你所不知道的XML安全

10/17/2015来源:教你一招人气:573

  0x00 xml简介

  XML可扩展标记语言,被设计用来传输和存储数据。其形式多样

  例如:

  1.文档格式(OOXML,ODF,PDF,rss,DOCX...)

  2.图片格式(SVG,EXIF Headers,...)

  3.配置文件(自定义名字,一般是.xml)

  4.网络协议(WebDAV,CalDAV,XMLRPC,SOAP,REST,XMPP,SAML,XACML,...)

  某些在XML中被设计出来的特性,比如 XML schemas(遵循XML Schemas 规范)和documents type definitions(DTDs)都是安全问题来源。纵然被公开的讨论了上十年,还是有一大批一大批的软件死在针对XML的攻击上。

你所不知道的XML安全——XML攻击方法小结

  其实XML实体机制很好理解,可以直接用“转义”来理解:&#x25和&foo从原始意义上来说是一样的,只是后者是由我们自己来定义任意内容。

  拿DTD来说,DTD中能声明实体来定义变量(或是文字类的宏),以便在接下来的DTD或者XML文档中使用。一般实体在DTD中定义,用来访问内部资源,获取里面的文字并用来替换自己的xml文档,而外部实体用来访问外部资源(也就是说,这些资源能来自本地计算机,也可以是远程主机)。在解析外部实体的过程中,XML的分析器可能会使用众多网络协议和服务(DNS,FTP,HTTP,SMB等等)这取决于URLs里面被指定成什么。外部实体用来处理那些实时更新的文档是很有用的,然而,攻击也能在解析外部实体的过程中发生。攻击手段包括:

  读取本地文件(可能包含敏感信息 /etc/shadow)

  内存侵犯

  任意代码执行

  拒绝服务

  本文将对长期以来出现的xml攻击方法进行一个总结。

  0x01 初识XML外部实体攻击

  基于外部实体的文件包含

  最早被提出的XML攻击方法是利用外部实体的引用功能来实现任意文件读取

  ]> Joe &file; ...

  然而这种读取是有限制的,因为xml的解析器要求被引用的数据是完整的,我们使用一个例子来解释什么是完整。

  ]> &first;&second;

  如上的xml文档当发送给服务器时,实际上是会产生一个错误的 其中虽然在组合在一起时是能够完美闭合的,但是这些实体由于在第3,4行就被解析一次,此时由于不是完美闭合的,就会抛出一个错误。

  这种错误让xml攻击一度变得鸡肋起来,因为实际上很多文件都是“未闭合形式”的,比如在php文件推荐的写法中就是只有前面一个"

  更糟糕的是,当你选择包含的是一个完整的xml文件(比如数据库连接文件)的时候,返回结果将是

你所不知道的XML安全——XML攻击方法小结

  可以看到,在标签中的数据库配置文档被嵌入时,大部分内容都是省略号,只显示了文档的结构。这是由xml parser特性决定的。

  URL Invocation

  XML攻击中有一块常常被忽视,那就是利用URL机制以及他们的一些奇怪的特性来扩大攻击面。

  虽然XML规范并没有要求支持任何特定的URL机制,但许多平台的底层网络库却支持了几乎所有URL机制。

  借助URLs,攻击者可以让运行着XMLparser的主机向第三方主机发起恶意请求.

  比如“server-side request forgery”(ssrf).理论上来说,URL Invocation甚至可以用来发起内部网络中的洪水攻击。

你所不知道的XML安全——XML攻击方法小结

  大部分人不知道的是,即使外部实体被禁用了,许多xml parsers还是会去解析那些URL。举个例子,一些parsers会在文档定义阶段对url发起请求

  这不是实体攻击!

  除了外部实体和基于DOCTYPE的SSRF攻击之外,XML Schema提供了两个在实例文档中使用的特殊属性,用于指出模式文档的位置。这两个属性是:xsi:schemaLocation和xsi:noNamespaceSchemaLocation,前者用于声明了目标名称空间的模式文档,后者用于没有目标名称空间的模式文档,它们通常在实例文档中使用。

  在这个案例中,所有带有secondaryns:前缀的都会遵循在xmlns:secondaryns中定义的机制。由于DOCTYPE定义不能出现在文档的中部,所以当我们只对文档某个部分可控的时候,就能利用schema_Location(http://location/of/remote/schema/PRimary.xsd)发起ssrf。(前提是一些设置需要设置为on,然而我们并没有对每个xml parser进行充分的测试来研究不同环境下有什么要求能让我们进行ssrf攻击,所以这也是一个待研究的方向,有兴趣的wooyuner可以交流~)

  0x02 引入参数实体后的攻击手段

  当我们的恶意xml被成功解析,这时我们有可能面临两个问题:

