Cache Poisoning and Cache Deception

Reading time: 12 minutes

Fark

Web cache poisoning ile web cache deception arasındaki fark nedir?

• Web cache poisoning'de, saldırgan uygulamanın önbelleğe bazı kötü niyetli içerikler depolamasını sağlar ve bu içerik, önbellekten diğer uygulama kullanıcılarına sunulur.
• Web cache deception'da, saldırgan uygulamanın başka bir kullanıcıya ait bazı hassas içerikleri önbelleğe depolamasını sağlar ve ardından bu içeriği önbellekten geri alır.

Cache Poisoning

Cache poisoning, istemci tarafı önbelleğini manipüle etmeyi amaçlar ve istemcilerin beklenmedik, kısmi veya bir saldırganın kontrolü altındaki kaynakları yüklemelerini zorlar. Etkilerin kapsamı, etkilenen sayfanın popülaritesine bağlıdır; çünkü kirlenmiş yanıt, önbellek kontaminasyonu süresince sayfayı ziyaret eden kullanıcılara özel olarak sunulur.

Cache poisoning saldırısının gerçekleştirilmesi birkaç adım içerir:

1. Anahtarsız Girdilerin Belirlenmesi: Bunlar, bir isteğin önbelleğe alınması için gerekli olmasa da, sunucunun döndürdüğü yanıtı değiştirebilen parametrelerdir. Bu girdilerin belirlenmesi, önbelleği manipüle etmek için sömürülebileceğinden kritik öneme sahiptir.
2. Anahtarsız Girdilerin Sömürülmesi: Anahtarsız girdiler belirlendikten sonra, bir sonraki adım bu parametreleri saldırgana fayda sağlayacak şekilde sunucunun yanıtını değiştirmek için nasıl kötüye kullanılacağını bulmaktır.
3. Kirlenmiş Yanıtın Önbelleğe Alındığının Garantilenmesi: Son adım, manipüle edilmiş yanıtın önbelleğe kaydedildiğinden emin olmaktır. Bu şekilde, önbellek kirlenmişken etkilenen sayfaya erişen herhangi bir kullanıcı kirlenmiş yanıtı alacaktır.

Keşif: HTTP başlıklarını kontrol et

Genellikle, bir yanıt önbelleğe kaydedildiğinde bununla ilgili bir başlık olacaktır, hangi başlıklara dikkat etmeniz gerektiğini bu yazıda kontrol edebilirsiniz: HTTP Cache headers.

Keşif: Önbellek hata kodları

Yanıtın bir önbelleğe kaydedildiğini düşünüyorsanız, kötü bir başlıkla istek göndermeyi deneyebilirsiniz; bu, 400 durum kodu ile yanıtlanmalıdır. Ardından isteği normal bir şekilde erişmeyi deneyin ve eğer yanıt 400 durum koduysa, bunun zayıf olduğunu bilirsiniz (ve hatta bir DoS gerçekleştirebilirsiniz).

Daha fazla seçenek bulabilirsiniz:

Cache Poisoning to DoS

Ancak, bazen bu tür durum kodlarının önbelleğe alınmadığını unutmayın, bu nedenle bu test güvenilir olmayabilir.

Keşif: Anahtarsız girdileri tanımlayın ve değerlendirin

Yanıtı değiştiren parametreler ve başlıklar için Param Miner kullanarak kaba kuvvet uygulayabilirsiniz. Örneğin, bir sayfa X-Forwarded-For başlığını kullanarak istemcinin oradan script yüklemesini belirtiyor olabilir:

<script type="text/javascript" src="//<X-Forwarded-For_value>/resources/js/tracking.js"></script>

Arka uç sunucudan zararlı bir yanıt elde etme

Parametre/başlık belirlendikten sonra, temizlenme şekline ve nerede yansıtıldığına veya başlıktan gelen yanıtı nasıl etkilediğine bakın. Bunu herhangi bir şekilde kötüye kullanabilir misiniz (bir XSS gerçekleştirmek veya kontrolünüzde bir JS kodu yüklemek? bir DoS gerçekleştirmek?...)

Yanıtı önbelleğe alma

Kötüye kullanılabilecek sayfayı belirledikten sonra, hangi parametre/başlık kullanılacağını ve nasıl kötüye kullanılacağını bilmeniz gerekir, sayfayı önbelleğe almanız gerekir. Önbelleğe almak istediğiniz kaynağa bağlı olarak bu biraz zaman alabilir, birkaç saniye boyunca denemeye devam etmeniz gerekebilir.

