JavaScript原型鏈污染
前言
在瀏覽某個論壇的時候，第一次看到了JavaScript原型鏈污染漏洞。當(dāng)時非常的好奇，當(dāng)時我一直以為js作為一種前端語言，就算存在漏洞也是針對前端，不會危害到后端，因此我以為這種漏洞危害應(yīng)該不大?？僧?dāng)我看到他的漏洞危害還有可以執(zhí)行任意命令的時候，發(fā)現(xiàn)可能我想到有點(diǎn)簡單了。js也是可以用來做后端語言的。這篇文章就來認(rèn)識一下這個漏洞。
JavaScript原型鏈?zhǔn)鞘裁矗?/h2>
既然漏洞名稱是JavaScript原型鏈污染，那么首先就要先明白JavaScript原型鏈?zhǔn)鞘裁础?/p>
正如我們所知，Javascrip的復(fù)雜類型都是對象類型（Object），而js不是一門完全面對對象編程的語言。那么對于對象編程來說要考慮對象的繼承。
js實(shí)現(xiàn)繼承的核心就是原型鏈。我理解的就是原型鏈的存在就是js中的繼承機(jī)制，保證函數(shù)或?qū)ο笾械姆椒?，屬性可以向下傳遞。
js使用了構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建對象，如下，我們可以通過構(gòu)造函數(shù)來定義一個類：
// 構(gòu)造函數(shù)
function Person(name, age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// 生成實(shí)例
const p = new Person('zhangsan', 18);
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可以看到這個類除了我們定義的兩個屬性以外，還有一個prototype的屬性。prototype指向函數(shù)的原型對象，這是一個顯式原型屬性，只有函數(shù)才擁有該屬性。
prototype也擁有兩個屬性：
constructor：指向原型的構(gòu)造函數(shù)
prototype:指向了Object的原型
在prototype的屬性中有一個_proto_，那么這個_proto_與prototype又有什么關(guān)系？
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原型prototype是類的一個屬性，而所有用類實(shí)例化的對象，都將擁有這個屬性中的所有內(nèi)容，包括變量和方法。比如上圖中的p對象，其天生就具有類Person的屬性和方法。
我們可以通過Person.prototype來訪問Person類的原型，但Person實(shí)例化出來的對象，是不能通過prototype訪問原型的。這時候，就該__proto__登場了。
也就是類可以用prototype來訪問類的原型，而實(shí)例化的對象可以用_proto_來訪問對象所在類的prototype屬性。
總結(jié)：
其實(shí)我們只要明白一點(diǎn)就可以了，JavaScript原型鏈?zhǔn)莏s中實(shí)現(xiàn)繼承的核心，js的對象都會執(zhí)行其它的原型，最后指向的原型為null。最后關(guān)于原型鏈再來總結(jié)一下
1）js是通過原型鏈來實(shí)現(xiàn)繼承的。
2）所有類對象在實(shí)例化的時候?qū)碛衟rototype中的屬性和方法
3）類可以使用prototype來訪問類的原型對象，而實(shí)例化對象可以通過_proto_來訪問類的原型對象
let f = new Foo();
f.constructor === Foo;
f._proto_ === Foo.prototype
f._proto_ === Foo.prototype
Foo._proto_ === Function.prototype原型鏈污染
在了解了原型鏈的相關(guān)知識以后，可以來看看竟然什么是原型鏈污染漏洞。
上面說過實(shí)例化對象的__proto__指向了類的prototype。那么，如果我們修改了實(shí)例化對象__proto__中的值，是不是就可以修改類中的值呢？是否可以影響所有和這個對象來自同一個類、父祖類的對象？
其實(shí)這就是原型鏈污染的原理。我們通過修改實(shí)例化對象的__proto__中的值，污染了類本體，進(jìn)而影響所有和這個對象來自同一個類、父祖類的對象。
p神的博客上有一個這樣的例子，用來說明原型鏈污染：
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實(shí)際情況下利用分析
在實(shí)際的情況中，我們可能只能控制部分參數(shù)，那么我們怎么才能為__proto__賦值呢？
要為__proto__賦值就要求__proto__作為變量傳進(jìn)去并且作為鍵名，這種情況一般出現(xiàn)在下面的三種場景中：
- 對象merge
- 對象clone（其實(shí)內(nèi)核就是將待操作的對象merge到一個空對象中）
- 路徑查找屬性然后修改屬性的時候
下面借用p神文章中的一個例子來看看具體操作，原文鏈接為：https://www.leavesongs.com/PENETRATION/javascript-prototype-pollution-attack.html
以對象merge為例，我們想象一個簡單的merge函數(shù)：
function merge(target, source) {
for (let key in source) {
if (key in source && key in target) {
merge(target[key], source[key])
} else {
target[key] = source[key]
}
}
}在合并的過程中，存在賦值的操作target[key] = source[key]，那么，這個key如果是__proto__，是不是就可以原型鏈污染呢？
let o1 = {}
