RC4弱密码套件检测

一、漏洞分析

事件起因

2015年3月26日，国外数据安全公司Imperva的研究员Itsik Mantin在BLACK HAT ASIA 2015发表论文《Attacking SSL when using RC4》阐述了利用存在了13年之久的RC4漏洞——不变性弱密钥（《Weakness in the Key Scheduling Algorithm of RC4》,FMS 发表于2001年）进行的攻击，并命名为“受戒礼”攻击（Bar Mitzvah Attack）。

直到2015年3月，还有约30%的网络通信是由RC4进行保护的。通过“受戒礼”攻击，攻击者可以在特定环境下只通过嗅探监听就可以还原采用RC4保护的加密信息中的纯文本，导致账户、密码、信用卡信息等重要敏感信息暴露，并且可以通过中间人（Man-in-the-middle）进行会话劫持。

攻击方法和模式

攻击者嗅探监听大量的SSL链接，可以判断第一个加密消息包含SSL的完成消息和HTTP请求，都是具有可预测的信息的。然后等待一个不变性弱密钥的链接到来，当获取到一个弱密钥链接时候就可以提取出LBS。当弱密钥使用的时候，明文和密钥会进行异或，攻击者可以看到生成的密文模式。

攻击者同样也进行DNS投毒，将所有的链接链接到一个恶意的主机，主机进行中间人攻击，能够有效地进行大量用户的嗅探监听和会话劫持。

漏洞原理和细节

根据《Attacking SSL when using RC4》中的阐述，漏洞的成因主要在于不变性弱密钥是RC4密钥中的一个L型的图形，它一旦存在于RC4的密钥中，在整个初始化的过程之中保持状态转换的完整性。这个完整的部分包括置换过程中的最低有效位，在由RPGA算法处理的时候，决定伪随机输出流的最低有效位。这些偏差的流字节和明文进行过异或，导致密文中会泄露重要明文信息。

状态转换（来自《Attacking SSL when using RC4》）

这种模式发生在LSBs，a single LSB, 2 LSBs 等的不同数字时候，导致不同种类的RC4弱密钥。

如果一个q-class（q 指代LSB的数字）的密钥被使用，那么会发生以下的问题：

RC4的初始化语句不能正确地配合状态和关键信息，并且保存K个最低有效位存储内部状态；
RC4初始状态具有固定的非混合q LSB；
第一个明文字节流的30-50字节的q个最低有效位遵守显著概率确定模式；
第一个明文字节流的30-50字节的q个最低有效位有显著概率暴露。

SSL在很多加密套件中使用RC4进行加密。在握手环节产生RC4密钥用来加密上行数据流和下行数据流。上行数据流中用来加密客户端– 服务器的数据流，下行数据流中用来加密服务器 – 客户端的数据流。加密是有状态的，使用第一个密钥流加密第一个字节的信息，之后的密钥流加密下一条消息（想CBC模式一样）。由于串加密毁灭了最低有效位的确定性，所以不变性弱密钥只能利用于被保护的第一个100字节。

SSL的握手结束消息是每个方向（上行和下行）的第一条加密消息，且结束消息固定使用了36个字节，所以还有64个字节留给攻击者使用。

二、安全检测

在线检测：服务器测试：https://www.ssllabs.com/ssltest/index.html

浏览器测试：https://www.ssllabs.com/ssltest/viewMyClient.html

本地检测：（针对服务器，需要在linux服务器下安装openssl）

$ openssl s_client -connectyinxiang.com:443 -cipher RC4

如果能够查看到证书信息，那么就是存在风险漏洞
如果显示sslv3 alerthandshake failure，表示改服务器没有这个漏洞。

三、修补方式

服务器

对于NGINX的修补

修改nginx配置文件中的 ssl_ciphers项

 ssl_ciphers"ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES256-SHA384:ECDHE-RSA-AES128-SHA256:ECDHE-RSA-AES256-SHA:ECDHE-RSA-AES128-SHA:DHE-RSA-AES256-SHA256:DHE-RSA-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES256-SHA:DHE-RSA-AES128-SHA:ECDHE-RSA-DES-CBC3-SHA:EDH-RSA-DES-CBC3-SHA:AES256-GCM-SHA384:AES128-GCM-SHA256:AES256-SHA256:AES128-SHA256:AES256-SHA:AES128-SHA:DES-CBC3-SHA:HIGH:!aNULL:!eNULL:!EXPORT:!DES:!MD5:!PSK:!RC4";
ssl_prefer_server_ciphers on;