Yanıt içindeki X-Cache başlığı çok faydalı olabilir çünkü istek önbelleğe alınmadığında miss değerine ve önbelleğe alındığında hit değerine sahip olabilir.
Cache-Control başlığı da bir kaynağın önbelleğe alınıp alınmadığını ve kaynağın bir sonraki ne zaman önbelleğe alınacağını bilmek için ilginçtir: Cache-Control: public, max-age=1800

Bir diğer ilginç başlık Vary. Bu başlık genellikle önbellek anahtarı olarak işlem gören ek başlıkları belirtmek için kullanılır, normalde anahtarsız olsalar bile. Bu nedenle, hedeflediği kurbanın User-Agent'ını bilen bir kullanıcı, o belirli User-Agent'ı kullanan kullanıcılar için önbelleği zehirleyebilir.

Önbellekle ilgili bir başlık daha Age. Bu, nesnenin proxy önbelleğinde kaç saniye kaldığını tanımlar.

Bir isteği önbelleğe alırken, kullandığınız başlıklarla dikkatli olun çünkü bazıları beklenmedik şekilde anahtarlı olarak kullanılabilir ve kurbanın o aynı başlığı kullanması gerekecektir. Her zaman farklı tarayıcılarla bir Cache Poisoning'i test edin ve çalışıp çalışmadığını kontrol edin.

Sömürü Örnekleri

En kolay örnek

X-Forwarded-For gibi bir başlık, yanıt içinde temizlenmeden yansıtılıyor.
Temel bir XSS yükü gönderebilir ve önbelleği zehirleyerek sayfaya erişen herkesin XSS olmasını sağlayabilirsiniz:

GET /en?region=uk HTTP/1.1
Host: innocent-website.com
X-Forwarded-Host: a."><script>alert(1)</script>"

Not edin ki bu, /en?region=uk isteğini zehirleyecek, /en isteğini değil.

DoS için önbellek zehirleme

Cache Poisoning to DoS

Çerez işleme zafiyetlerini istismar etmek için web önbellek zehirlemesi kullanma

Çerezler, bir sayfanın yanıtında da yansıtılabilir. Eğer bunu bir XSS oluşturmak için kötüye kullanabilirseniz, kötü niyetli önbellek yanıtını yükleyen birkaç istemcide XSS'i istismar edebilirsiniz.

GET / HTTP/1.1
Host: vulnerable.com
Cookie: session=VftzO7ZtiBj5zNLRAuFpXpSQLjS4lBmU; fehost=asd"%2balert(1)%2b"

Not edin ki, eğer savunmasız çerez kullanıcılar tarafından çok kullanılıyorsa, düzenli istekler önbelleği temizleyecektir.

Ayırıcılar, normalizasyon ve noktalar ile tutarsızlıklar oluşturma

Kontrol et:

Cache Poisoning via URL discrepancies

API anahtarını çalmak için yol geçişi ile önbellek zehirleme

Bu yazı https://chat.openai.com/share/%2F..%2Fapi/auth/session?cachebuster=123 gibi bir URL ile bir OpenAI API anahtarının nasıl çalındığını açıklamaktadır çünkü /share/* ile eşleşen her şey, istek web sunucusuna ulaştığında Cloudflare URL'yi normalleştirmeden önbelleğe alınacaktır.

Bu, daha iyi bir şekilde de açıklanmaktadır:

Cache Poisoning via URL discrepancies

Web önbellek zehirleme zafiyetlerini istismar etmek için birden fazla başlık kullanma

Bazen bir önbelleği istismar edebilmek için birden fazla anahtarsız girişi istismar etmeniz gerekecektir. Örneğin, X-Forwarded-Host başlığını sizin kontrolünüzdeki bir alan adına ve X-Forwarded-Scheme başlığını http olarak ayarlarsanız bir Açık yönlendirme bulabilirsiniz. Eğer sunucu tüm HTTP isteklerini HTTPS'ye yönlendiriyorsa ve X-Forwarded-Scheme başlığını yönlendirme için alan adı olarak kullanıyorsa, yönlendirme ile sayfanın nereye yönlendirileceğini kontrol edebilirsiniz.

GET /resources/js/tracking.js HTTP/1.1
Host: acc11fe01f16f89c80556c2b0056002e.web-security-academy.net
X-Forwarded-Host: ac8e1f8f1fb1f8cb80586c1d01d500d3.web-security-academy.net/
X-Forwarded-Scheme: http

Sınırlı Vary başlığı ile istismar

Eğer X-Host başlığının JS kaynağını yüklemek için alan adı olarak kullanıldığını ve yanıtın Vary başlığının User-Agent belirttiğini bulduysanız, o zaman kurbanın User-Agent'ını dışarı sızdırmanın ve bu kullanıcı ajanını kullanarak önbelleği zehirlemenin bir yolunu bulmalısınız:

