XXE漏洞原理分析

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所属分类:dmsec
摘要

现在越来越多主要的web程序被发现和报告存在XXE(XML External Entity attack)漏洞,比如说facebook、paypal等等。 举个例子,我们扫一眼这些网站最近奖励的漏洞,充分证实了前面的说法。尽管XXE漏洞已经存在了很多年,但是它从来没有获得它应得的关注度。很多XML的解析器默认是含有XXE漏洞的,这意味着开发人员有责任确保这些程序不受此漏洞的影响。


0×00. 介绍

现在越来越多主要的web程序被发现和报告存在XXE(XML External Entity attack)漏洞,比如说facebook、paypal等等。 举个例子,我们扫一眼这些网站最近奖励的漏洞,充分证实了前面的说法。尽管XXE漏洞已经存在了很多年,但是它从来没有获得它应得的关注度。很多XML的解析器默认是含有XXE漏洞的,这意味着开发人员有责任确保这些程序不受此漏洞的影响。

本文主要讨论什么是XML外部实体,这些外部实体是如何被攻击的。

0×01. 什么是XML外部实体?

如果你了解XML,你可以把XML理解为一个用来定义数据的东东。因此,两个采用不同技术的系统可以通过XML进行通信和交换数据。 比如,下图就是一个用来描述一个职工的XML文档样本,其中的’name’,’salary’,’address’ 被称为XML的元素。
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有些XML文档包含system标识符定义的“实体”,这些XML文档会在DOCTYPE头部标签中呈现。这些定义的’实体’能够访问本地或者远程的内容。比如,下面的XML文档样例就包含了XML ‘实体’。
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在上面的代码中, XML外部实体 ‘entityex’ 被赋予的值为:file://etc/passwd。
在解析XML文档的过程中,实体’entityex’的值会被替换为URI(file://etc/passwd)内容值(也就是passwd文件的内容)。
关键字’SYSTEM’会告诉XML解析器,’entityex’实体的值将从其后的URI中读取。因此,XML实体被使用的次数越多,越有帮助。

0×02. 什么是XML外部实体攻击?

有了XML实体,关键字’SYSTEM’会令XML解析器从URI中读取内容,并允许它在XML文档中被替换。因此,攻击者可以通过实体将他自定义的值发送给应用程序,然后让应用程序去呈现。
简单来说,攻击者强制XML解析器去访问攻击者指定的资源内容(可能是系统上本地文件亦或是远程系统上的文件)。比如,下面的代码将获取系统上folder/file的内容并呈献给用户。
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0×03. 怎么甄别一个XML实体攻击漏洞?

最直接的回答就是: 甄别那些接受XML作为输入内容的端点。 但是有时候,这些端点可能并不是那么明显(比如,一些仅使用JSON去访问服务的客户端)。在这种情况下,渗透测试人员就必须尝试不同的测试方式,比如修改HTTP的请求方法,修改Content-Type头部字段等等方法,然后看看应用程序的响应,看看程序是否解析了发送的内容,如果解析了,那么则可能有XXE攻击漏洞。

0×04. 如何确认XXE漏洞?

出于演示的目的,我们将用到一个Acunetix维护的demo站点,这个站点就是: http://testhtml5.vulnweb.com/。
这个站点可用于测试Acunetix web扫描器的功能。 访问 http://testhtml5.vulnweb.com/ 站点,点击 ‘Login’下面的 ‘Forgot Password’ 链接。
注意观察应用程序怎样使用XML传输数据,过程如下图所示:
请求:
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响应:
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观察上面的请求与响应,我们可以看到,应用程序正在解析XML内容,接受特定的输入,然后将其呈现给用户。为了测试验证XML解析器确实正在解析和执行我们自定义的XML内容,我们发送如下的请求

修改后的请求和响应:
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如上图所示,我们在上面的请求中定义了一个名为myentity、值为’testing’的实体。 响应报文清晰地展示了解析器已经解析了我们发送的XML实体,然后并将实体内容呈现出来了。 由此,我们可以确认,这个应用程序存在XXE漏洞。

0×05. 如何进行XXE攻击?

