月度归档:2011年10月

【转】Web开发框架安全杂谈

Web开发框架安全杂谈

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Date: 2011-03-14
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最近框架漏洞频发,struts任意代码执行、Django csrf token防御绕过、Cakephp代码执行等等各大语言编程框架都相继暴出高危漏洞,这说明对于编程框架的安全问题已经逐渐走入安全工作者的视线。
Web开发框架就相当于web应用程序的操作系统,他决定了一个应用程序的模型结构和编程风格。框架上出了漏洞,就如同当年一个rpc远程EXP就走遍全世界windows的时代。

然而挖掘深层原因,从应用的模型和架构上考虑问题,其实这些框架漏洞都不只是一种偶然,而是一种必然。正是因为框架的模型结构,正因为他们的这种编程风格,才极大的增加了漏洞产生的可能性。

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现代编程框架的几个大特点:

1、将程序代码分为不同层次,业务开发、前端开发、数据库开发人员各司其职,框架根据需要组装代码、调度执行
2、统一化自动化逻辑处理
3、常见功能的代码库封装并高度重用
4、脚手架功能,常见代码组件自动组装生成。如默认用户系统、默认后台。

然而就是以上几点广受好评的功能导致了安全薄弱点的产生。

1、代码调度
让我们来先回顾一下WEB应用框架所最常见的MVC模型。

用户发送一个HTTP请求过来,框架的入口点(一般是route,路由)分析用户请求的url。然后依照url中蕴含的信息分析出用户所要访问的controller、action,从而分发给相应的controller文件中的action函数,执行之;随后controller再将model中的数据结合用户输入数据依照view层中的代码逻辑填充模板,最后view、controller执行完毕,返回用户最后的HTML。
整个生命周期是这样的:

用户请求url->route分发->controller接管处理用户输入及业务逻辑->view层代码执行->controller返回展现结果

从上面的流程发现了什么?
MVC模型就是一个将程序员分散在M、C、V中的代码寻找并整合在一起执行的过程。那这必然就要牵涉到一个代码调度执行的问题。这里route就是一个非常明显的例子。一个框架这么多代码文件,route每一次调用controller,都需要根据用户输入的url进行匹配并执行用户指定的函数。这里就是一个薄弱点,一个必然绕不过去的问题。

对应到现实的例子,一个非常明显的例子就是:struts2框架的动态方法调用(DMI)
当你访问www.test.com/a!test.action时,struts会根据你的url帮你映射到名为a的controller中名为test的Action方法。而通过修改test的值,我们可以访问a这个类中的所有方法。如果恰好这个方法中含有敏感的信息,攻击者就获得了一切。结合其他技巧,攻击者能够做到的更多。但这就是框架的功能,框架总是要依靠URL中的内容去匹配执行程序代码。

那么对于PHP的框架呢?仔细想一下,如果PHP需要做分散在不同文件中的代码调度执行,唯一能够实现的方式就是使用require/include函数包含文件。文件名来源于哪里?来源于用户输入的URL。实际上目前市面上的大部分PHP框架也都是这么实现的,Yii,FleaPHP等等。如果对用户的输入没有做好验证,就很容易导致一个本地文件包含漏洞。笔者曾经就在某不知名框架中发现过这样的漏洞,在不涉及应用程序逻辑的情况下,直接获取了系统权限。

2、统一化逻辑处理

框架的一大功能就是,通过统一的入口点,可以做一些统一的安全防护、逻辑控制。在软件工程学里的说法,这个叫“面向切面编程”(AOP)。
然而我们并不是说这样的统一控制模式不好,但对于这样的统一控制,如果框架设计或实现的不好,就能直接沦陷所有跑在之上的应用。

这里有一个典型的统一处理导致安全问题的极端的例子:struts2任意代码执行漏洞。
漏洞起因是struts2希望能让用户提交的值能够直接注入到程序中的数据对象,而无需手动类型转换并给内部变量赋值等操作。为此struts2专门设计了一个叫做ognl的表达式。通过它,用户提交的参数就能被自动解析为程序上下文中所存在的变量。
想想为什么能够自动解析?原因是用户提交的参数被当作自定义语言的代码被解析执行了!只是你并没有意识到这一点而已。于是有心人研究了一下,发现ognl表达式除了参数值注入,还能通过它直接调用Java自身的API。于是,一个巨大的通杀0day就这么诞生了。
回想一下,如果struts2没有这么“智能”的自动化、统一化用户输入处理机制,也就不会出现上述的大漏洞了。

