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反制 Webdriver - 从 Bot 到 RCE 进发

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此篇文章发布距今已超过1147天，您需要注意文章的内容或图片是否可用！

 

作者：LoRexxar’@知道创宇404实验室

4月12号，@cursered在starlabs上公开了一篇文章《You Talking To Me?》，里面分享了关于Webdriver的一些机制以及安全问题，通过一串攻击链，成功实现了对Webdriver的RCE，我们就顺着文章的思路来一起看看~

 

什么是Webdriver？

WebDriver是W3C的一个标准，由Selenium主持。具体的协议标准可以从http://code.google.com/p/selenium/wiki/JsonWireProtocol查看。

通俗的讲，WebDriver就是一个阉割版的浏览器，他提供了用于自动化控制浏览器的协议和接口。

你可以通过https://chromedriver.chromium.org/downloads来下载chrome版本的Webdriver，其中chrome还提供了headless模式以供没有桌面系统的服务器运行。

一般来说，Webdriver应用于爬虫等需要大范围Web请求扫描的场景，在安全领域，扫描器一般都需要通过selenium来控制webdriver完成前置扫描。在CTF当中，我们也能常常见到通过控制Webdriver来访问XSS挑战的XSS Bot.

这里我借用一张原博的图来描述一下Webdriver是如何工作的。

在整个流程当中，Selenium端点通过向Webdriver端口相应的seesion接口发送请求控制webdriver，webdriver通过预定的调试接口以及相应的协议来和浏览器交互（如Chrome通过Chrome DevTools Protocol来交互）。

由于不同的浏览器厂商都定义了自己的driver，因此不同的浏览器和driver之间使用的协议可能会有所不同。比如Chrome就是用hrome DevTools Protocol。

当然，需要注意的是，这里提到的端口为启动webdriver时的默认端口，一般来说，我们通过selenium操作的Webdriver将会启动在随机端口上。

总之，在正常通过Selenium开启的webdriver的主机上，将会开放两个端口，一个是提供selenium操作webdriver的REST API服务，一个则是通过某种协议操作浏览器的服务端口。

这里我们用一个普通的python3脚本来启动一个webdriver来确认这个结论。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import selenium
from selenium import webdriver  
from selenium.webdriver.common.keys import Keys  
from selenium.common.exceptions import WebDriverException
import os 

chromedriver = "./chromedriver_win32.exe"  

browser = webdriver.Chrome(executable_path=chromedriver)  
url = "https://lorexxar.cn"      
browser.get(url)
# browser.quit()

在脚本执行后显示的日志中的端口为CDP端口

通过查看进程其中命令可以确认webdriver的端口

 

Chrome Webdriver 攻击与利用

在了解了Webdriver基础之后，我们一起来探讨一些整个流程中到底有什么样得安全隐患。

任意文件读？

如果对Chrome DevTools Protocol有一些简单的了解的话，不难发现他本身提供了一些接口来允许你自动化的操作webdriver。通过访问/json/list可以获取到所有的浏览器实例接口。

通过这里的webSocketDebuggerUrl得到相应的接口路径，然后我们可以通过websocket来和这个接口进行交互实现CDP的所有功能。例如我们可以通过Page.navigate访问相应的url，包括file协议

甚至，我们可以通过Runtime.evaluate来执行任意js

如果你对CDP的api感兴趣，可以参考https://chromedevtools.github.io/devtools-protocol/tot/Runtime/

但是问题也来了，我们如何才能从http://127.0.0.1:<CDP Port>/json/list读取相应的webSocketDebuggerUrl 呢？至少我们没办法使用任何非0day来轻易的绕过同源策略的限制，那么我们就需要继续探索~

通过REST API来RCE

前面提到，selenuim需要通过Webdriver开放的REST API来操作Webdriver。具体API可以参考webdriver协议或源码https://source.chromium.org/chromium/chromium/src/+/master:chrome/test/chromedriver/server/http_handler.cc。

这里我们主要关注几个接口

  • GET /sessions 从这个端点我们可以获取到所有目前活跃webdriver 进程的session，并且获取相应的session id.
  • GET /session/{sessionid}/source如果我们获取到Session id，那么我们就可以获取到对应session的各种数据，比如页面内容。

相应的api可以参考https://www.w3.org/TR/webdriver/#endpoints

  • POST /session 通过POST数据我们可以发起一个新的会话，并且其中允许我们通过POST参数来配置新会话。

https://www.w3.org/TR/webdriver/#dfn-new-sessions

我们甚至可以直接通过设置新会话的bin路径来启动其他的应用程序

而相关的配置参数，我们可以直接参考selenium操作配置chrome的文档https://chromedriver.chromium.org/capabilities

这里我们可以展示通过post来启动其他应用程序。并且我们可以通过配置args来配置参数。（要注意的是这个api对json的校验非常严格，有任何不符合要求的请求都会报错）

看到这里，我们有了一个大胆的想法，我们是不是可以通过fetch来发送post请求，即便我们无法获取返回，我们也可以触发操作。

理想很丰满，可惜现实很骨感~

当我们从其他域发起请求时，js请求会自动带上Origin头以展示请求来源。服务端会检查来源，并返回Host header or origin header is specified and is not whitelisted or localhost.

