Normalize导致的WAF安全性研究

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2022年4月20日01:11:54评论46 views字数 2527阅读8分25秒阅读模式

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Normalize概述


在上一篇文章中，我们简要描述了WAF检测的流程，详述了通过编码方式绕过WAF的思路。


传送门：编码导致的WAF安全性研究

本篇文章主要集中在WAF的Normalize阶段，分析Normalize阶段绕过WAF的思路。


Normalize是指把外部输入的数据进行标准化清洗，其中最重要的是把注释符里面的内容替换去除。

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Normalize详解


2.1 对注释符的Normalize


一般WAF为了不影响后面正则匹配的结果，会对传入数据中的注释符进行过滤。基本的做法是把注释符整体内容替换为空格，典型的对注释符的Normalize过程如图2.1.1所示。
Normalize导致的WAF安全性研究
图2.1.1 Normalize处理注释符逻辑

从上图可以看出经过normalize处理之后的字符串可以去除无用字符的干扰，有利于下一步进行正则匹配。


不同语言的注释符是不一样的，但是WAF作为代理层，是需要兼容所有语言的。不同语言注释如表2.1所示。了解不同语言的注释符是掌握基于normalize绕过WAF的第一步。

表2.1 不同语言注释符理解
语言
注释
备注
SQL
/* 注释内容 */
多行注释
-- 注释内容 
单行注释，到换行结束
# 注释内容
单行注释，部分数据库支持，例如
mysql
JAVA
/* 注释内容 */
多行注释
// 注释内容
单行注释
python
# 注释内容
单行注释
''' 注释内容 '''
多行注释
php
/* 注释内容 */
多行注释
// 注释内容
单行注释
html
<!--注释内容-->
多行注释

不同语言的注释符不一样，WAF不会对所有注释符都进行normalize。第一步是需要找到能被WAF识别的注释符。一般来说/**/会被WAF识别，其他注释符可能不太一样。
Normalize导致的WAF安全性研究
图2.1.2 检查注释符是否能被WAF识别

2.2 注释歧义问题


注释符是与编程语言有关的，如果错误的把一种注释当成另一种注释，就可能出现注释歧义问题。

最典型的注释歧义问题就是“你以为的注释符其实不是注释符”。/**/在SQL语句中是属于多行注释，但是对于html来说，就没有特殊含义。所以，我们可以通过下面的方式来绕过WAF，如图2.2.1所示。这里最关键的是通过/**/来注释想要执行的xss代码。
Normalize导致的WAF安全性研究
图2.2.1 通过/**/来绕过XSS检测

与这种思路相似的，可以用于绕过上传检测。如图2.2.2所示。/**/对于一般的代码来说确实是注释符，但是如果/**/根本就不在代码的开始标签中，则可能导致基于注释歧义的WAF绕过问题。
Normalize导致的WAF安全性研究
图2.2.2 通过/**/来绕过webshell内容检测

2.3 注释伪造问题


注释的种类有很多种，能被WAF正确识别的并不完整，而且WAF对代码的执行顺序也可能导致多个注释同时存在时出现绕过的可能。

在测试某WAF时，验证此WAF能识别/**/多行注释，但是不能识别--的单行注释。那么下面的逻辑可能就会被WAF识别错误，如表2.3.1所示。从中可以清晰的看出数据库真实执行的代码和WAF检测到的代码是不一样的，因为normalize的原因导致部分关键字被删除了，从而可以绕过WAF。

表2.3.1 多重注释导致的WAF识别错误
原始数据
Normalize之后
数据库引擎
1 union -- /*
select md5(1)  -- */
1 union -- 
1 union select md5(1)

用实际的WAF来查看效果，如图2.3.1所示。

http://192.168.6.183/test/sqli.php?&id=-1%20union%20--%20/*%0aselect%20--%20*/%0a%20pass%20from%20user

Normalize导致的WAF安全性研究
图2.3.1 通过多重注释绕过WAF进行联合查询

这种绕过的关键在于通过引入“不起作用的/**/”来欺骗WAF，与此类似也可以通过定义变量的形式来达到类似的效果，如图2.3.2所示。

http://192.168.6.183/test/sqli.php?&id=@`/*`%20union%20select%20@`*/`%20from%20user

Normalize导致的WAF安全性研究
图2.3.2 通过伪造注释绕过WAF

曾几何时，某WAF就出现过一个很经典的绕过方式（相信懂的小伙伴肯定秒懂我说的是谁，当然现在已经修复了），如图2.3.3所示。这里面最主要的是通过两个不存在的参数来引入多行注释/**/。
Normalize导致的WAF安全性研究
图2.3.3 通过构造不存在参数带入/**/绕过WAF

2.4 内联注释问题


内联注释是属于mysql特有的一种特性，并不适用于其他数据库。内联注释的使用方式有两种，如表2.4.1所示。


表2.4.1 内联注释的使用方式
类型
内联注释
数据库引擎解析
普通注释
/*union*/select
select
内联注释
/*!union*/select
union select
内联注释
/*!50001union*/select
union select

内联注释已经被广泛使用于绕过WAF，目前主流的WAF对内联注释基本上都做了比较好的防御，如图2.4.1所示。
Normalize导致的WAF安全性研究
图2.4.1 两种内联注释均能被WAF识别并拦截

这里有一个问题是内联注释/*!50001注释内容*/中的数字可以允许有哪些？实际上内联注释里的数字只要小于当前mysql版本号就可以。例如假设当前mysql版本为5.7.34，那么小于等于50734的五位数字都可以执行。部分WAF在Normalize阶段对这块的处理并不严格也会导致绕过，如图2.4.2所示。
Normalize导致的WAF安全性研究
图2.4.2 绕过WAF的内联注释数字

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总结


可能有的小伙伴会问，WAF在normalize阶段，除了会对注释符进行替换之外，还会不会有其他的处理动作？一般来说，normalize阶段还可能会有的动作包括

1） 把所有的不可见字符替换为空格

2） 把百分号%替换为空（兼容mssql+asp的场景）

3） 把上传文件的内容替换为空（上传文件较大，部分WAF为了提高效率，会在正则之前先把上传文件的内容替换为空）

只要是WAF进行了操作，那么就可能会有被利用的空间，我们站在WAF设计的角度来分析WAF可能出现的安全性问题，就会发现其实可利用的点还有很多Normalize导致的WAF安全性研究。

本文以安全研究为目的，不针对特定WAF产品，请勿对号入座。

Normalize导致的WAF安全性研究

原文始发于微信公众号（Beacon Tower Lab）：Normalize导致的WAF安全性研究

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