# 升级头部欺骗
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## H2C 欺骗
### 明文 HTTP2 (H2C)
通常，普通的 HTTP 连接只持续一个请求的时间。然而，H2C 或者“**明文 HTTP2**”是指将普通的短暂的 HTTP 连接**升级为使用 HTTP2 二进制协议进行持续通信的持久连接**，而不是使用明文 HTTP 协议进行一次请求。
欺骗的第二部分发生在使用**反向代理**时。通常，当向反向代理发送 HTTP 请求时，代理会处理请求，处理一系列路由规则，然后将请求转发到后端，然后返回响应。当 HTTP 请求包含`Connection: Upgrade`头部时，例如用于 WebSocket 连接，反向代理将**维持客户端和服务器之间的持久连接**，**允许这些协议所需的持续通信**。对于 H2C 连接，RFC 要求存在 3 个头部：
```
Upgrade: h2c
HTTP2-Settings: AAMAAABkAARAAAAAAAIAAAAA
Connection: Upgrade, HTTP2-Settings
```
## 漏洞位置
当升级连接时，反向代理通常会停止处理单个请求，假设一旦建立连接，其路由工作就完成了。使用H2C Smuggling，我们可以绕过反向代理在处理请求时使用的规则，如基于路径的路由、身份验证或WAF处理，只要我们能首先建立H2C连接。
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### 受影响的代理
从漏洞的解释中可以看出，代理服务器需要转发Upgrade标头，并且有时还需要成功转发Connection标头。
默认情况下，以下服务在代理传递期间会转发Upgrade和Connection标头，从而使h2c smuggling开箱即用：
- HAProxy
- Traefik
- Nuster
默认情况下，这些服务在代理传递期间不会转发Upgrade和Connection标头，但可以以不安全的方式进行配置（通过传递未经过滤的Upgrade和Connection标头）：
- AWS ALB/CLB
- NGINX
- Apache
- Squid
- Varnish
- Kong
- Envoy
- Apache Traffic Server
### 攻击
原始博客文章指出，并非所有服务器都会转发符合H2C连接升级所需的标头。这意味着默认情况下，负载均衡器（如AWS ALB/CLB、NGINX和Apache Traffic Server等）将阻止H2C连接。然而，在博客文章的结尾处，他提到“并非所有后端都符合规范，我们可以使用不符合规范的`Connection: Upgrade`变体进行测试，其中`Connection`标头中省略了`HTTP2-Settings`值”。
{% hint style="danger" %}
请注意，即使`proxy_pass` URL（代理转发连接的终点）指向特定的路径，例如`http://backend:9999/socket.io`，连接也将与`http://backend:9999`建立，因此您可以滥用此技术来联系该内部终点中的任何其他路径。因此，在proxy_pass的URL中指定路径并不重要。
{% endhint %}
使用工具[**https://github.com/BishopFox/h2csmuggler**](https://github.com/BishopFox/h2csmuggler)和[**https://github.com/assetnote/h2csmuggler**](https://github.com/assetnote/h2csmuggler)，您可以尝试绕过代理所施加的保护，建立H2C连接并访问受代理保护的资源。
点击此链接获取有关[Nginx中此漏洞的更多信息](../network-services-pentesting/pentesting-web/nginx.md#proxy\_set\_header-upgrade-and-connection)。
## WebSocket Smuggling
与之前的技术类似，这个技术不是创建到通过代理可访问的端点的HTTP2隧道，而是为相同目的创建一个WebSocket隧道，绕过潜在的代理限制并直接与端点通信：
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### 场景1
我们有一个后端，公开暴露了**WebSocket API**，并且还有一个**无法从外部访问的内部REST API**。恶意客户端想要访问内部REST API。
在**第一步**中，客户端发送**升级请求**到反向代理，但在标头`Sec-WebSocket-Version`中使用了**错误的协议版本**。**代理**不验证`Sec-WebSocket-Version`标头，并认为**升级请求是正确的**。然后，它将请求转发到后端。
在第二步中，后端发送**带有状态码`426`的响应，因为标头`Sec-WebSocket-Version`中的协议版本不正确**。然而，**反向代理不会检查**来自后端的足够响应（包括状态码），并**认为后端已准备好进行WebSocket通信**。然后，它将请求转发到客户端。
最后，反向**代理认为**客户端和后端之间**建立了WebSocket连接**。实际上并没有WebSocket连接 - 后端拒绝了升级请求。同时，代理保持客户端和后端之间的TCP或TLS连接处于打开状态。**客户端可以通过在连接上发送HTTP请求轻松访问私有REST API**。
发现以下反向代理受到影响：
- Varnish - 团队拒绝修复所描述的问题。
- Envoy proxy 1.8.0（或更早版本）- 在更新的版本中，升级机制已更改。
- 其他 - 待定。
### 场景2
大多数反向代理（例如NGINX）在握手部分期间**检查来自后端的状态码**。这使得攻击更加困难，但并非不可能。
让我们观察第二个场景。我们有一个后端，公开暴露了WebSocket API和用于健康检查的公共REST API，同时还有**无法从外部访问的内部REST API**。恶意客户端想要访问内部REST API。NGINX用作反向代理。WebSocket API在路径`/api/socket.io/`上可用，健康检查API在路径`/api/health`上可用。
通过发送POST请求来调用健康检查API，名为`u`的参数控制URL。后端访问由恶意用户控制的外部资源，并将状态码返回给客户端。
在**第一步**中，客户端发送POST请求来调用**健康检查API，但附加了HTTP标头`Upgrade: websocket`**。NGINX认为这是一个**正常的升级请求**，它只查找`Upgrade`标头，跳过请求的其他部分。然后代理将请求转发到后端。
在**第二步**中，后端调用健康检查API。它访问由恶意用户控制的外部资源，并返回带有状态码`101`的HTTP响应。后端将该响应转发给反向代理。由于NGINX仅验证状态码，**它将认为后端已准备好进行WebSocket通信**。然后，它将请求转发到客户端。
{% hint style="warning" %}
请注意，这个场景要更复杂一些，因为您需要能够联系某个**返回状态码101**的端点。
{% endhint %}
最后，**NGINX认为**客户端和后端之间**建立了WebSocket连接**。实际上并没有WebSocket连接 - 后端调用了健康检查REST API。同时，反向代理保持客户端和后端之间的TCP或TLS连接处于打开状态。**客户端可以通过在连接上发送HTTP请求轻松访问私有REST API**。
大多数反向代理应该受到该场景的影响。然而，利用需要存在外部SSRF漏洞（通常被认为是低严重性问题）。
### 实验室
检查实验室以测试两种情况：[https://github.com/0ang3el/websocket-smuggle.git](https://github.com/0ang3el/websocket-smuggle.git)
## 参考资料
* [https://blog.assetnote.io/2021/03/18/h2c-smuggling/](https://blog.assetnote.io/2021/03/18/h2c-smuggling/)
* [https://bishopfox.com/blog/h2c-smuggling-request](https://bishopfox.com/blog/h2c-smuggling-request)
* [https://github.com/0ang3el/websocket-smuggle.git](https://github.com/0ang3el/websocket-smuggle.git)
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