CSP Level 3浅析&简单的bypass

文章是之前发表在安全智库的文章,主要是一些CSP的分析和一部分bypass CSP的实例

最近接触了很多次关于csp的东西,但是发现wooyun知识库只有2年前的浏览器安全策略说之内容安全策略CSP,实际阅读却发现和现在的语法差异很大,于是整理了这篇文章

什么是CSP?

Content Security Policy (CSP)内容安全策略,是一个附加的安全层,有助于检测并缓解某些类型的攻击,包括跨站脚本(XSS)和数据注入攻击。

简单来说,csp就是为了减少xss,csrf等攻击的,是通过控制可信来源的方式,类似于同源策略…

CSP以白名单的机制对网站加载或执行的资源起作用。在网页中,这样的策略通过 HTTP 头信息或者 meta 元素定义。CSP虽然提供了强大的安全保护,但是他也造成了如下问题:Eval及相关函数被禁用、内嵌的JavaScript代码将不会执行、只能通过白名单来加载远程脚本。这些问题阻碍CSP的普及,如果要使用CSP技术保护自己的网站,开发者就不得不花费大量时间分离内嵌的JavaScript代码和做一些调整…

支持CSP的浏览器

Content Security Policy 最早在firefox 23中实现,当时使用的是 X-Content-Security-Policy,它使用了前置词的内容安全性策略,并以W3C CSP1.0规范作为标准

CSP主要有三个header,分别是:Content-Security-Policy,X-Content-Security-Policy,X-WebKit-CSP

  • Content-Security-Policy
    chrome 25+,Firefox 23+,Opera 19+
  • X-Content-Security-Policy
    Firefox 23+,IE10+
  • X-WebKit-CSP
    Chrome 25+

平时见的比较多的都是第一个Content Security Policy

CSP语法

这一部分的东西基本都是来自于w3c的文档

CSP的来源

我们经常见到的CSP都是类似于这样的:

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header("Content-Security-Policy:default-src 'none'; connect-src 'self'; frame-src 'self'; script-src xxxx/js/ 'sha256-KcMxZjpVxhUhzZiwuZ82bc0vAhYbUJsxyCXODP5ulto=' 'sha256-u++5+hMvnsKeoBWohJxxO3U9yHQHZU+2damUA6wnikQ=' 'sha256-zArnh0kTjtEOVDnamfOrI8qSpoiZbXttc6LzqNno8MM=' 'sha256-3PB3EBmojhuJg8mStgxkyy3OEJYJ73ruOF7nRScYnxk=' 'sha256-bk9UfcsBy+DUFULLU6uX/sJa0q7O7B8Aal2VVl43aDs=';font-src xxxx/fonts/ fonts.gstatic.com; style-src xxxx/css/ fonts.googleapis.com; img-src 'self'");

里面包括了各种各样的写法:

1、none和self,none代表什么都不匹配,self代表匹配同源的来源
2、类似于https://example.com/path/to/file.js这样的会匹配特殊的文件,或者https://example.com/这样会匹配源下的所有。
3、第三种是类似于https:,会匹配所有包含这个特殊的格式的来源。
4、也有可能是example.com这样的,会匹配所有这个host的来源,或者会有*.example.com,会匹配这个host的所有子域。
5、第五种是类似于nonce-qwertyu12345会匹配一个特殊的节点。
6、当然还有加密过的类似于sha256-abcd…同样会匹配页面中一个特殊的节点(每次修改这个值都会改变)。

在文档上能够找到一个详细的例子:

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serialized-source-list = ( source-expression *( RWS source-expression ) ) / "'none'"
source-expression = scheme-source / host-source / keyword-source
/ nonce-source / hash-source
; Schemes:
scheme-source = scheme ":"
; scheme is defined in section 3.1 of RFC 3986.
; Hosts: "example.com" / "*.example.com" / "https://*.example.com:12/path/to/file.js"
host-source = [ scheme-part "://" ] host-part [ port-part ] [ path-part ]
scheme-part = scheme
host-part = "*" / [ "*." ] 1*host-char *( "." 1*host-char )
host-char = ALPHA / DIGIT / "-"
port-part = ":" ( 1*DIGIT / "*" )
path-part = path
; path is defined in section 3.3 of RFC 3986.
; Keywords:
keyword-source = "'self'" / "'unsafe-inline'" / "'unsafe-eval'"
; Nonces: 'nonce-[nonce goes here]'
nonce-source = "'nonce-" base64-value "'"
base64-value = 1*( ALPHA / DIGIT / "+" / "/" / "-" / "_" )*2( "=" )
; Digests: 'sha256-[digest goes here]'
hash-source = "'" hash-algorithm "-" base64-value "'"
hash-algorithm = "sha256" / "sha384" / "sha512"