Code 1:

1. To read files on same server:     <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>     <!DOCTYPE foo [      <!ENTITY myentity SYSTEM "file:///location/anyfile" >]>     <abc>&myentity;</abc> 

code 2:

 <?xml version="1.0"?>     <!DOCTYPE lolz [     <!ENTITY lol "lol">     <!ENTITY lol2 "&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;">     <!ENTITY lol3 "&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;">     <!ENTITY lol4 "&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;">     <!ENTITY lol5 "&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;">     <!ENTITY lol6 "&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;">     <!ENTITY lol7 "&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;">     <!ENTITY lol8 "&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;">     <!ENTITY lol9 "&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;">     ]>     <lolz>&lol9;</lolz> 

上面样例代码2中的XXE漏洞攻击就是著名的’billion laughs’(https://en.wikipedia.org/wiki/Billion_laughs)攻击,该攻击通过创建一项递归的 XML 定义,在内存中生成十亿个”Ha!”字符串,从而导致 DDoS 攻击。原理为:构造恶意的XML实体文件耗尽可用内存,因为许多XML解析器在解析XML文档时倾向于将它的整个结构保留在内存中,解析非常慢,造成了拒绝服务器攻击。除了这些,攻击者还可以读取服务器上的敏感数据,还能通过端口扫描,获取后端系统的开放端口。
上面样例代码1 就是XXE漏洞中的读取文件 因为XML可以引入外部实体并且返回 那就说可以读取文件

0x06影响:

此漏洞非常危险, 因为此漏洞会造成服务器上敏感数据的泄露,和潜在的服务器拒绝服务攻击。

0x07补救措施:

上面讨论的主要问题就是XML解析器解析了用户发送的不可信数据。然而,要去校验DTD(document type definition)中SYSTEM标识符定义的数据,并不容易,也不大可能。大部分的XML解析器默认对于XXE攻击是脆弱的。因此,最好的解决办法就是配置XML处理器去使用本地静态的DTD,不允许XML中含有任何自己声明的DTD。

比如下面的Java代码,通过设置相应的属性值为false,XML外部实体攻击就能够被阻止。因此,可将外部实体、参数实体和内联DTD 都被设置为false,从而避免基于XXE漏洞的攻击。

以下是代码的第二段

import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;    import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; // catching unsupported features    ...     DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();     try {     // Xerces 1 - http://xerces.apache.org/xerces-j/features.html#external-general-entities     // Xerces 2 - http://xerces.apache.org/xerces2-j/features.html#external-general-entities     String FEATURE = "http://xml.org/sax/features/external-general-entities";     dbf.setFeature(FEATURE, false);     // Xerces 1 - http://xerces.apache.org/xerces-j/features.html#external-parameter-entities     // Xerces 2 - http://xerces.apache.org/xerces2-j/features.html#external-parameter-entities     FEATURE = "http://xml.org/sax/features/external-parameter-entities";     dbf.setFeature(FEATURE, false);     // Xerces 2 only - http://xerces.apache.org/xerces2-j/features.html#disallow-doctype-decl     FEATURE = "http://apache.org/xml/features/disallow-doctype-decl";     dbf.setFeature(FEATURE, true);     // remaining parser logic     ...     catch (ParserConfigurationException e) {     // This should catch a failed setFeature feature     logger.info("ParserConfigurationException was thrown. The feature '" +     FEATURE +     "' is probably not supported by your XML processor.");     ...     }     catch (SAXException e) {     // On Apache, this should be thrown when disallowing DOCTYPE     logger.warning("A DOCTYPE was passed into the XML document");     ...     }     catch (IOException e) {     // XXE that points to a file that doesn't exist     logger.error("IOException occurred, XXE may still possible: " + e.getMessage());.. } 

0x08 版权 http://resources.infosecinstitute.com/xxe-attacks/ 翻译:DM 转载说明出处

0x09 参考文献

http://www.anquan.us/static/drops/web-5410.html
https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/69
http://www.91ri.org/9539.html
http://blog.csdn.net/u011721501/article/details/43775691

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