  一,数据未闭合导致嵌入失败(比如只存在

  二,服务器进行限制导致数据不能返回。

  引入参数实体之后,这两个问题就能得到解决。

  参数实体以%开头 我们使用参数实体只需要遵循两条原则:

  参数实体只能在DTD声明中使用。 参数实体中不能再引用参数实体。

  CDATA转义的妙用

  CDATA部件;在CDATA部件的所有内容都会被XML解析器忽略,即CDATA部件里面的内容紧紧这是一个字符串文本的作用。一个 CDATA 部件以""标记结束。那么我们能不能构造一个这样的页面来返回那些文件呢

  %dtd; ]> &all;

  combine.dtd如下

  前面也提到过,当xml parsers会把xml的参数实体% start % end马上解释,由于没有闭合 就会抛出错误,那么这里的%start为何能正常地解析呢? 这是因为参数实体的引用不需要在xml文档解析的时候保持xml闭合,这样就绕过了限制。

  通过这样我们就能读取所有数据了(base64编码也可)

  外带数据bypass回显限制

  另一种使用参数实体的手段就是外带数据了。

  利用参数实体,我们能够把需要读取的文件通过一些协议(http ftp等)发送到我们的服务器上,那么通过日志查看就能获取数据了 我们可以这么构造

  %dtd;]> &send;

  然后在我们可控的http://example.com/

  放置如下DTD

  %all;

  流程如下

你所不知道的XML安全——XML攻击方法小结

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  XXE的奇门遁甲

  基于XInclude的文件包含

  XInclude提供了一种较为方便的取回数据的思路(再也不用担心数据不完整而导致parser抛出一个错误)而我们能够通过parse属性,强制引用文件的类型。

  不过Xinclude需要手动开启,测试发现所有xml parser都默认关闭这一特性。

  拒绝服务

  XXE攻击也能用来发起拒绝服务攻击

  如下的递归引用,从下至上以指数形式增多

  ]> &lol9;

  回忆一下解析过程,当XML处理器载入这个文档的时候,它会包含根元素,而里面定义了实体&lol9 ,而19实体扩展成了包含了“&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;”这个字符串。

  如此递归上去,压入内存的东西呈指数增长,实验发现,一个小于1KB的XML攻击payload能消耗3GB的内存。

  特定环境下的攻击和限制

  java&Xerces

  默认的Oracle's Java Runtime Environment下的XML parser是Xerces,一个apache的项目。而Xerces和Java提供了一系列的特性,这些特性又能导致一些严重的安全问题。上述的那些攻击手法(DOCTYPEs for SSRF,文件读取,参数实体的外带数据)在java的默认配置下能够运用自如,java/Xerces也支持XInclude 但是需要setXIncludeAware(true) 和setNamespaceAware(true)。

  java规范能够支持如下的URL机制

  http

  https

  ftp

  file

  jar

  令人吃惊的是Java的file协议能够用来列目录,比如说,在linux下面“file:///”会列出/目录下所有东西:

  bin

  boot

  dev

  etc

  home

  ...

  jar协议jar:http://host/application.jar!/file/within/the/zip会导致服务器首先取得文件然后解压这个以jar开头!结尾的包 并提取后面的文件。从攻击者的角度看,完全能够定制一些高压缩比的包(比如1000:1)这些ZIP炸弹能用来攻击反病毒系统,或者用来消耗目标机的硬盘/内存资源。注意,jar URLs能在任何接受DOCTYPE定义的JAVA Xerces系统上使用。所以,即使外部实体关闭了,还是能够进行攻击。

  php&expect的RCE

  很遗憾,这个扩展并不是默认安装的,然而安装了这个扩展的XXE漏洞,是能够执行任意命令。

  ]>

  &cmd;

  那么就会返回如下

  uid=501(Apple) gid=20(staff) groups=20(staff),501(access_bpf),12(everyone),61(localaccounts),79(_appserverusr),80(admin),81(_appserveradm),

98(_lpadmin),401(com.apple.sharepoint.group.1),33(_appstore),100(_lpOperator),204(_developer),

398(com.apple.access_screensharing),399(com.apple.access_ssh)

  xml注入

  这个和xxe攻击关系并不大,但是本文讨论的是XML安全,所以这个自然也就收录进来

  $GLOBALS["HTTP_RAW_POST_DATA"]在php中被设置成了“不转义”,一旦程序通过实体获取数据后,直接带入了MySQL最后造成注入

  案例如下

  WooYun: PHPYUN最新版XML注入及SQL注入获取管理员账号(无视任何防御)

  0x03 总结

  XXE攻击总在被忽视

  开发者往往说:

  攻击威胁小..

  关闭实体就能完全避免...

  XML实体攻击是啥?

  然而,xml实体攻击再上述的攻击中已然产生了很多出乎开发者意料的威胁。



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