GET / HTTP/1.1
Host: vulnerbale.net
User-Agent: THE SPECIAL USER-AGENT OF THE VICTIM
X-Host: attacker.com

Fat Get

URL'deki isteği ve gövdedeki isteği içeren bir GET isteği gönderin. Eğer web sunucusu gövdedekini kullanıyorsa ama önbellek sunucusu URL'dekini önbelleğe alıyorsa, o URL'ye erişen herkes aslında gövdedeki parametreyi kullanacaktır. James Kettle'ın Github web sitesinde bulduğu zafiyet gibi:

GET /contact/report-abuse?report=albinowax HTTP/1.1
Host: github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 22

report=innocent-victim

There it a portswigger lab about this: https://portswigger.net/web-security/web-cache-poisoning/exploiting-implementation-flaws/lab-web-cache-poisoning-fat-get

Parametre Gizleme

Örneğin, ruby sunucularında parametreleri ; karakteri kullanarak & yerine ayırmak mümkündür. Bu, anahtarsız parametre değerlerini anahtarlı olanların içine yerleştirmek ve bunları kötüye kullanmak için kullanılabilir.

Portswigger lab: https://portswigger.net/web-security/web-cache-poisoning/exploiting-implementation-flaws/lab-web-cache-poisoning-param-cloaking

HTTP Cache Zehirlemesini HTTP İstek Kaçırma ile Kötüye Kullanma

Cache Poisoning saldırılarını HTTP İstek Kaçırma ile nasıl gerçekleştireceğinizi burada öğrenin.

Web Cache Zehirlemesi için Otomatik Test

Web Cache Vulnerability Scanner, web cache zehirlemesi için otomatik test yapmak üzere kullanılabilir. Birçok farklı tekniği destekler ve yüksek derecede özelleştirilebilir.

Örnek kullanım: wcvs -u example.com

Açık Örnekler

Apache Traffic Server (CVE-2021-27577)

ATS, URL içindeki parçayı kesmeden iletti ve yalnızca ana bilgisayar, yol ve sorgu kullanarak önbellek anahtarını oluşturdu (parçayı göz ardı ederek). Bu nedenle /#/../?r=javascript:alert(1) isteği arka uca /#/../?r=javascript:alert(1) olarak gönderildi ve önbellek anahtarında yük bulunmadı, yalnızca ana bilgisayar, yol ve sorgu vardı.

GitHub CP-DoS

İçerik türü başlığında kötü bir değer göndermek, 405 önbelleklenmiş yanıtı tetikledi. Önbellek anahtarı çerezi içeriyordu, bu nedenle yalnızca yetkisiz kullanıcıları hedef almak mümkündü.

GitLab + GCP CP-DoS

GitLab, statik içeriği depolamak için GCP bucket'larını kullanır. GCP Buckets, x-http-method-override başlığını destekler. Bu nedenle, x-http-method-override: HEAD başlığını göndermek ve önbelleği boş bir yanıt gövdesi döndürecek şekilde zehirlemek mümkündü. Ayrıca PURGE yöntemini de destekleyebilir.

Rack Middleware (Ruby on Rails)

Ruby on Rails uygulamalarında, genellikle Rack middleware kullanılır. Rack kodunun amacı, x-forwarded-scheme başlığının değerini almak ve bunu isteğin şeması olarak ayarlamaktır. x-forwarded-scheme: http başlığı gönderildiğinde, aynı konuma 301 yönlendirmesi gerçekleşir ve bu, o kaynağa bir Hizmet Reddi (DoS) neden olabilir. Ayrıca, uygulama X-forwarded-host başlığını tanıyabilir ve kullanıcıları belirtilen ana bilgisayara yönlendirebilir. Bu davranış, bir saldırganın sunucusundan JavaScript dosyalarının yüklenmesine yol açarak güvenlik riski oluşturabilir.

403 ve Depolama Bucket'ları

Cloudflare daha önce 403 yanıtlarını önbelleğe alıyordu. Yanlış Yetkilendirme başlıkları ile S3 veya Azure Storage Blobs'a erişmeye çalışmak, önbelleğe alınan bir 403 yanıtı ile sonuçlanıyordu. Cloudflare 403 yanıtlarını önbelleğe almayı durdurmuş olsa da, bu davranış diğer proxy hizmetlerinde hala mevcut olabilir.

Anahtarlı Parametreleri Enjekte Etme

Önbellekler genellikle önbellek anahtarında belirli GET parametrelerini içerir. Örneğin, Fastly'nin Varnish'i isteklerde size parametresini önbelleğe alıyordu. Ancak, parametrenin URL kodlamalı bir versiyonu (örneğin, siz%65) hatalı bir değerle gönderildiğinde, önbellek anahtarı doğru size parametresi kullanılarak oluşturuluyordu. Yine de, arka uç URL kodlamalı parametredeki değeri işliyordu. İkinci size parametresinin URL kodlaması, önbellek tarafından atılmasına neden oldu ancak arka uç tarafından kullanıldı. Bu parametreye 0 değeri atamak, önbelleğe alınabilir bir 400 Bad Request hatasına yol açtı.