重新加载：

$sudo /etc/init.d/nginx reload

对于apache的修复

打开配置文件

$ sudo vi /etc/httpd/conf.d/ssl.conf

修改配置

SSLCipherSuite
HIGH:MEDIUM:!aNULL:!MD5;!RC4
$ sudo /etc/init.d/httpd restart

对于TOMCAT的修复

server.xml 中SSL connector加入以下内容:

SSLEnabled="true"sslEnabledProtocols="TLSv1,TLSv1.1,TLSv1.2"ciphers="TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384,TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA,TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA,TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA256,TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA,SSL_RSA_WITH_RC4_128_SHA"

tomcat例子：

<connector port="443"maxhttpheadersize="8192" address="127.0.0.1"enablelookups="false" disableuploadtimeout="true"acceptCount="100" scheme="https" secure="true"clientAuth="false" SSLEnabled="true"sslEnabledProtocols="TLSv1,TLSv1.1,TLSv1.2" ciphers="TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384,TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA,TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA,TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA256,TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA,SSL_RSA_WITH_RC4_128_SHA"keystoreFile="mydomain.key"
keystorePass="password"
truststoreFile="mytruststore.truststore"truststorePass="password"/>;

对于IIS修补

将下面的内容保存为fix.reg，并双击运行来修改注册表：

Windows Registry Editor Version 5.00
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\DES56/56]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\NULL]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC240/128]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC256/128]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC440/128]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC456/128]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC464/128]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Protocols\PCT1.0\Server]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Protocols\SSL2.0\Server]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Protocols\SSL3.0\Server]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Protocols\SSL3.0\Client]"DisabledByDefault"=dword:00000001

客户端浏览器

对于chrome浏览器的修补

@linux

关闭浏览器，在terminal中直接输入命令运行

$ google-chrome–cipher-suite-blacklist=0x0004,0x0005,0xc011,0xc007

@windows

快捷图标->右键->在目标后面加入引号内的内容 “–cipher-suite-blacklist=0×0004,0×0005,0xc011,0xc007”

重启浏览器生效

@macos

在terminal种输入:

/Applications/GoogleChrome.app/Contents/MacOS/GoogleChrome--cipher-suite-blacklist=0x0004,0x0005,0xc011,0xc007

对于firefox（全平台）

在地址栏输入 about:config 回车，搜索框输入rc4，双击 value 的值就可以改成 false并且禁止rc4相关的ssl传输，如下图：

对于IE(只在windows平台)

参考解决办法：https://www.sslshopper.com/article-how-to-disable-ssl-2.0-in-iis-7.html

运行->regedit->对下面键值进行设置：

·[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC4128/128]
"Enabled"=dword:00000000
·[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC440/128]
·"Enabled"=dword:00000000
·[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC456/128]
·"Enabled"=dword:00000000

或者将将下面内容保存为fix.reg，然后双击运行fix.reg进行注册表修改：

WindowsRegistry Editor Version 5.00
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC4128/128]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC440/128]"Enabled"=dword:00000000
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers\RC456/128]"Enabled"=dword:00000000

本文版权属于NSTRT团队，由团队成员zyx编写。如果你觉得这篇文章有用，可以分享给自己的朋友，同样希望更多的人也关注我们的微信公众号trt917和微博 NSTRT团队，我们会定期分享一些信息安全相关知识，希望能够对大家有所帮助。