Scalpel:解构API复杂参数Fuzz的「手术刀」

Scalpel:解构API复杂参数Fuzz的「手术刀」

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。
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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:
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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。

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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:
1. 按数据类型注入payload
2. 注入通用型payload
3. 畸形数据替换
4. 类型转换

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对树结构的变异方式有:
1. 替换object类型结构
2. 插入节点
3. 删除节点
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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(https://github.com/StarCrossPortal/scalpel/wiki/POC%E7%BC%96%E5%86%99%E6%8C%87%E5%8D%97)

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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【技术干货】F5 BIG-IP API Unauthenticated RCE(CVE-2022-1388)分析),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

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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
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在Host部分变异,变异方式为替换,变异值为localhost

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对Heder部分的变异,变异方式为替换,变异值为Keep-Alive,X-F5-Auth-Token

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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。

Scalpel:解构API复杂参数Fuzz的「手术刀」

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最后对响应的匹配,使用正则识别id命令之后的结果。

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在编辑好漏洞POC之后,运行扫描器进行检查。

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在被动扫描的过程,实际获取到的数据包如下:

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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。
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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。
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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

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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
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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。

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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。

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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。
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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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关于Portal Lab

星阑科技 Portal Lab 致力于前沿安全技术研究及能力工具化。主要研究方向为API 安全、应用安全、攻防对抗等领域。实验室成员研究成果曾发表于BlackHat、HITB、BlueHat、KCon、XCon等国内外知名安全会议,并多次发布开源安全工具。未来,Portal Lab将继续以开放创新的态度积极投入各类安全技术研究,持续为安全社区及企业级客户提供高质量技术输出。


Scalpel:解构API复杂参数Fuzz的「手术刀」

原文始发于微信公众号(星阑实验室):Scalpel:解构API复杂参数Fuzz的「手术刀」

版权声明:admin 发表于 2022年11月8日 上午10:01。
转载请注明:Scalpel:解构API复杂参数Fuzz的「手术刀」 | CTF导航

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