解决日志注入问题的一次实践（log4j2）

迷南。 2024-03-24 14:45 7阅读 0赞

### 问题复现 ###

#### log4j.xml 配置快照 ####

#### 代码验证 ####

log.info("Injection1\n\n测试日志注入1");
    System.out.println("处理逻辑1");
    log.info("Injection2\r\r测试日志注入2");
    System.out.println("处理逻辑2");
    log.info("Injection3\n\r\n\r测试日志注入3");

#### 验证结果：发现日志被注入 ####

[2023-04-05 08:48:19] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:8] → [Injection1
    
    测试日志注入1]
    处理逻辑1
    测试日志注入2]
    处理逻辑2
    [2023-04-05 08:48:19] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:12] → [Injection3
    
    测试日志注入3]

![在这里插入图片描述][475edd291cca40729a91087b25123f92.png_pic_center]

### 方案1：追加净化方法 ###

/**
     * 获取净化后的消息，过滤掉换行，避免日志注入
     */
    public static String cleanMsg(String message) {
        
        if (message == null) {
        
            return "";
        }
        message = message.replace('\n', '_').replace('\r', '_');
        return message;
    }

#### 代码验证 ####

String s = "Injection1\n\n测试日志注入1";
    String s1 = "Injection2\r\r测试日志注入2";
    String s2 = "Injection3\n\r\n\r测试日志注入3";
    log.info(s);
    System.out.println("处理逻辑1");
    log.info(s1);
    System.out.println("处理逻辑2");
    log.info(s2);
    
    System.out.println("--------------------------------");
    
    log.info(cleanMsg(s));
    System.out.println("处理逻辑3");
    log.info(cleanMsg(s1));
    System.out.println("处理逻辑4");
    log.info(cleanMsg(s2));

#### 验证结果：\\n\\r被替换为\_，日志不会被注入 ####

[2023-04-05 09:12:28] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:12] → [Injection1
    
    测试日志注入1]
    处理逻辑1
    测试日志注入2]
    处理逻辑2
    [2023-04-05 09:12:28] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:16] → [Injection3
    
    测试日志注入3]
    --------------------------------
    [2023-04-05 09:12:28] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:20] → [Injection1__测试日志注入1]
    处理逻辑3
    [2023-04-05 09:12:28] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:22] → [Injection2__测试日志注入2]
    处理逻辑4
    [2023-04-05 09:12:28] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:24] → [Injection3____测试日志注入3]

#### 优劣： ####

优：确实会避免日志注入  
劣：代码冗余+代码泛滥

![在这里插入图片描述][475edd291cca40729a91087b25123f92.png_pic_center]

### 方案2：`%m` → `%enc{%m}{CRLF}` ###

#### 方案原理： ####

> 利用Pattern Layout 提供的标签：`enc`  
> `enc`可以处理4中格式的转义：\{\[`HTML`|`XML`|`JSON`|`CRLF`\]\}，默认进行`HTML`转义。  
> 参考 ：[log4j2中Pattern Layout 对消息体转义][log4j2_Pattern Layout]

#### 修改log4f.xml 配置 ####

#### 代码验证 ####

#### 验证结果： ####

enc 会对 CRLF 进行转义，从而避免日志注入

[2023-04-05 09:26:34] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:12] → [Injection1\n\n测试日志注入1]
    处理逻辑1
    [2023-04-05 09:26:34] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:14] → [Injection2\r\r测试日志注入2]
    处理逻辑2
    [2023-04-05 09:26:34] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:16] → [Injection3\n\r\n\r测试日志注入3]
    --------------------------------
    [2023-04-05 09:26:34] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:20] → [Injection1__测试日志注入1]
    处理逻辑3
    [2023-04-05 09:26:34] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:22] → [Injection2__测试日志注入2]
    处理逻辑4
    [2023-04-05 09:26:34] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:24] → [Injection3____测试日志注入3]

#### 优劣： ####

优：确实会避免日志注入，而且通过修改配置，避免了代码冗余和代码泛滥  
劣：日志文件里依旧会有`\n\r`，如果我们的日志需要被日志可视化服务读取，他们可能会被我们日志注入，这种直观看来感觉就是我们写入日志出问题。

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### 方案3：`%m` → `%replace{%enc{%m}{CRLF}}{\\r|\\n|%0D|%0A|%0a|%0d}{}` ###

#### 方案原理： ####

**主体思路：**

> 在上述`%enc{%m}{CRLF}`转义的基础上，把`\n\r`给替换为`空`

**替换操作采用的技术手段:**

> `replace{pattern}{regex}{substitution}`:将 pattern 中匹配 `regex` 正则的部分替换为 `substitution`  
> 例如：
> 
>  *  `%replace{%msg}{\s}{}` , 删除 msg 中的所有空白
>  *  `%replace{%msg}{\.}{/}`, 将logger和msg中的所有点都替换为斜杠
>  *  `%replace{%msg}{\"}{'}`, 将msg中的双引号替换为单引号，
>  *  `%replace{%xEx{separator(|)}}{\t}{}`用 | 做换行符，并删除其中的 \\t 制表符
> 
> 参考：[Apache-Log4j → %replace 替换][Apache-Log4j _ _replace]

**CRLF转义后的枚举值列举：**

> Remove `CR` and `LF` characters to prevent `CRLF` injection
> 
>  *  `location.replaceAll("(\\r|\\n|%0D|%0A|%0a|%0d)", "");`
> 
> 参考：[org.owasp.csrfguard.http.InterceptRedirectResponse][]

#### 修改log4f.xml 配置 ####

Property name="LOG_PATTERN" value="[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}] [%-5level] [%thread] [%file:%line] → [%replace{%enc{%m}{CRLF}}{\\r|\\n|%0D|%0A|%0a|%0d}{}]%n"/>
    <PatternLayout pattern="${LOG_PATTERN}"/>

#### 代码验证 ####

#### 验证结果： ####

[2023-04-05 10:15:11] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:12] → [Injection1测试日志注入1]
    处理逻辑1
    [2023-04-05 10:15:11] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:14] → [Injection2测试日志注入2]
    处理逻辑2
    [2023-04-05 10:15:11] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:16] → [Injection3测试日志注入3]
    --------------------------------
    [2023-04-05 10:15:11] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:20] → [Injection1__测试日志注入1]
    处理逻辑3
    [2023-04-05 10:15:11] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:22] → [Injection2__测试日志注入2]
    处理逻辑4
    [2023-04-05 10:15:11] [INFO ] [main] [Log_Injection.java:24] → [Injection3____测试日志注入3]

#### 优劣： ####

优：避免了日志注入，且不会对后续服务进行注入  
劣：会把`\n\r`给完全删除了

![在这里插入图片描述][475edd291cca40729a91087b25123f92.png_pic_center]

### 参考： ###

> [Java云服务开发安全问题解析——日志注入，并没那么简单][Java]

[475edd291cca40729a91087b25123f92.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/ab9b2f61f0474b0ab20c90e14064508d.png
[log4j2_Pattern Layout]: https://blog.csdn.net/xplan5/article/details/121778570
[Apache-Log4j _ _replace]: http://devgou.com/article/Apache-Log4j/
[org.owasp.csrfguard.http.InterceptRedirectResponse]: https://jar-download.com/artifacts/org.owasp/csrfguard/4.0.0/source-code/org/owasp/csrfguard/http/InterceptRedirectResponse.java
[Java]: https://bbs.huaweicloud.com/blogs/259253?ticket=ST-9462477-zwBKQky45vYkSwgaDDWzeXKq-sso