有个小问题是关于使用ip的

使用ip尽管符合上述语法,但是直接对ip地址的请求的安全性本身就是受到怀疑的,如果可以最好还是用域名。

CSP的属性

child-src

child-src指令管理了套嵌浏览的部分(类似于iframe、frame标签)

会匹配iframe和frame标签

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举一个页面的例子:
首先设置csp
Content-Security-Policy: child-src https://example.com/
而下面的请求会被CSP拦截
<iframe src="https://not-example.com"></iframe>
<script>
var blockedWorker = new Worker("data:application/javascript,...");
</script>

connect-src

connect-src指令限制了可使用的脚本加载的url,会阻止a的ping属性,也控制着websocket的连接,有点难描述,举个例子。

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<a ping="https://not-example.com">...
<script>
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', 'https://not-example.com/');
xhr.send();
var ws = new WebSocket("https://not-example.com/");
var es = new EventSource("https://not-example.com/");
navigator.sendBeacon("https://not-example.com/", { ... });
</script>

这样的请求都会返回网络错误。

default-src

default-src作为所有其他指令的备用,一般来说default-src ‘none’; script-src ‘self’这样的情况就会是script-src遵循self,其他的都会使用none。(也就是说除了被设置的指令以外,其余指令都会被设置为default-src指令所设置的属性)

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如果设置了
Content-Security-Policy: default-src 'self'; script-src https://example.com
就会出现
Content-Security-Policy: child-src 'self';
connect-src 'self';
font-src 'self';
img-src 'self';
media-src 'self';
object-src 'self';
script-src https://example.com;
style-src 'self'
这样的情况

font-src

font-src指令限制了所有可以被加载的字体资源。

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举个例子:
Content-Security-Policy: font-src https://example.com/
下面的请求都会返回错误
<style>
@font-face {
font-family: "Example Font";
src: url("https://not-example.com/font");
}
body {
font-family: "Example Font";
}
</style>

img-src

img-src指令限制着所有可以加载的图片资源的来源

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举个例子:
Content-Security-Policy: img-src https://example.com/
下面的请求会返回错误:
<img src="https://not-example.com/img">

manifest-src

manifest-src指令限制了从应用清单可以加载的url。

这个属性不太熟,比较常见的就是link

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举个例子:
Content-Security-Policy: manifest-src https://example.com/
下面的请求会返回错误:
<link rel="manifest" href="https://not-example.com/manifest">

media-src

media-src指令限制令额所有从视频、音频、和相关的文本来源.

这个属性主要针对的是audio video以及连带的文本

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Content-Security-Policy: media-src https://example.com/
下面的请求都会返回错误:
<audio src="https://not-example.com/audio"></audio>
<video src="https://not-example.com/video">
<track kind="subtitles" src="https://not-example.com/subtitles">
</video>

object-src

object-src限制了所有从插件加载的来源.

不太熟的属性,好像是和flash相关的。

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举个例子:
Content-Security-Policy: object-src https://example.com/
下面的请求都会返回错误:
<embed src="https://not-example.com/flash"></embed>
<object data="https://not-example.com/flash"></object>
<applet archive="https://not-example.com/flash"></applet>

### script-src

script-src指令限制了所有js脚本可以被执行的地方,不仅仅是包括通过链接方式加载的脚本url,同样包括所有内联脚本,甚至包括各种方式的引用。

还有个很重要的参数叫’unsafe-inline’
,如果加上这个参数,就不会阻止内联脚本,但这被认为是不安全的。

对于这个属性有个特殊的配置叫unsafe-eval,他会允许下面几个函数

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eval()
Function()
setTimeout() with an initial argument which is not callable.
setInterval() with an initial argument which is not callable.