let o2 = {a: 1, "__proto__": {b: 2}}
merge(o1, o2)
console.log(o1.a, o1.b)
o3 = {}
console.log(o3.b)結(jié)果是，合并雖然成功了，但原型鏈沒有被污染：
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這是因?yàn)?，我們用JavaScript創(chuàng)建o2的過程（let o2 = {a: 1, "__proto__": {b: 2}}）中，__proto__已經(jīng)代表o2的原型了，此時遍歷o2的所有鍵名，你拿到的是[a, b]，__proto__并不是一個key，自然也不會修改Object的原型。從下面的圖中也可以看出，在o1中，參數(shù)b并沒有出現(xiàn)在原型中。
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那么，如何讓__proto__被認(rèn)為是一個鍵名呢？
我們將代碼改成如下：
let o1 = {}
let o2 = JSON.parse('{"a": 1, "__proto__": {"b": 2}}')
merge(o1, o2)
console.log(o1.a, o1.b)
o3 = {}
console.log(o3.b)可見，新建的o3對象，也存在b屬性，說明Object已經(jīng)被污染
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這是因?yàn)?，JSON解析的情況下，__proto__會被認(rèn)為是一個真正的“鍵名”，而不代表“原型”，所以在遍歷o2的時候會存在這個鍵。
再來看看o1發(fā)現(xiàn)，b屬性是定義在原型之中的。
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merge操作是最常見可能控制鍵名的操作，也最能被原型鏈攻擊，很多常見的庫都存在這個問題。
js原型鏈污染漏洞分析
接下來用一個cve漏洞來具體再看一下這個漏洞。
3.4.0版本之前的jQuery存在一個原型污染漏洞CVE-2019-11358，PoC如下。
//代碼如下，如果從前端接收一個json內(nèi)容，傳到后端。
//json內(nèi)容：JSON.parse('{"__proto__": {"z": 123}}')
const json1 = ajax();
jQuery.extend(true, {}, JSON.parse(json1));
console.log( "test" in {} ); // truejQuery.extend () 函數(shù)用于將一個或多個對象的內(nèi)容合并到目標(biāo)對象
$.extend( [deep ], target, object1 [, objectN ] )
參數(shù) | 描述 |
deep | 可選。 Boolean類型 指示是否深度合并對象，默認(rèn)為false。如果該值為true，且多個對象的某個同名屬性也都是對象，則該"屬性對象"的屬性也將進(jìn)行合并。 |
target | Object類型 目標(biāo)對象，其他對象的成員屬性將被附加到該對象上。 |
object1 | 可選。 Object類型 第一個被合并的對象。 |
objectN | 可選。 Object類型 第N個被合并的對象。 |
再來看看實(shí)際的代碼是如何去寫入的。
首先下載jQuery，這里下載的是3.3.0版本
https://github.com/jquery/jquery/tree/3.3.0
在src/core.js中文件中可以找到該extend函數(shù)。看過源碼，可以發(fā)現(xiàn)該函數(shù)的正好符合上面說的合并數(shù)據(jù)的概念，那么來看看它到底會不會被污染？
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我們來動態(tài)調(diào)試一下這個程序：
引入jQuery腳本，并設(shè)置斷點(diǎn)，進(jìn)行調(diào)試
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首先根據(jù)第一個參數(shù)判斷是否進(jìn)行深度拷貝，然后進(jìn)行第一次循環(huán)，取得參數(shù)為__proto__
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第二次循環(huán)，在__proto__中去參數(shù)進(jìn)行賦值
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此時再看原型已經(jīng)被污染了
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總結(jié)
js原型鏈污染可以說原理并不是太難懂，關(guān)鍵是實(shí)際中如何去利用。關(guān)于這個漏洞也是看了很多大神的文章，它們的思路真的太厲害了，我還有很多需要學(xué)習(xí)的，跟大家一起共勉。
由于本人水平有限，文章中可能會出現(xiàn)一些錯誤，歡迎各位大佬指正，感激不盡。如果有什么好的想法也歡迎交流，謝謝大家了~~
參考鏈接
https://www.freebuf.com/articles/web/275619.html
https://www.leavesongs.com/PENETRATION/javascript-prototype-pollution-attack.html
https://xz.aliyun.com/t/7025
https://www.freebuf.com/articles/web/264966.html
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