Kullanıcı Aracı Kuralları

Bazı geliştiriciler, sunucu yükünü yönetmek için FFUF veya Nuclei gibi yüksek trafikli araçların kullanıcı ajanlarıyla eşleşen istekleri engeller. Ironik bir şekilde, bu yaklaşım önbellek zehirlenmesi ve DoS gibi güvenlik açıklarını ortaya çıkarabilir.

Geçersiz Başlık Alanları

RFC7230, başlık adlarında kabul edilebilir karakterleri belirtir. Belirtilen tchar aralığının dışındaki karakterleri içeren başlıkların ideal olarak 400 Bad Request yanıtı tetiklemesi gerekir. Pratikte, sunucular her zaman bu standarda uymamaktadır. Önemli bir örnek, geçersiz karakterler içeren başlıkları ileten ve cache-control başlığı mevcut olmadıkça herhangi bir 400 hatasını önbelleğe alan Akamai'dır. Geçersiz bir karakter içeren bir başlık gönderildiğinde, örneğin \, önbelleğe alınabilir bir 400 Bad Request hatası ile sonuçlanan bir sömürülebilir desen tespit edilmiştir.

Yeni Başlıklar Bulma

https://gist.github.com/iustin24/92a5ba76ee436c85716f003dda8eecc6

Önbellek Aldatmacası

Önbellek Aldatmacası'nın amacı, istemcilerin önbellek tarafından kaydedilecek kaynakları hassas bilgileriyle yüklemelerini sağlamaktır.

Öncelikle, .css, .js, .png gibi uzantıların genellikle önbelleğe kaydedilmek üzere yapılandırıldığını unutmayın. Bu nedenle, www.example.com/profile.php/nonexistent.js adresine erişirseniz, önbellek muhtemelen yanıtı kaydedecektir çünkü .js uzantısını görmektedir. Ancak, eğer uygulama, www.example.com/profile.php içinde saklanan hassas kullanıcı içerikleriyle tekrar oynuyorsa, bu içerikleri diğer kullanıcılardan çalmış olursunuz.

Test edilecek diğer şeyler:

• www.example.com/profile.php/.js
• www.example.com/profile.php/.css
• www.example.com/profile.php/test.js
• www.example.com/profile.php/../test.js
• www.example.com/profile.php/%2e%2e/test.js
• Daha az bilinen uzantıları kullanın, örneğin .avif

Başka çok net bir örnek bu yazıda bulunabilir: https://hackerone.com/reports/593712.
Örnekte, http://www.example.com/home.php/non-existent.css gibi var olmayan bir sayfayı yüklediğinizde, http://www.example.com/home.php (kullanıcının hassas bilgileriyle) içeriğin döneceği ve önbellek sunucusunun sonucu kaydedeceği açıklanmaktadır.
Daha sonra, saldırgan, kendi tarayıcısında http://www.example.com/home.php/non-existent.css adresine erişebilir ve daha önce erişen kullanıcıların gizli bilgilerini gözlemleyebilir.

Önbellek proxy'sinin, dosyaları uzantıya (css) göre önbelleğe alacak şekilde yapılandırılması gerektiğini unutmayın ve içerik türüne göre değil. Örneğin, http://www.example.com/home.php/non-existent.css adresinin text/html içerik türü olacak, bu da bir .css dosyası için beklenen text/css mime türü değildir.

Cache Deceptions saldırılarını HTTP İstek Kaçırma ile kötüye kullanarak nasıl gerçekleştireceğinizi burada öğrenin.

Otomatik Araçlar

• toxicache: Bir URL listesinde web cache zehirlenmesi açıklarını bulmak ve birden fazla enjeksiyon tekniğini test etmek için Golang tarayıcısı.

Referanslar

• https://portswigger.net/web-security/web-cache-poisoning
• https://portswigger.net/web-security/web-cache-poisoning/exploiting#using-web-cache-poisoning-to-exploit-cookie-handling-vulnerabilities
• https://hackerone.com/reports/593712
• https://youst.in/posts/cache-poisoning-at-scale/
• https://bxmbn.medium.com/how-i-test-for-web-cache-vulnerabilities-tips-and-tricks-9b138da08ff9
• https://www.linkedin.com/pulse/how-i-hacked-all-zendesk-sites-265000-site-one-line-abdalhfaz/