前段时间爆出的Django的csrf token绕过漏洞也是在统一安全处理的设计上出的问题。深究一下,为什么会出现这样的绕过问题?原因就是,框架必须要对所有用户的提交在真正的应用执行前做统一的csrf防范,于是django框架产生的token是保存在cookie中的(老版本和sessionid有关,这个也是保存在cookie中)。对于用户提交的POST请求,表单中增加一项token,框架在获得token值后,与cookie中的正确token值比对,如果相等就通过。然而对于ajax的请求,框架设计者却想当然的认为只要判断X-Requested-With这个Ajax特有的HTTP头即可,根本无需运算比对token。所以,框架对于http头中包含有X-Requested-With域的请求放行。通常情况下,只有ajax的请求浏览器才会带上此自定义域,且浏览器一般无法自定义此字段。
结果被人发现可以利用flash+307跳转可以伪造自定义http头,结果就绕过了此防范,导致统一的csrf防护毫无作用。如果应用程序完全依靠框架的统一安全实现,就会受到安全漏洞的威胁。
其实Django也很无奈,在它的架构设计中,它通过这个自定义头判断ajax思路上也没有什么问题。可惜在目前连黄瓜都不可靠的年代,就没什么是可靠的了。

3、常见代码高度封装

代码的高度封装,对外只暴露几个接口,一行说明书。这必然造成一种现象:普通程序员就像是在搭建一个模型,只要按照说明书组建积木就可以了,不需要知晓其原理,不需要知道为什么要这样做。于是这时候就安全问题就产生了。

举一个同样在用户输入参数自动化处理方面的例子:在PHP的ZendFramework中,获取用户输入是调用getParam方法,而不是常见PHP程序中分开来的$_GET、$_POST等变量。那么,如果同时在GET、POST、COOKIE、HEADER中提交相同名字的参数,getParam到底获取的是哪一个的值?先后顺序是什么?如果前后可以覆盖,会不会影响到我们自定义的一些统一安全措施?这是一个值得检查的安全薄弱点。

再举一个struts2的例子:对于常见的文件上传场景,struts提供了一个FileUploadInterceptor拦截器,直接可以在应用逻辑运行前对用户上传文件进行检查。然而在笔者的代码审计经验中,常常发现程序员只对maximumSize(文件大小)和allowedTypes(文件mime-type)进行限制,却放过了最关键的allowedExtensions(扩展名)限制。为什么?笔者检查了一下官方文档,发现在struts2.2之前的文档,都没有给出allowExtensions的说明。或许struts开发者想当然的认为allowedTypes就可以限制上传文件的类型,殊不知只要伪造HTTP包中的mime-type字段,就可以直接上传任意文件。于是开发者也就依照官方的例子,只限制了allowdTypes,从而导致安全问题的产生。

高度代码封装的确解决了“重复造轮子”的问题,但是它解决不了程序员的安全意识和懒惰的习惯。或许它设计的很好,或许它实现的也很好,但是只要它组装的不好,就有可能造成问题。

4、脚手架功能

Django的脚手架功能是非常好用的。它默认自带了一些app,只要通过几个简单的命令或配置,就可以在不敲一句代码的情况下搭起一个普通网站的脚手架,自带了用户注册、登陆等系统,甚至还有一个默认的管理员后台。

然而正如上文所说,普通程序员并不了解框架真正做了些什么。他很有可能通过脚手架生成网站后,却直接忘却了程序自带的内容没有去除。当这样的网站上线后。我们发现他是Django所写,那我们就可以直接尝试在url后加入/admin/路径访问,直接猜解后台管理员密码。此外如果框架自带的默认后台出现安全漏洞,甚至可能直接绕过进入后台。

一旦使用框架默认的组件,就得考虑到框架所带来的默认功能的安全问题。其实这问题可以扩大,tomcat自带的后台、fck编辑器自带的上传组件,都可以说属于此类问题。

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框架的应用是软件开发的必然趋势,本文的目的也不在于抵制框架的使用。但对于框架应用后所带来的新安全问题,安全从业人员需要提高重视,紧跟技术发展,更新知识。对于此,我们能够做点什么?