我们可以从chromium种相应的代码窥得相应的限制。

https://source.chromium.org/chromium/chromium/src/+/master:chrome/test/chromedriver/server/http_server.cc;l=28

到目前为止，我们仍然没有找到任何可以远程利用的方式，无论是通过webdriver的REST API 来执行命令，

这里我认为比较重要的是，这个校验来源是std::string origin_header = info.GetHeaderValue("origin");，也就是说，是当发送请求头中带Origin时，才会导致这个校验，众所周知，只有当使用js发送POST请求时，才会自动带上这个头，换言之，这里的校验并不会影响我们发送GET请求。

跟着源码，我们可以大致总结这部分的校验内容

除开上半部分中关于POST请求的校验以外，下半部分的校验更加直白，只要allow_remote为假，就一定回进入判断，也就一定会经过net::IsLocalhost的校验，而这里的allow_remote默认为假，只有当开启allow-ips的时候才会为真。所以结论和原文相同。

  • 如果chromedriver没有--allowed-ips参数
    • 无论任何类型的请求HOST都需要经过net::IsLocalhost校验
    • 如果带有Origin头，那么Origin头数据也需要经过net::IsLocalhost校验
  • 如果chromedriver带有--allowed-ips参数
    • GET请求不会检查HOST
    • POST请求：
      • 如果带有Origin头，那么Origin头数据需要经过net::IsLocalhost校验。
      • 如果不带有Origin头，那么没有额外的校验。（如何用js完成没有Origin的post请求呢？）
      • 如果HOST为ip:port格式，那么ip需要在whitelist中。

综合前面的所有条件，我们能比较清楚的弄明白，只有在开启--allowed-ips参数时，我们可以通过绑定域名来发起GET请求对应的API。否则我们就必须让HOST通过检查，但可惜的是，仅有ip和localhost能通过net::IsLocalhost校验。我们可以简单验证这一点。

那么问题来了，如果我们可以通过绑定域名来发送GET请求，那么是不是可以通过DNS Rebinding来读取页面内容呢？

配合DNS Rebinding来读取GET返回

我们这里通过模拟一次DNS重绑定来探测，这里用一段简单的代码来做check

var i = 0;
var sessionid;

function waitdata(){

    fetch("http://r.d73ha3.ceye.io:22827/sessions", {
        method: "GET",
        mode: "no-cors"
    }).then(res => res.json()).then(res => function () {
        if(res.value){
            sessionid = res.value[0].id;
        }
    }());

    stopwait();
}

function stopwait(){

    if(sessionid!=undefined){
        console.log(sessionid);
        clearInterval(t1);

    }
}

t1 = setInterval('i +=1;console.log("wait dns rebinding...test "+i);waitdata()',1000);

可以看到经过63次请求，dns cache失效并成功获取到了127.0.0.1对应的seesionid。

attack chain！

总结前后的几个利用点，我们现在可以尝试把他们串联起来。

  • 受害者使用webdriver访问exp.com/a.html，a.html扫描127.0.0.1对应webdriver端口。
  • 跳转到exp.com:<webdriver port>，开始执行JS+DNS Rebinding。
  • 通过构造JS+DNS Rebinding，我们可以读取webdriver端口GET请求的返回，并通过GET /sessions获取对应Session的debug端口以及session id。
  • 通过Session id，我们可以使用GET /session/{sessionid}/source获取对应窗口的页面内容。
  • 通过Session对应的debug端口，我们可以使浏览器访问http://127.0.0.1:<CDP Port>/json/list，并且通过GET /session/{sessionid}/source获取返回对应浏览器窗口的webSocketDebuggerUrl。
  • 通过webSocketDebuggerUrl与浏览器窗口会话交互，使用Runtime.evaluate方法执行JS代码。
  • 构造JS代码POST /session执行命令。

这里借用原文当中的一张图片来展示整个exp利用过程。

 

写在最后

在前文中提到过，不同的浏览器会采用专属自己的浏览器协议，但其中差异比较大的是firefox和对应的Geckodriver，在Geckodriver上，firefox设计了一套与chrome逻辑差异比较大的调试协议，在原文中，作者使用了一个TCP连接拆分错误来完成相应的利用，并且在Firefox 87.0当中被修复。而safaridriver实现了更严格的host检查，导致DNS rebinding漏洞并不能生效。而包括chrome、MS Edge 和 Opera在内的浏览器仍然受到这个漏洞威胁。

但可惜的是，尽管这里我们通过实现一个很棒的利用链构造利用，但唯一的限制条件，--allowed-ips这个配置却非常的少见，在普遍通过Selenium来操作webdriver的场景中，一般的用户都只会配置Chrome的参数选项，而不是webdriver的参数，而且在官网中也明确提出--allowed-ips会导致可能的安全问题。

https://chromedriver.chromium.org/security-considerations

这个条件让整个漏洞利用变得苛刻起来，但也许在未来的某一天，Chrome的某个新功能就会重写这部分功能呢？这也说不好对吧~~