style-src

style-src指令限制了所有可能被引用的css,包括下面三种引用的css属性,style也有个‘unsafe-inline’这个参数,同理会允许所有的内联css。

1、第一种是通过link标签加载的css,类似于<link href="001.css" type="text/css" rel="Stylesheet"/>

2、当然还有style标签

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<style type="text/css">
.main{ width:1002px; margin:0 auto;}
</style>

3、还有通过@import引入的样式表

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< STYLE TYPE="text/css">
@import "example.css";
@import "style/other.css";
< /STYLE>

4、内联样式表,类似于style="font-size:10px;font-color:#ff0000"

总的来说

CSP的检测方式是通过先判断特定的请求类型,然后通过下面的方式返回有效指令的名称,总的来说根据request类型的不同,会执行下面不同的步骤:

要读懂下面的算法,首先我们要知道什么是请求的发起者和

initiator:每个请求都有一个发起者,包括 “download”, “imageset”, “manifest”, or “xslt”.

destination:每个请求都有一个对应的目的地,包括 “document”, “embed”, “font”, “image”, “manifest”, “media”, “object”, “report”, “script”, “serviceworker”, “sharedworker”, “style”, “worker”, or “xslt”.

“”

1、If the request’s initiator is “fetch”, return connect-src.

2、If the request’s initiator is “manifest”, return manifest-src.

3、If the request’s destination is “subresource”, return connect-src.

4、If the request’s destination is “unknown”, return object-src.

5、If the request’s destination is “document” and the request’s target browsing context is a nested browsing context, return child-src.

“audio”

“track”

“video”

Return media-src.

“font”

Return font-src.

“image”

Return image-src.

“style”

Return style-src.

“script”

1、Switch on request’s destination, and execute the associated steps:

**"subresource"**

       Return script-src.

**"serviceworker"**

**"sharedworker"**

**"worker"**

   Return child-src.

2、Return null.

基本上来说根据上面的文档,csp的意思已经能够理解了,那么怎么bypass csp呢

一个编写CSP的网站

http://cspisawesome.com/

Bypass CSP

基本上来说,CSP上容易存在的xss漏洞不多,除非你坚持使用‘unsafe-inline’,(多数情况来说,csp仍没有得到普及的原因就是因为大量的禁用内联脚本和eval这样的函数,导致如果配置不当,甚至网站都无法正常使用)否则来说,xss会被大幅度的减少,而bypass CSP更多来说是不容易被csp杀掉的csrf。

xxxx-src *

上面的那个*符号出现,表示,允许除了内联函数以外所有的url式的请求,那么bypass的方式比较简单,类似于src引用的方式,很容易造成csrf漏洞。

当然,如果熟悉了解CSP,一般来说不容易出现这样的情况,大部分来说会出现这种情况大多是下面这种情况。

范例

首先通过响应头信息看看CSP的构成,很容易发现问题

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Content-Security-Policy
default-src 'none'; connect-src 'self'; frame-src *; script-src http://xxxxx/js/ 'sha256-T32nlLrKkuMnyNpkJKR7kozfPzdcJi
+Ql4gfcfl6PSM=';font-src http://xxxx/fonts/ fonts.gstatic.com; style-src 'self' 'unsafe-inline'
; img-src 'self'

很容易发现问题frame-src *(当然为了支持W3C CSP标准,这里应该是child-src,测试环境就不乱改了),对于iframe的来源并没有做任何限制,当然实际环境可能需要iframe标签来内联来包含别的页面…

由于iframe的内联不同源,不无法通过任何方式get cookie,不存在xss漏洞(这也是大多开发者容易造成的想法),但是我们可以利用这种方式构造CSRF漏洞…

payload:(暂时拿www.baidu.com测试)

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<iframe src="www.baidu.com">
</iframe>

script-src unsafe-inline

在实际开发环境中,我们往往能够遇到这样的情况发生,明明开启了CSP,但是却对xss防护并没有任何帮助,就是上面这种情况的发生。

在真实的网站中,开发人员众多,在调试各个js文件的时候,往往会出现各种问题,为了尽快的修复bug,不得已加入大量的内联脚本,导致没办法简单的指定源来构造CSP,那么就会开启这个选项,殊不知,这样一来问题变得更严重了。