1、 对于常见的应用场景,如文件操作、命令行操作、数据库操作、用户权限及认证等,我们需要了解框架的实现,给出相应的安全编码范例。

框架文档中给出的例子并不一定就是最好的。安全工作者必须对程序员进行安全意识的培训,让他知道如何利用框架的API去安全的组合出常用功能。

2、 对于应用漏洞挖掘,我们需要扩充字典。

框架的封装,可能引入更多的危险API或危险特性。在代码审计的过程中,需要将这些内容加入到危险词字典中。

3、 对于应用漏洞挖掘,由于框架结构所带入的新的安全薄弱点,需要专门对框架的设计及实现做检查,是否存在问题。

例如PHP框架中代码调度执行的实现、文件上传统一检查的实现、封装的变量获取形式是否可靠等。本文中提到的安全薄弱点只是一个例子,更多的还需要大家的共同挖掘。

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实际上对于一个应用的安全审计归根到底就是个思路问题。笔者一直认为,了解程序员的思路,了解框架的思路,了解应用的思路,这些才是安全审计中最花时间的。而实际上真枪实弹看代码的漏洞挖掘却只占用很小的一部分时间。
只有将这些思路融会贯通,在脑中将审计对象进行抽象建模,了解应用需要保护什么,弱点在哪里,才能更为有效和有针对性的进行代码审计、安全防护。
最后,非常感谢剑心及空虚浪子心之前的研究成果和意见,对本文的帮助极大

猛犸4浏览器

前段时间就有听说猛犸4浏览器,没有仔细去了解。
今天在v2ex上看到了,就简单了解了下。

猛犸4浏览器介绍视频

浏览器的作者是北大附中季逸超,凭借此浏览器,季逸超获得了Macworld2011的特等奖,而且产品在APP store中的排名也很好。下面是我找到的一些相关的内容。

这个地方可能是最初的出处:http://bbs.weiphone.com/read-htm-tid-1455601.html

相关网站
作者主站http://www.peakji.com/
猛犸4浏览器http://ios.peakji.com/
博客 http://blog.peakji.com/

且不说这款产品究竟怎样,只是为季逸超的这种精神就应该为之拍手叫好。能够沉下心来做一些自己感兴趣的东西,并且一直坚持下来,这应该是这个时代最缺乏的东西。

扬声器在手机上的位置?

今天看到一篇文章The Speaker,文章中作者抱怨自己使用Android手机后,由于Android手机的扬声器置于手机的背面,导致自己定的闹钟没有发出声音,使自己耽误了重要的会议。

其实以前我也曾经注意过这个问题,发现好多手机的扬声器都是设计在手机的背面,有些时候确实会影响发声。文章中还提到iphone的扬声器是置于手机下端的,这样就不会导致手机平放时发不出声音的事情。

今天看到这篇文章有所感触,像这种很细节改进,只要用心做是可以发现并改进的,当然还有一点更重要的就是要真正的重视用户体验,真正的从用户的角度出发去优化每一个细节。只要有这样的态度和认识,就一定可以做出很优秀的产品。

mysql 跨库的触发器

今天遇到一个问题,想通过写一个垮库的触发器来解决。
其实垮库的触发器和同一个库的触发器,没有多大的区别。
只需要在操作的表前面加上数据库就可以了。

另外,触发器是存储在存在触发事件的表对应的数据库中的,
但是在触发执行语句中不用显示的更换数据库(use database)。

示例代码:


#示例1
DELIMITER $
USE `tom`$
DROP TRIGGER /*!50032 IF EXISTS */ `trigger1`$
CREATE
/*!50017 DEFINER = 'root'@'localhost' */
TRIGGER `trigger1` AFTER INSERT ON `tom`.`stu`
FOR EACH ROW BEGIN
INSERT INTO `test`.`coder` VALUES(new.id,new.name);
END
$
DELIMITER ;
#示例2
DELIMITER & USE `shine` &
DROP TRIGGER IF EXISTS `object_permission_trigger` &
CREATE TRIGGER `object_permission_trigger` AFTER UPDATE ON `object`
FOR EACH ROW BEGIN IF old.type = 'product' OR old.type = 'business' THEN
UPDATE `permission` SET `name` = REPLACE( `name` , old.name, new.name )
WHERE `object_id` = old.id;

END IF ;

END &
DELIMITER;

关于触发器