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2023-06-06 18:56:34 +00:00

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Envenenamento de Cache e Decepção de Cache

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A diferença

Qual é a diferença entre envenenamento de cache web e decepção de cache web?

  • No envenenamento de cache web, o atacante faz com que a aplicação armazene algum conteúdo malicioso no cache, e esse conteúdo é servido do cache para outros usuários da aplicação.
  • Na decepção de cache web, o atacante faz com que a aplicação armazene algum conteúdo sensível pertencente a outro usuário no cache, e o atacante então recupera esse conteúdo do cache.

Envenenamento de Cache

O objetivo do envenenamento de cache é fazer com que os clientes carreguem recursos inesperados parcialmente ou controlados pelo atacante.
A resposta envenenada será servida apenas aos usuários que visitarem a página afetada enquanto o cache estiver envenenado. Como resultado, o impacto pode variar de inexistente a enorme, dependendo se a página é popular ou não.

Para realizar um ataque de envenenamento de cache, você precisa primeiro identificar entradas sem chave (parâmetros que não precisam aparecer na solicitação em cache, mas que alteram a página retornada), ver como abusar desse parâmetro e obter a resposta em cache.

Descoberta: Verifique os cabeçalhos HTTP

Normalmente, quando uma resposta foi armazenada em cache, haverá um cabeçalho indicando isso, você pode verificar quais cabeçalhos você deve prestar atenção neste post: Cabeçalhos de cache HTTP.

Descoberta: Caching de código 400

Se você está pensando que a resposta está sendo armazenada em um cache, você pode tentar enviar solicitações com um cabeçalho ruim, que deve ser respondido com um código de status 400. Em seguida, tente acessar a solicitação normalmente e se a resposta for um código de status 400, você sabe que é vulnerável (e até mesmo poderia realizar um DoS).
Um cabeçalho mal configurado pode ser apenas \: como cabeçalho.
Obs: às vezes, esses tipos de códigos de status não são armazenados em cache, então este teste será inútil.

Descoberta: Identifique e avalie entradas sem chave

Você pode usar o Param Miner para forçar parâmetros e cabeçalhos que podem estar alterando a resposta da página. Por exemplo, uma página pode estar usando o cabeçalho X-Forwarded-For para indicar ao cliente que carregue o script de lá:

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

Obter uma resposta prejudicial do servidor back-end

Com o parâmetro/cabeçalho identificado, verifique como ele está sendo sanitizado e onde está sendo refletido ou afetando a resposta do cabeçalho. Você pode abusar dele de alguma forma (realizar um XSS ou carregar um código JS controlado por você? realizar um DoS?...)

Obter o cache da resposta

Depois de identificar a página que pode ser abusada, qual parâmetro/cabeçalho usar e como abusá-lo, você precisa obter o cache da página. Dependendo do recurso que você está tentando obter no cache, isso pode levar algum tempo, você pode precisar tentar por vários segundos.
O cabeçalho X-Cache na resposta pode ser muito útil, pois pode ter o valor miss quando a solicitação não foi armazenada em cache e o valor hit quando está em cache.
O cabeçalho Cache-Control também é interessante para saber se um recurso está sendo armazenado em cache e quando será a próxima vez que o recurso será armazenado em cache novamente: Cache-Control: public, max-age=1800
Outro cabeçalho interessante é Vary. Este cabeçalho é frequentemente usado para indicar cabeçalhos adicionais que são tratados como parte da chave de cache mesmo que normalmente não sejam chaveados. Portanto, se o usuário conhece o User-Agent da vítima que está visando, ele pode envenenar o cache para os usuários que usam esse User-Agent específico.
Mais um cabeçalho relacionado ao cache é Age. Ele define os tempos em segundos em que o objeto esteve no cache do proxy.

Ao armazenar em cache uma solicitação, tenha cuidado com os cabeçalhos que você usa porque alguns deles podem ser usados inesperadamente como chaveados e a vítima precisará usar o mesmo cabeçalho. Sempre teste um Envenenamento de Cache com diferentes navegadores para verificar se está funcionando.

Exemplos de exploração

Exemplo mais fácil

Um cabeçalho como X-Forwarded-For está sendo refletido na resposta sem ser sanitizado.
Você pode enviar uma carga útil básica de XSS e envenenar o cache para que todos que acessarem a página sejam afetados pelo XSS:

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

Observação: Isso irá envenenar uma solicitação para /en?region=uk, não para /en

Usando envenenamento de cache da web para explorar vulnerabilidades de manipulação de cookies

Os cookies também podem ser refletidos na resposta de uma página. Se você puder abusar disso para causar um XSS, por exemplo, poderá ser capaz de explorar o XSS em vários clientes que carregam a resposta de cache maliciosa.

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

Observe que se o cookie vulnerável for muito usado pelos usuários, as solicitações regulares limparão o cache.