范例

首先我们看一下CSP设置

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Content-Security-Policy
default-src 'none'; connect-src 'self'; frame-src *; script-src http://xxx/js/ 'unsafe-inline';font-src http://xxx/fonts/ fonts.gstatic.com; style-src 'self' 'unsafe-inline'; img-src
'self'

重点是这一项

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script-src http://xxx/js/ 'unsafe-inline';

我们先尝试构造payload

可以明显的看到被拦了

但是我们尝试构造内联脚本

能看到成功执行

值得庆幸的是由于同源策略,这个请求不能发往别的域下,但是实战环境中利用方式很多,就比如这个聊天版,可以通过发给别的用户的方式get cookie

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<script>var xmlhttp=new XMLHttpRequest();
xmlhttp.open("POST","submit.php",true);
xmlhttp.setRequestHeader(_Ctent-type_,_applicati/x-www-form-urlencoded_);
xmlhttp.send(_to=lorexxar&&message=_+document.cookie);</script>;

所以,安全性仍然应该被更多仔细考虑…

xxxx-src self

一般来说,self代表只接受符合同源策略的url,这样一来,大部分的xss和crsf都会失效,有个标签比较例外,虽然已经被加入的现在的csp草案中,但是的确还没有施行。

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<link rel="prefetch" herf="xxxxxxx">

经过测试发现firefox在CSP规范的施行上还是走在前列,这种请求在firefox上会被拦截(除非同源),在公认安全性比较高的chrome确实存在

范例

当然首先我们先看看CSP的配置

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Content-Security-Policy
default-src 'none'; connect-src 'self'; frame-src 'self'; script-src http://xxxx/js 'sha256-T32nlLrKkuMnyNpkJKR7kozfPzdcJi
+Ql4gfcfl6PSM=';font-src http://xxxx/fonts/ fonts.gstatic.com; style-src 'self' 'unsafe-inline'
; img-src 'self'

几乎可以说是滴水不漏了

然后我们刷新看,请求已经发出去了

当然是对外域的请求,如果站内有某种漏洞,可以通过这个构造csrf。

测试环境下admin存在特殊的权限,可以添加管理员

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<!--only for admin
<form method="get" action="submit.php">
<input type="text" class="form-control" name="addadmin">
<input type="submit" value="send">
</form>
-->

如果构造

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<link rel="prefetch" src="http://xxxx/submit.php?addadmin=123456">

发给admin,就可以在不知情的情况下添加一个管理员

CSP滴水不漏 但存在内网文件上传点

不知道有多少人了解过cctf2016,其中有一道web题目IDS-Chicken

题目环境就符合我说的情况,CSP滴水不漏,几乎没办法用任何方式构造xss,但是内网存在上传点,上传文件会被重写为文件,link包含形成xss漏洞。

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<link rel='import' href='/upload/xxxxx'>

有兴趣继续了解的可以读博客的wp

http://lorexxar.cn/2016/04/25/cctf2016/#more

文章目录
  1. 1. 什么是CSP?
  2. 2. 支持CSP的浏览器
  3. 3. CSP语法
    1. 3.1. CSP的来源
    2. 3.2. CSP的属性
      1. 3.2.1. child-src
      2. 3.2.2. connect-src
      3. 3.2.3. default-src
      4. 3.2.4. font-src
      5. 3.2.5. img-src
      6. 3.2.6. manifest-src
      7. 3.2.7. media-src
      8. 3.2.8. object-src
      9. 3.2.9. style-src
      10. 3.2.10. 总的来说
  4. 4. 一个编写CSP的网站
  5. 5. Bypass CSP
    1. 5.1. xxxx-src *
      1. 5.1.1. 范例
    2. 5.2. script-src unsafe-inline
      1. 5.2.1. 范例
    3. 5.3. xxxx-src self
      1. 5.3.1. 范例
    4. 5.4. CSP滴水不漏 但存在内网文件上传点
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