和面试官聊聊如何零重启修复 K8s 环境中的 Log4j 漏洞？

Moraine Lake, Canada

引言

还是那句话，你有没有遇到过，如果这种类似的故障出现在你的身边，你应该如何处理，你的处理思路又是怎么样的呢？

还有，我们最后有相关的群聊。

开始

场景复现

某日深夜，安全团队紧急通告：Apache Log4j 2.x存在远程代码执行漏洞（CVE-2021-44228），攻击者可通过JNDI注入攻击接管服务器。公司要求所有业务2小时内修复。然而，核心交易系统负责人反馈：“系统正在处理高并发订单，重启会导致数千万资损，必须延迟修复。”

作为漏洞响应负责人，你需要在安全风险与业务连续性之间找到平衡点，并快速实施临时防护措施。

一、应急响应流程设计

1. 风险评估与决策框架

维度	安全风险	业务风险
漏洞危害	攻击者可远程执行任意代码，窃取数据或瘫痪服务	业务中断导致用户流失、收入下降
修复紧迫性	漏洞利用代码已公开（PoC），需立即响应	核心链路变更需严格验证，否则可能引发故障
决策优先级	安全风险 > 业务风险（若系统被攻破，损失远高于业务中断）	需设计无需重启的临时方案

2. 四步应急响应流程

1. 漏洞确认：验证受影响的Pod与容器镜像版本。
2. 临时防护：通过kubectl patch禁用漏洞组件（无需重启）。
3. 业务协调：同步风险、提供补偿方案（如流量切换、熔断非核心功能）。
4. 最终修复：滚动更新镜像并监控资损指标。

二、技术方案：Kubernetes环境临时修复

1. 临时禁用Log4j漏洞组件（无需重启）

通过kubectl patch修改环境变量或挂载配置，关闭JNDI功能。

方案1：注入环境变量禁用JNDI

# 查找所有使用Log4j的Deployment/DaemonSet
kubectl get deployments,daemonsets -n <namespace> -o json | jq '.items[] | select(.spec.template.spec.containers[].image | contains("log4j"))'

# 批量Patch环境变量（针对Java应用）
kubectl patch deployment/<deployment-name> -n <namespace> --type='json' -p='[
  {"op": "add", "path": "/spec/template/spec/containers/0/env", "value": [
    {"name": "LOG4J_FORMAT_MSG_NO_LOOKUPS", "value": "true"}
  ]}
]'

原理：设置LOG4J_FORMAT_MSG_NO_LOOKUPS=true，关闭Log4j的JNDI查找功能（需Log4j 2.10+）。

方案2：挂载修复脚本替换漏洞JAR包

# 创建临时ConfigMap存储修复脚本
kubectl create configmap log4j-hotfix --from-file=disable_jndi.sh=./disable_jndi.sh

# Patch Deployment注入初始化容器（Init Container）
kubectl patch deployment/<deployment-name> -n <namespace> --patch '
spec:
  template:
    spec:
      initContainers:
      - name: log4j-hotfix
        image: busybox
        command: ["sh", "/scripts/disable_jndi.sh"]
        volumeMounts:
        - name: fix-script
          mountPath: /scripts
      volumes:
      - name: fix-script
        configMap:
          name: log4j-hotfix
'

脚本示例（disable_jndi.sh）：

#!/bin/sh
# 删除或重命名漏洞JAR包
find /app -name "log4j-core-*.jar" -exec mv {} {}.bak \;

2. 验证临时修复有效性

# 检查环境变量是否生效
kubectl exec <pod-name> -n <namespace> -- env | grep LOG4J

# 确认JNDI类是否被移除
kubectl exec <pod-name> -n <namespace> -- ls /app/libs | grep log4j-core

三、沟通策略：平衡安全与业务的实战技巧

1. 风险同步话术

• • To业务方：
  “当前漏洞已被武器化，攻击者可绕过身份验证直接入侵服务器。若系统被攻破，可能导致订单数据泄露或支付链路被劫持，资损远超重启影响。我们已设计无需重启的临时方案，预计影响时间<5分钟。”
• • To管理层：
  “建议启动应急预案：
  1. 00:00-00:30 低峰期实施临时修复（无需重启）；
  2. 04:00-06:00 完成最终镜像更新；
  3. 安全团队全程监控异常流量。”

2. 补偿方案设计

• • 业务降级：关闭非核心功能（如营销活动）释放资源，确保主链路稳定性。
• • 流量调度：将部分用户请求导流至备用集群（如AWS/GKE集群），分批修复。
• • 熔断机制：预置自动化脚本，若修复后出现异常，5分钟内回滚。