Usando vários cabeçalhos para explorar vulnerabilidades de envenenamento de cache da web

Às vezes, você precisará explorar várias entradas sem chave para poder abusar de um cache. Por exemplo, você pode encontrar um redirecionamento aberto se definir X-Forwarded-Host para um domínio controlado por você e X-Forwarded-Scheme para http. Se o servidor estiver redirecionando todas as solicitações HTTP para HTTPS e usando o cabeçalho X-Forwarded-Scheme como o nome de domínio para o redirecionamento. Você pode controlar para onde a página é apontada pelo redirecionamento.

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

Explorando com o cabeçalho Vary limitado

Se você descobrir que o cabeçalho X-Host está sendo usado como nome de domínio para carregar um recurso JS, mas o cabeçalho Vary na resposta está indicando User-Agent, então você precisa encontrar uma maneira de exfiltrar o User-Agent da vítima e envenenar o cache usando esse user agent:

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

Explorando o Envenenamento de Cache HTTP abusando do HTTP Request Smuggling

Aprenda aqui como realizar ataques de Envenenamento de Cache abusando do HTTP Request Smuggling.

Teste automatizado para Envenenamento de Cache Web

O Web Cache Vulnerability Scanner pode ser usado para testar automaticamente o envenenamento de cache web. Ele suporta muitas técnicas diferentes e é altamente personalizável.

Exemplo de uso: wcvs -u example.com

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Exemplos Vulneráveis

Apache Traffic Server (CVE-2021-27577)

O ATS encaminhou o fragmento dentro da URL sem removê-lo e gerou a chave de cache usando apenas o host, caminho e consulta (ignorando o fragmento). Portanto, a solicitação /#/../?r=javascript:alert(1) foi enviada para o backend como /#/../?r=javascript:alert(1) e a chave de cache não continha a carga útil dentro dela, apenas host, caminho e consulta.

GitHub CP-DoS

O envio de um valor ruim no cabeçalho content-type acionou uma resposta em cache 405. A chave de cache continha o cookie, portanto, era possível atacar apenas usuários não autenticados.

GitLab + GCP CP-DoS

O GitLab usa buckets GCP para armazenar conteúdo estático. Os Buckets GCP suportam o cabeçalho x-http-method-override. Portanto, era possível enviar o cabeçalho x-http-method-override: HEAD e envenenar o cache para retornar um corpo de resposta vazio. Também poderia suportar o método PURGE.

Rack Middleware (Ruby on rails)

A aplicação Ruby on Rails é frequentemente implantada ao lado do middleware Rack. O código Rack abaixo pega o valor do valor x-forwarded-scheme e o usa como o esquema da solicitação.

O envio do cabeçalho x-forwarded-scheme: http resultaria em um redirecionamento 301 para o mesmo local, o que causaria um DoS sobre esse recurso, como neste exemplo:

A aplicação também pode suportar o cabeçalho X-forwarded-host e redirecionar o usuário para esse host, tornando possível carregar arquivos JavaScript do servidor do atacante:

403 e Storage Buckets

Anteriormente, o Cloudflare costumava armazenar em cache as respostas 403, portanto, o envio de cabeçalhos de autorização ruins tentando acessar S3 ou Azure Storage Blobs expostos retornaria um 403 que seria armazenado em cache. O Cloudflare não armazena mais as respostas 403, mas isso pode funcionar com outros proxies.

Injetando Parâmetros Chaveados

Com bastante frequência, os caches são configurados para incluir apenas parâmetros GET específicos na chave de cache.

Por exemplo, o Fastly usando o Varnish armazenou em cache o parâmetro size na solicitação, mas se você enviou também o parâmetro siz%65 com um valor ruim, a chave de cache foi construída com o parâmetro de tamanho bem escrito, mas o backend usou o valor dentro do parâmetro codificado na URL.

Codificar a segunda parâmetro size faz com que ele seja ignorado pelo cache, mas usado pelo backend. Dar ao parâmetro um valor de 0 resultaria em um Bad Request 400 cacheável.

Regras de Agente do Usuário

Devido à grande quantidade de tráfego que ferramentas como FFUF ou Nuclei geram, alguns desenvolvedores decidiram bloquear solicitações que correspondam aos seus agentes de usuário. Ironicamente, esses ajustes podem introduzir oportunidades indesejadas de envenenamento de cache e DoS.

Descobri que isso funcionou em vários alvos, com agentes de usuário de diferentes ferramentas ou scanners.

Campos de Cabeçalho Ilegais

O formato do nome do cabeçalho é definido em RFC7230 da seguinte forma:

Em teoria, se um nome de cabeçalho contiver caracteres diferentes dos listados em tchar, ele deverá ser rejeitado com um Bad Request 400. Na prática, no entanto, os servidores nem sempre respeitam o RFC. A maneira mais fácil de explorar essa nuance era direcionando o Akamai, que não rejeita cabeçalhos inválidos, mas os encaminha e armazena em cache qualquer erro 400, desde que o cabeçalho de controle de cache não esteja presente.

O envio de um cabeçalho contendo um caractere ilegal, \, causaria um erro de Bad Request 400 cacheável. Este foi um dos padrões mais comumente identificados