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Scalpel:解构API复杂参数Fuzz的「手术刀」

2022-11-08阅读:144

Scalpel是一款自动化Web/API漏洞Fuzz引擎,该工具采用被动扫描的方式,通过流量中解析Web/API参数结构,对参数编码进行自动识别与解码,并基于树结构灵活控制注入位点,让漏洞Fuzz向量能够应对复杂的编码与数据结构,实现深度漏洞挖掘。

Scalpel简介

Scalpel是一款自动化Web/API漏洞Fuzz引擎,该工具采用被动扫描的方式,通过流量中解析Web/API参数结构,对参数编码进行自动识别与解码
并基于树结构灵活控制注入位点,让漏洞Fuzz向量能够应对复杂的编码与数据结构,实现深度漏洞挖掘。
详细技术原理可参考KCon 2022议题: 《自动化API漏洞Fuzz实战》
目前我们的Fuzz引擎端已打包为一个小工具,内置100+漏洞POC,供大家试用:
https://github.com/StarCrossPortal/scalpel

深度参数注入原理

随着Web应用复杂度的提升与API接口的广泛使用,在HTTP应用漏洞Fuzz过程中,
传统的「Form表单明文传参的模式」已经逐渐变为「复杂、嵌套编码的参数传递」

在此情况下,直接对参数内容进行注入或替换,无法深入底层的漏洞触发点。
漏洞Fuzz过程中需要对这些「结构体、编码」进行抽离,找到真正的注入点位,方可进行自动化漏洞测试。

Scalpel拥有一个强大的 数据 解析和变异算法,它可以将常见的数据格式(json, xml, form等)解析为树结构,然后根据poc中的规则,
对树进行变异,包括对叶子节点和树结构的变异。变异完成之后,将树结构还原为原始的数据格式。
Scalpel主体结构分为被动代理、Fuzz向量生成与验证、结果输出三个阶段:
漏洞检测部分,采用解析算法,深度解析流量请求中的参数,通过POC中设定的注入点和变异方式生成测试请求,发送请求之后,
再通过POC中的验证规则进行成功性判断,最终输出Fuzz结果。
以下面这个JSON请求包为例,解析算法会将其转换为右边所示的树结构,无论其嵌套的层次有多深,解析算法会将其中的所有键值对都解析为一个树结构。
然后可以对树中的叶子节点进行变异,也可以对树的整体结构上进行变异。在树上进行变异之后,将树按照原始的数据格式再还原回去,
填充到请求报文中,形成变异的请求报文之后再发送出去。
在原始参数结构解析之后,我们可以基于树结构来设定我们的测试向量注入方式:
对节点的变异方式有:
  • 按数据类型注入payload
  • 注入通用型payload
  • 畸形数据替换
类型转换

对树结构的变异方式有:
替换object类型结构
插入节点
删除节点

Scapel功能介绍

Scalpel扫描器支持以下漏洞检测或者挖掘场景:
1、检测目标已知安全的漏洞,包括CVE漏洞,热门框架、组件、中间件安全漏洞。
2、通用安全漏洞,包括但不限于SQL注入、XSS漏洞、文件上传、命令执行、文件读取等。
3、未知0day漏洞或者安全问题
同时支持多个参数位置的变异,包括:path、query、header、body等部分,具体可以参考Scalpel
漏洞POC 编写指南
案例1:CVE-2022-1388F5 BIG-IP API Unauthenticated RCE漏洞的检测
简单了解下漏洞,具体可以参考之前 分析文章,我们要实现RCE,需要构造如下特殊的请求:
1、访问路径为/mgmt/tm/util/bash
2、Host为localhost或者127.0.0.1时,绕过验证赋予用户身份
3、Connection头加上X-F5-Auth-Token
4、body部分添加json形式的执行命令
为了检测到CVE-2022-1388漏洞是否存在,我们需要在发送构造的特殊请求后,识别响应中是否进行了命令执行。
了解到整个检测的步骤后,开始编写漏洞POC
一一对应,在URL部分变异,变异方式为替换,变异值为/mgmt/tm/util/bash
在Host部分变异,变异方式为替换,变异值为localhost
对Heder部分的变异,变异方式为替换,变异值为Keep-Alive,X-F5-Auth-Token
对body部分的变异,变异方式为替换,变异值为我们需要执行的命令,这里执行id命令
最后对响应的匹配,使用正则识别id命令之后的结果
在编辑好漏洞POC之后,运行扫描器进行检查
在被动扫描的过程,实际获取到的数据包如下:
如果存在漏洞,将会以html文件的形式记录存在漏洞的信息,查看此次扫描结果
成功扫描出CVE-2022-1388F5 BIG-IP API Unauthenticated RCE漏洞,漏洞的请求也变异无误,最后的响应中也是执行了id命令。
案例二:利用Scalpel工具挖掘多个0day漏洞
Scalpel工具使用较为灵活,通过对检测目标变异响应的check,可以发现检测目标中未知的安全问题。
例如为发现某些API接口是否存在账号密码的泄露,可以在check部分利用正则表达式匹配具体的泄露数据。
为发现目标是否存在文件读取漏洞,可以在多个变异位置插入或者替换payload
为发现SQL注入漏洞,可以在query、Heder、body中的参数插入' and 1=1类似的payload
星阑实验室成员利用如上的类似通用检测规则,挖掘多个0day漏洞,已提交给CNVD国家信息安全共享平台并被收录。
同时发现某Apache开源项目的CVE漏洞,报告被该团队接受并正在修复,尚未披露。

工具地址

GitHub地址下载地址:https://github.com/StarCrossPortal/scalpel
目前已支持100+常见漏洞Fuzz向量与POC,持续维护中。
Scalpel支持多个平台,请根据您的平台或者需求下载相应的版本


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