四、后续加固与复盘

1. 最终修复（滚动更新）

# 更新镜像并监控资损指标
kubectl set image deployment/<deployment-name> -n <namespace> app=app:v1.2.3-patched
kubectl rollout status deployment/<deployment-name> -n <namespace>

2. 建立长效防护机制

• • 镜像扫描：在CI/CD流水线集成Trivy或Clair，阻断含高危漏洞的镜像。
• • 策略即代码：通过OPA/Gatekeeper强制所有Pod设置securityContext.disabled=true。
• • eBPF防护：部署Falco或Cilium，实时拦截可疑JNDI连接行为。

3. 事件复盘模板

## 根因分析
- 未及时订阅CNCF安全公告（需加入cncf-tag-security-group邮件列表）。
- 缺乏Hotfix自动化工具链。

## 改进项
- 建立漏洞情报监控系统（如OpenSSF Scorecard）。
- 预置Kubernetes紧急修复Playbook。

五、总结

在云原生环境中，漏洞应急响应需兼顾技术速度与沟通精度：

1. 技术层面：熟练使用kubectl patch、Init Container等Kubernetes特性，实现“不停机修复”；
2. 协作层面：用数据量化风险（如“漏洞利用成功率达90%”），提供业务方可落地的补偿方案；
3. 体系层面：通过自动化工具链将应急动作沉淀为标准流程，避免重复踩坑。

“安全是底线，但DevOps的终极目标是让安全成为业务的加速器。”
—— 云原生时代的生存法则

延伸工具推荐：

• • ChaosBlade[1]：模拟漏洞攻击验证防护有效性
• • Kyverno[2]：自动拦截含高危CVE的镜像部署
• • Starboard[3]：Kubernetes原生安全审计工具

六、附录：详细步骤与脚本

1. 查找受影响的Pod

# 查找所有使用Log4j的Pod
kubectl get pods -n <namespace> -o json | jq '.items[] | select(.spec.containers[].image | contains("log4j"))'

2. 批量Patch环境变量

# 批量Patch所有受影响的Deployment
kubectl get deployments -n <namespace> -o json | jq '.items[] | select(.spec.template.spec.containers[].image | contains("log4j")) | .metadata.name' | xargs -I {} kubectl patch deployment/{} -n <namespace> --type='json' -p='[
  {"op": "add", "path": "/spec/template/spec/containers/0/env", "value": [
    {"name": "LOG4J_FORMAT_MSG_NO_LOOKUPS", "value": "true"}
  ]}
]'

3. 挂载修复脚本

# 创建ConfigMap
kubectl create configmap log4j-hotfix --from-file=disable_jndi.sh=./disable_jndi.sh

# 批量Patch所有受影响的Deployment
kubectl get deployments -n <namespace> -o json | jq '.items[] | select(.spec.template.spec.containers[].image | contains("log4j")) | .metadata.name' | xargs -I {} kubectl patch deployment/{} -n <namespace> --patch '
spec:
  template:
    spec:
      initContainers:
      - name: log4j-hotfix
        image: busybox
        command: ["sh", "/scripts/disable_jndi.sh"]
        volumeMounts:
        - name: fix-script
          mountPath: /scripts
      volumes:
      - name: fix-script
        configMap:
          name: log4j-hotfix
'

4. 验证修复有效性

# 检查环境变量是否生效
kubectl exec <pod-name> -n <namespace> -- env | grep LOG4J

# 确认JNDI类是否被移除
kubectl exec <pod-name> -n <namespace> -- ls /app/libs | grep log4j-core

5. 滚动更新镜像

# 更新镜像
kubectl set image deployment/<deployment-name> -n <namespace> app=app:v1.2.3-patched

# 监控滚动更新状态
kubectl rollout status deployment/<deployment-name> -n <namespace>

希望这篇文章能帮助你更好地理解和应对开源组件漏洞应急响应。如果有任何问题或需要进一步的帮助，请随时联系！

结语

以上就是我们今天的内容，希望可以帮助到大家，在面试中游刃有余，主动出击。

---

往期回顾

• • 救命SOS！内网K8s证书过期，我差点上了公司“耻辱墙”……
• • 救命！我的 K8s GPU 节点被 AI 训练“吃”崩了！三招让运维和开发握手言和
• • 在 K8s 跨集群网络出现问题时，你会首先排查哪些常见的网络层问题？如果这些都排除了，你会继续如何深入排查？
• • 95%候选人答不全：Istio 灰度故障背后的可观测性埋点设计有哪些坑？
• • 深夜惊魂：当监控告警“撒谎”时，SRE 如何逆风翻盘？

引用链接

[1] ChaosBlade: https://github.com/chaosblade-io/chaosblade
[2] Kyverno: https://kyverno.io/
[3] Starboard: https://aquasecurity.github.io/starboard/