Log4j2 Zero Day 漏洞 Apache Flink 应对指南（二）

Flink 中文社区 2021-12-22

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摘要：有关 Apache Log4j 的一个新的漏洞问题被提出，本文主要阐述 CVE-2021-45105 的细节和影响，并给出新的临时解决方案和 Flink 社区的修复计划。主要内容包括：

CVE-2021-45105 漏洞说明
临时解决方案
Flink 社区修复计划

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概述

12 月 16 号，有关 Apache Log4j 的一个新的漏洞问题被提出^[1]，经过验证后 CVE-2021-45105^[2] 于 12 月 18 号发布。该漏洞进一步表示 2.16.0 版本及 CVE-2021-45046 的临时修复方案在某些配置条件下依然有被 DOS 攻击的风险。随后，Log4j 团队马上发布了 2.17.0 版本，并给出了新的临时修复方案。

上述漏洞的影响版本范围为 2.0-beta9 到 2.16.0。Apache Flink 在 1.11 及以上版本使用了 Log4j 2.x 版本，且均在受影响范围内。

有关 CVE-2021-44228 和 CVE-2021-45046 这两个漏洞的细节，以及这些漏洞对 Flink 用户的影响，可以参考上一篇文章：

《Log4j2 Zero Day 漏洞 Apache Flink 应对指南》

本文将主要阐述 CVE-2021-45105 的细节和影响，并给出新的临时解决方案和 Flink 社区的修复计划。

CVE-2021-45105 漏洞说明

该漏洞表明，Log4j 2.16.0 版本基于 CVE-2021-45046 的修复和临时解决方案下依然存在被 DOS 攻击的风险。其原因是当日志配置中使用了 Context lookup 这种非默认的 Pattern Layout 时 (如 $${ctx:loginId}
)，攻击者可以在 Thread Context Map 中加入恶意的数据 (如 ${${::-${::-$${::-j}}}}
) 从而触发无限循环地 Lookup，进一步因为 StackOverflowError 导致进程终止。

如果日志配置中存在上述的 Pattern Layout，基于 “log4j2.formatMsgNoLookups=true” 和 "remove JndiLookup.class" 的方案并不能阻止恶意数据触发 CVE-2021-45105，因为该漏洞的根源发生在 String Substitution 过程中。

临时解决方案

若目前作业使用的 Flink 版本是 Log4j 2.16.0 对应的各个版本 (即 1.14.2，1.13.5，1.12.7，1.11.6)，有两种解决方案：

在日志配置的 PatternLayout 中，将类似 ${ctx:loginId}
or $${ctx:loginId}
的 Context lookup 模式替换成 Thread Context Map 模式 (如 %X, %mdc, or %MDC
)。
在日志配置中完全移除掉类似 ${ctx:loginId}
or $${ctx:loginId}
的 Context lookup 模式 (核心还是在于这种模式下是可以注入恶意数据并被 Log4j 解析的)

若目前作业使用的 Flink 版本是 Log4j 2.15.0 或更早的版本对应的各个版本 (即 1.14.1，1.13.4，1.12.5，1.11.4 及之前的版本)，除了上述的操作外，还需要使用：

zip -q -d log4j-core-*.jar org/apache/logging/log4j/core/lookup/JndiLookup.class

将 Flink 中依赖的 log4j-core 里的 JndiLooup.class 删除，以达到 2.16.0 中禁用 JNDI 的效果。

需要注意以下三点：

该修复过程需要停止作业，在做完修复后重启。
对于 Apache Log4j 的 Zero Day 问题，虽然之前有其他的临时解决方法^[4]^[5]，但目前只有上面的方式能完全避免该漏洞的影响。
建议在社区发布修复版本后，尽快批量升级作业至对应的版本。

Flink 社区修复计划

目前 Log4j 已发布了 2.15.0，2.16.0 和 2.17.0 版本，具体修复内容如下：

Flink 社区在得知这些漏洞后，马上讨论了修复计划^[11]^[12]^[13]。Flink 社区目前针对受影响的分支已经发布了升级 Log4j 到 2.16.0 的修复版本 (1.14.2，1.13.5，1.12.7，1.11.6^[10])，用户可以直接使用。

关于 Log4j 2.17.0 对应修复版本的计划正在讨论中^[3]^[14]。在社区发布 Log4j 2.17.0 对应的各个修复版本后，用户只需要将作业使用的 Flink 版本进行升级，即可完全避免该问题。

参考

[1] LOG4J2-3230

https://issues.apache.org/jira/browse/LOG4J2-3230

[2] CVE-2021-45105

https://nvd.nist.gov/vuln/detail/CVE-2021-45105

[3] CVE-2021-45105: Apache Log4j2 does not always protect from infinite recursion in lookup evaluation

https://lists.apache.org/thread/6gxlmk0zo9qktz1dksmnq6j0fttfqgno

[4] Advise on Apache Log4j Zero Day (CVE-2021-44228)

https://flink.apache.org/2021/12/10/log4j-cve.html

[5] CVE-2021-44228 Solution

https://stackoverflow.com/questions/70315727/where-to-put-formatmsgnolookups-in-log4j-xml-config-file/70315902#70315902

[6] LOG4J2-3198

https://issues.apache.org/jira/browse/LOG4J2-3198

[7] LOG4J2-3201

https://issues.apache.org/jira/browse/LOG4J2-3201

[8] LOG4J2-3208

https://issues.apache.org/jira/browse/LOG4J2-3208

[9] LOG4J2-3211

https://issues.apache.org/jira/browse/LOG4J2-3211

[10] Update Log4j to 2.16.0

https://issues.apache.org/jira/browse/FLINK-25295

[11] [DISCUSS] Immediate dedicated Flink releases for log4j vulnerability

https://lists.apache.org/thread/j15t1lwp84ph7ftjdhpw4429zgl13588

[12] [VOTE] Release 1.11.5/1.12.6/1.13.4/1.14.1, release candidate #1

https://lists.apache.org/thread/64tn3d38ko4hqc9blxdhqrh27x3fjro8

[13] [VOTE] Release 1.11.6/1.12.7/1.13.5/1.14.2, release candidate #1

https://lists.apache.org/thread/3yn7ps0ogdkr1r5zdjp10zftwcpr1hqn

[14] FLINK-25375

https://issues.apache.org/jira/browse/FLINK-25375

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