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详解Web缓存欺骗攻击

来源:本站整理 作者:佚名 时间:2017-08-01 TAG: 我要投稿

一、摘要
Web缓存欺骗(Web Cache Deception)是一种新的web攻击方法,包括web框架以及缓存机制等在内的许多技术都会受到这种攻击的影响。攻击者可以使用这种方法提取web用户的私人及敏感信息,在某些场景中,攻击者利用这种方法甚至可以完全接管用户账户。
Web应用框架涉及许多技术,这些技术存在缺省配置或脆弱性配置,这也是Web缓存欺骗攻击能够奏效的原因所在。
如果某个用户访问看上去人畜无害、实际上存在漏洞的一个URL,那么该Web应用所使用的缓存机制就会将用户访问的具体页面以及用户的私人信息存储在缓存中。
二、背景介绍
2.1 什么是Web缓存
很多网站都会使用web缓存功能来减少web服务器的延迟,以便更快地响应用户的内容请求。为了避免重复处理用户的请求,web服务器引入了缓存机制,将经常被请求的文件缓存起来,减少响应延迟。
通常被缓存的文件都是静态文件或者公共文件,如样式表(css)、脚本(js)、文本文件(txt)、图片(png?www.myhack58.com、bmp、gif)等等。通常情况下,这些文件不会包含任何敏感信息。许多指导性文章在提及web缓存的配置时,会建议缓存所有公开型静态文件,并忽略掉这些文件的HTTP缓存头信息。
有多种方法能够实现缓存,比如,浏览器端也可以使用缓存机制:缓存文件后,一段时间内浏览器不会再次向web服务器请求已缓存的文件。这类缓存与web缓存欺骗攻击无关。
实现缓存的另一种方法就是将一台服务器部署在客户端和web服务器之间,充当缓存服务器角色,这种实现方法会受到web缓存欺骗攻击影响。这类缓存有各种表现形式,包括:
1、CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)。CDN是一种分布式代理网络,目的是快速响应内容请求。每个客户端都有一组代理服务器为其服务,缓存机制会选择离客户端最近的一个节点来提供服务。
2、负载均衡(Load balancer)。负载均衡除了能够通过多台服务器平衡网络流量,也能缓存内容,以减少服务器的延迟。
3、反向代理(Reverse proxy)。反向代理服务器会代替用户向web服务器请求资源,然后缓存某些数据。
了解了这些缓存机制后,让我们来看看web缓存的实际工作过程。举个例子,“http://www.example.com”配置了一个反向代理服务器作为web缓存。与其他网站类似,这个网站使用了公共文件,如图片、css文件以及脚本文件。这些文件都是静态文件,该网站的所有或绝大部分用户都会用到这些文件,对每个用户来说,此类文件返回的内容没有差别。这些文件没有包含任何用户信息,因此从任何角度来看,它们都不属于敏感文件。
某个静态文件第一次被请求时,该请求会直接穿透代理服务器。缓存机制没见过这个文件,因此会向服务器请求这个文件,然后服务器会返回文件内容。现在,缓存机制需要识别所接收的文件的类型。不同缓存机制的处理流程有所不同,但在大多数情况下,代理服务器会根据URL的尾部信息提取文件的扩展名,然后再根据具体的缓存规则,决定是否缓存这个文件。
如果文件被缓存,下一次任何客户端请求这个文件时,缓存机制不需要向服务器发起请求,会直接向客户端返回这个文件。
2.2 服务器的响应
Web缓存欺骗攻击依赖于浏览器以及web服务器的响应,这一点与RPO攻击类似,读者可以参考The Spanner[1]以及XSS Jigsaw[2]发表的两篇文章了解相关概念。
假设某个URL地址为“http://www.example.com/home.php/nonexistent.css ”,其中home.php是一个真实页面,而nonexistent.css是个不存在的页面,那么当用户访问这个地址,会出现什么情况呢?
在这种情况下,浏览器会向该URL发送一个GET请求。我们比较感兴趣的是服务器的反应。取决于服务器的实现技术以及具体配置,web服务器可能会返回一个200 OK响应,同时返回home.php页面的内容,表明该URL与已有的页面一致。
服务器返回的HTTP响应头与home.php页面的响应头相同:即这两个响应头包含一样的缓存头部以及一样的内容类型(本例中内容类型为text/html),如下图所示:

三、Web缓存欺骗方法
未经授权的攻击者很容易就能利用这个漏洞,具体步骤如下:
1、攻击者诱使用户访问“https://www.bank.com/account.do/logo.png?www.myhack58.com ”。
2、受害者的浏览器会请求“https://www.bank.com/account.do/logo.png?www.myhack58.com ”。
3、请求到达代理服务器,代理服务器没有缓存过这个文件,因此会向web服务器发起请求。
4、Web服务器返回受害者的账户页面,响应代码为200 OK,表明该URL与已有页面一致。

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