做懂安全的前端之三：XXE攻击

现在越来越多主要的web程序被发现和报告存在XXE(XML External Entity attack)漏洞，比如说facebook、paypal等等。举个例子，我们扫一眼这些网站最近奖励的漏洞，充分证实了前面的说法。尽管XXE漏洞已经存在了很多年，但是它从来没有获得它应得的关注度。很多XML的解析器默认是含有XXE漏洞的，这意味着开发人员有责任确保这些程序不受此漏洞的影响。

xml基础

要了解xxe漏洞，那么一定得先明白基础知识，了解xml文档的基础组成。

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。

xml文档的构建模块

所有的 XML 文档（以及 HTML 文档）均由以下简单的构建模块构成：

元素

元素是 XML 以及 HTML 文档的主要构建模块，元素可包含文本、其他元素或者是空的。
实例:

1 2	<body>body text in between</body> <message>some message in between</message>

空的 HTML 元素的例子是 “hr”、”br” 以及 “img”。

属性

属性可提供有关元素的额外信息

1	<img src="computer.gif" />

实体

实体是用来定义普通文本的变量。实体引用是对实体的引用。

PCDATA

PCDATA 的意思是被解析的字符数据（parsed character data）。
PCDATA 是会被解析器解析的文本。这些文本将被解析器检查实体以及标记。

CDATA

CDATA 的意思是字符数据（character data）。
CDATA 是不会被解析器解析的文本。

DTD(文档类型定义)

DTD（文档类型定义）的作用是定义 XML 文档的合法构建模块。

DTD 可以在 XML 文档内声明，也可以外部引用。

内部声明

eg:

1	<!DOCTYOE test any>

完整实例：

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE note [
  <!ELEMENT note (to,from,heading,body)>
  <!ELEMENT to      (#PCDATA)>
  <!ELEMENT from    (#PCDATA)>
  <!ELEMENT heading (#PCDATA)>
  <!ELEMENT body    (#PCDATA)>
]>
<note>
  <to>George</to>
  <from>John</from>
  <heading>Reminder</heading>
  <body>Don't forget the meeting!</body>
</note>

外部声明（引用外部DTD）

eg:

1	<!DOCTYPE test SYSTEM 'http://www.test.com/evil.dtd'>

完整实例:

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE note SYSTEM "note.dtd">
<note>
<to>George</to>
<from>John</from>
<heading>Reminder</heading>
<body>Don't forget the meeting!</body>
</note>

而note.dtd的内容为:

<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>
<!ELEMENT to (#PCDATA)>
<!ELEMENT from (#PCDATA)>
<!ELEMENT heading (#PCDATA)>
<!ELEMENT body (#PCDATA)>

DTD实体

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，可以内部声明或外部引用。

实体又分为一般实体和参数实体

一般实体的声明语法:<!ENTITY 实体名 "实体内容“>
引用实体的方式：&实体名；
参数实体只能在DTD中使用，参数实体的声明格式： <!ENTITY % 实体名 "实体内容“>
引用实体的方式：%实体名；

内部实体声明

eg:

1	<!ENTITY eviltest "eviltest">

完整实例:

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE test [
<!ENTITY writer "Bill Gates">
<!ENTITY copyright "Copyright W3School.com.cn">
]>
<test>&writer;&copyright;</test>

外部实体声明

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE test [
<!ENTITY writer SYSTEM "http://www.w3school.com.cn/dtd/entities.dtd">
<!ENTITY copyright SYSTEM "http://www.w3school.com.cn/dtd/entities.dtd">
]>
<author>&writer;&copyright;</author>

XXE的攻击与危害（XML External Entity）

xxe也就是xml外部实体注入。也就是上文中加粗的那一部分。

攻击方式

方式一：直接通过DTD外部实体声明

方式二：通过DTD文档引入外部DTD文档，再引入外部实体声明

XML内容

DTD文件内容：

方式三：通过DTD外部实体声明引入外部实体声明

好像有点拗口，其实意思就是先写一个外部实体声明，然后引用的是在攻击者服务器上面的外部实体声明
具体看例子,XML内容

dtd文件内容：

支持的协议有哪些？

不同程序支持的协议如下图：

其中php支持的协议会更多一些，但需要一定的扩展支持。

产生哪些危害？

XXE危害1：读取任意文件

该CASE是读取/etc/passwd，有些XML解析库支持列目录，攻击者通过列目录、读文件，获取帐号密码后进一步攻击，如读取tomcat-users.xml得到帐号密码后登录tomcat的manager部署webshell。

另外，数据不回显就没有问题了吗？如下图，

不，可以把数据发送到远程服务器，

XXE危害2：执行系统命令

该CASE是在安装expect扩展的PHP环境里执行系统命令，其他协议也有可能可以执行系统命令。

XXE危害3：探测内网端口

该CASE是探测192.168.1.1的80、81端口，通过返回的“Connection refused”可以知道该81端口是closed的，而80端口是open的。

XXE危害4：攻击内网网站

该CASE是攻击内网struts2网站，远程执行系统命令。

防御XXE攻击

方案一、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))