【缺陷周话】第4期:XML 外部实体注入

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代码审计是使用静态分析发现源代码中安全缺陷的方法,能够辅助开发或测试人员在软件上线前较为全面地了解其安全问题,防患于未然,因此一直以来都是学术界和产业界研究的热点,并且已经成为安全开发生命周期 SDL 和 DevSecOps 等保障体系的重要技术手段。

360代码卫士团队基于自主研发的国内首款源代码安全检测商用工具,以及十余年漏洞技术研究的积累,推出“缺陷周话”系列栏目。每周针对 CWE、OWASP 等标准中的一类缺陷,结合实例和工具使用进行详细介绍,旨在为广大开发和安全人员提供代码审计的基础性标准化教程。

 

1、XML外部实体注入

XML 外部实体注入漏洞也就是我们常说的 XXE 漏洞。XML 作为一种使用较为广泛的数据传输格式,很多应用程序都包含有处理 xml 数据的代码,默认情况下,许多过时的或配置不当的 XML 处理器都会对外部实体进行引用。如果攻击者可以上传 XML 文档或者在 XML 文档中添加恶意内容,通过易受攻击的代码、依赖项或集成,就能够攻击包含缺陷的XML处理器。XXE 漏洞的出现和开发语言无关,只要是应用程序中对 xml 数据做了解析,而这些数据又受用户控制,那么应用程序都可能受到 XXE 攻击。本篇文章以 java 程序为例给大家介绍 XXE 漏洞的成因及修复。XXE 漏洞详细请见 CWE-611: Improper Restriction of XML External Entity Reference (‘XXE’)(http://cwe.mitre.org/data/definitions/611.html)

 

2、XML外部实体注入

XXE 漏洞可能会用于提取数据、执行远程服务器请求、扫描内部系统、执行拒绝服务攻击和其他攻击。业务影响主要取决于受影响的引用程序和数据保护需求。

2018年至今,CVE 中共有发布了 92 条漏洞信息与其相关。部分CVE如下:

CVE-2018-8027 Apache Camel 2.20.0 到 2.20.3 和2.21.0 Core 在 XSD 验证处理器中存在 XXE 漏洞。
CVE-2018-13439 微信支付 Java SDK 中的 WXPayUtil 类中存在XXE漏洞。
CVE-2018-1000548 在版本号小于 14.3 的 Umlet 中,在文件解析中存在XML外部实体注入漏洞,可能导致机密数据泄露、拒绝服务、服务器端请求伪造。此攻击可以通过特制的 UXF 文件进行攻击。
CVE-2018-1364

 

IBM Content Bavigator 2.0 和 3.0 版本中在处理XML数据时,易受XML外部实体(XXE)攻击。远程攻击者可以利用此漏洞暴露敏感信息或占用内存资源。

3、示例代码

3.1 缺陷代码

本节使用示例代码来源为某开源支付 Java  SDK (https://pay.weixin.qq.com/wiki/doc/api/jsapi.php?chapter=11_1),源文件名:WXPayUtil.java,文件路径为:java-sdk-v3\src\main\java\com\github\wxpay\sdk。

在上述代码可以看到在25行处数据通过 xmlToMap 形参传入,数据未做任何过滤,且 XML 处理器也未做安全设置就在32行处对数据做了解析,而实际场景中,参数 strXML 也是受攻击者控制的,这样攻击者可能通过构造恶意的 strXML 来进行 XXE 攻击。

使用360代码卫士对上述示例代码进行检测,可以在文件第32行检出“有风险的XML外部实体注入”缺陷。如图1所示:

图1   检测出有风险的XML外部实体注入

3.2 修复代码

在上述修复代码中的第28行使用的是一个 xml 工具类 WXPayXmlUtil,用于生成一个安全的xml处理器。而 WXPayXmlUtil 类中最为关键的是第16行,通过 setFeature 让生成的 xml 处理器完全禁用 DTDS。通过图2可以看出,360代码卫士对修复后的代码并未检出缺陷。

图2   XXE漏洞修复示例

 

4、如何避免 XXE 漏洞

常见的避免方法:

1、尽可能使用简单的数据格式(如:JSON),避免对敏感数据进行序列化。

2、及时修复或更新应用程序或底层操作系统使用的所有XML处理器和库。同时,通过依赖项检测,将 SOAP 更新到 1.2 版本或更高版本。

3、在应用程序的所有 XML 解析器中禁用XML外部实体和DTD进程,具体实现可以参考《OWASP Cheat Sheet ‘XXE Prevention’》(https://www.owasp.org/index.php/XML_External_Entity_(XXE)_Prevention_Cheat_Sheet),如下代码是 java 应用程序中使用DocumentBuilderFactory 解析 xml 时防范 XXE 漏洞的示例:

4、输入校验:在服务器端使用白名单进行输入验证和过滤,以防在 XML 文档、标题或节点中出现恶意数据。

5、验证 XML 和 XSL 文件上传功能是否使用 XSD 验证或其他类似验证的方法来验证上传的 XML 文件。

6、DAST 工具需要额外的手动步骤来检查和利用 XXE 漏洞,而使用 ASAT 工具可以通过检测依赖项和安全配置来发现 XXE 漏洞。

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