关于java:安全开发Java日志注入并没那么简单

摘要：当web工程比拟大，历史代码较多时， 该当应用log4j2框架的能力来批改日志注入问题，而不是依照有些博文里写的一一进化参数的形式。

本文分享自华为云社区《Java云服务开发平安问题解析——日志注入，并没那么简略》，原文作者：breakDraw。

案例故事

某个新零碎上线了，小A在其中开发了个简略的登录模块，会在日志里记录所有登录胜利或者失败的用户。

小A对用户名都做了白名单校验，不正确的名字，也会用WARN的模式，打印进去做记录。

像上面这样：

[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][WARN][main] [Login:308] username is wrong,userName=tony.dssdff

日志对接了危险审计零碎，会定期从日志中审计出那些每天有可疑登录行为的人，例如那些中午登录或者频繁登录（不要在意细节，不必审计也能做，只是举个例子而已）

某天，日志审计零碎提醒tony登录过于频繁且高危操作， 于是把tony的号给封了。

随后一天又封了N多个无辜的用户，引发用户大量不满。运营部找来问罪，小A拿出上面的日志文件做证据:

[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][WARN][main] [Login:308] username is wrong,userName=tony.dssdff
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony

然而tony反馈说他那天在里面游览，电脑也放在家中，是有证据的。

这时候小A的老大翻出了申请接口日志，发现那时候有1个申请发来， 接口里的username参数居然是：

username=tony.dssdff
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony

好家伙，居然是username里带了换行，尽管我做了白名单校验，然而日志里为了记录这个带换行的谬误名，坑了一堆用户。（因为对方可能是应用rest-api去歹意发送的，所以也绕过了前台页面的校验）

小A的公司因而遭逢了巨大损失，小A最终也就业了。

简略整改办法

小A吃力九牛二虎之力找到一家新公司，接手了一堆旧代码。他决定提前预防， 给内部输出的日志参数加上换行解决.

他写了一个办法如下：

  /**
     * 获取污染后的音讯，过滤掉换行，防止日志注入
     * @param message
     * @return
     */
    public static String getCleanedMsg(String message) {
        if (message == null) {
            return "";
        }

        message = message.replace('\n', '_').replace('\r', '_');
        return message;
    }

并且给本人打日志的中央，补充了这个办法

LOGGER.warn("username is wrong,userName={}", getCleanedMsg(userName));

然而想起来这个零碎比拟旧，还有好多相似的参数，于是搜寻了一下，发现居然有一千多处带参数的日志，好多是前辈留给他的坑。

于是他怀着责任心一个一个批改和查看， 花了一个多月终于把所有内部输出的参数排查进去并加上getCLeanMsg办法。年末最终因为输入不够，背了个最低绩效，郁郁寡欢，头发又掉光了。

log4j2配置对立批改message

小A被换了个项目组，这次决定不再吃一堑;长一智，应用别的形式简化一下。他的我的项目里日志都是用log4j2打印的，如果能利用框架能力，把日志的换行全副去掉就好了，严格保障日志输入的只有1行。

于是开始认真学习log4j2的官网文档。他在外面找到了和日志输入格局无关的地位，如下：https://logging.apache.org/lo…

他搜寻\n或者换行的关键字，找到了如下的内容：

文档里写得很分明， 应用%enc{%m}{CRLF}， 即可对这部分进行换行的过滤解决。于是在log4j2.xml的<PatternLayout>改成了如下：

        <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <PatternLayout pattern="[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}][%-5p] [%t] [%c{10}#%M:%L] %enc{%m}{CRLF} %n "/>
        </Console>

测试，最终所有的日志都会只有一行。以前会引发问题的日志也变成了

username=tony.dssdff\r\n[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony

因而不会被日志零碎谬误解析，同时也省去了一个个排查的危险。

log4j2 批改异样里的mesage

过了一个月，忽然日志审计又告警了， 最终排查下来又是误报。去看了日志，发现长这样：

[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] unknown error happend
java.lang.RuntimeException: name,name=%s
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
[2021-04-17 16:50:35][INFO][main] [Login:308] login success,userName=tony
        at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method) ~[?:?]
        at java.net.SocketInputStream.socketRead(SocketInputStream.java:115) ~[?:?]
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:168) ~[?:?]
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:140) ~[?:?]
        at sun.security.ssl.SSLSocketInputRecord.read(SSLSocketInputRecord.java:448) ~[?:?]

好家伙，原来是有些中央打印日志时， 顺便把未解决过的异样堆栈也打印进去了。异样堆栈的第一行往往是异样名+message， 这里也能被歹意攻打。

小A翻遍了log4j2文档，没有找到能在异样中解决换行的符号，只找到了1个ThrowablePatternConverter， 文档里通知他，你能够自定义这个ThrowablePatternConverter，来打印本人想要的异样。

于是他本人编写了一个UndefineThrowablePatternConvert，在外面重写了日志堆栈打印的逻辑，

/**
 * 会对异样做特定编码解决的格局转换类
 * 应用时，在layout中增加 %eEx即可
 *
 * @since 2021/4/16
 */
@Plugin(name = "UndefineThrowablePatternConverter", category = PatternConverter.CATEGORY)
// 本人定义的layout键值
@ConverterKeys({"uEx"})
public class UndefineThrowablePatternConverter extends ThrowablePatternConverter {
 
      /**
     * 进行过特定编码解决的ThrowableProxy
     */
    static class EncodeThrowableProxy extends ThrowableProxy {
        public EncodeThrowableProxy(Throwable throwable) {
            super(throwable);
        }

        // 将\r和\n进行编码，防止日志注入
        @Override
        public String getMessage() {
            String encodeMessage = super.getMessage().replaceAll("\r", "\\\\r").replaceAll("\n", "\\\\n");
            return encodeMessage;
        }
    }
 
    protected UndefineThrowablePatternConverter(Configuration config, String[] options) {
        super("UndefineThrowable", "throwable", options, config);
    }
 
      // log4j2中应用反射调用newInstance静态方法进行结构，因而必须要实现这个办法。
    public static UndefineThrowablePatternConverter newInstance(final Configuration config, final String[] options) {
        return new UndefineThrowablePatternConverter(config, options);
    }

    @Override
    public void format(final LogEvent event, final StringBuilder toAppendTo) {
          Throwable throwable = event.getThrown();
        if (throwable == null) {
            return;
        }
        // 应用自定义的EncodeThrowableProxy，外面重写了ThrowableProxy的getMessage办法
        EncodeThrowableProxy proxy = new EncodeThrowableProxy(throwable);
         // 增加到toAppendTo
          proxy.formatExtendedStackTraceTo(toAppendTo, options.getIgnorePackages(), options.getTextRenderer(), getSuffix(event), options.getSeparator());
    }
}

并且在PatternLayout中增加%uEx， 就会应用这里的format去生成堆栈字符串。

总结

• 白名单无奈防止日志注入问题，因为有时候咱们可能会记录那些有谬误的输出参数。
• 当web工程比拟大，历史代码较多时， 该当应用log4j2框架的能力来批改日志注入问题，而不是依照有些博文里写的一一进化参数的形式
• 异样堆栈里的message同样有日志注入危险，如果工程里反对打印堆栈，则最好也对立解决一下。

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