11.1. 代码审计

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11.1.1. 简介

代码审计是找到应用缺陷的过程。其通常有白盒审计、黑盒审计、灰盒审计等方式。白盒审计指通过对源代码的分析找到应用缺陷,黑盒审计通常不涉及到源代码,多使用模糊测试的方式,而灰盒审计则是黑白结合的方式。三种不同的测试方法有不同的优缺点。

11.1.2. 常用概念

11.1.2.1. 输入

输入通常也称Source,Web应用的输入可以是请求的参数(GET、POST等)、上传的文件、Cookie、数据库数据等用户可控或者间接可控的地方。

例如PHP中的 $_GET / $_POST / $_REQUEST / $_COOKIE / $_FILES / $_SERVER 等,都可以作为应用的输入。

11.1.2.2. 处理函数

处理函数是对数据进行过滤或者编解码的函数,通常被称为Clean/Filter/Sanitizer。这些函数会对输入进行安全操作或过滤,为漏洞利用带来不确定性。

同样以PHP为例,这样的函数可能是 mysqli_real_escape_string / htmlspecialchars / base64_encode / str_rot13 等,也可能是应用自定义的过滤函数。

11.1.2.3. 危险函数

危险函数又常叫做Sink Call、漏洞点,是可能触发危险行为如文件操作、命令执行、数据库操作等行为的函数。

在PHP中,可能是 include / system / echo 等。

11.1.3. 自动化审计

一般认为一个漏洞的触发过程是从输入经过过滤到危险函数的过程(Source To Sink),而审计就是寻找这个链条的过程。常见的自动化审计方案有危险函数匹配、控制流分析等。

11.1.3.1. 危险函数匹配

白盒审计最常见的方式是通过搜寻危险函数与危险参数定位漏洞,比较有代表性的工具是Seay开发的审计工具。这种方法误报率相当高,这是因为这种方法没有对程序的流程进行深入分析,另一方面,这种方式通常是孤立地分析每一个文件,忽略了文件之间复杂的调用关系。

具体的说,这种方式在一些环境下能做到几乎无漏报,只要审计者有耐心,可以发现大部分的漏洞,但是在高度框架化的代码中,能找到的漏洞相对有限。

11.1.3.2. 控制流分析

在后来的系统中,考虑到一定程度引入AST作为分析的依据,在一定程度上减少了误报,但是仍存在很多缺陷。

而后,Dahse J等人设计了RIPS,该工具进行数据流与控制流分析,结合过程内与过程间的分析得到审计结果,相对危险函数匹配的方式来说误报率少了很多,但是同样的也增加了开销。

11.1.3.3. 基于图的分析

基于图的分析是对控制流分析的一个改进,其利用CFG的特性和图计算的算法,一定程度上简化了计算,比较有代表性的是微软的Semmle QL和NDSS 2017年发表的文章Efficient and Flexible Discovery of PHP Application Vulnerabilities。

11.1.3.4. 代码相似性比对

一些开发者会复制其他框架的代码,或者使用各种框架。如果事先有建立对应的漏洞图谱,则可使用相似性方法来找到漏洞。

11.1.3.5. 灰盒分析

基于控制流的分析开销较大,于是有人提出了基于运行时的分析方式,对代码进行Hook,当执行到危险函数时自动回溯输入,找到输入并判断是否可用。

这种方式解决了控制流分析实现复杂、计算路径开销大的问题,在判断过滤函数上也有一定的突破,但是灰盒的方式并不一定会触发所有的漏洞。fate0开发的prvd就是基于这种设计思路。

11.1.4. 手工审计流程

  • 获取代码,确定版本,尝试初步分析
    • 找历史漏洞信息
    • 找应用该系统的实例
    • 确定依赖库是否存在漏洞
  • 基于审计工具进行初步分析
  • 了解程序运行流程
    • 文件加载方式
      • 类库依赖
      • 是否加载waf
    • 数据库连接方式
      • mysql/mysqli/pdo
      • 是否开启预编译
    • 视图渲染
      • XSS
      • 模版注入
    • SESSION处理机制
      • 文件
      • 数据库
      • 内存
    • Cache处理机制
      • 文件cache可能写shell
      • 数据库cache可能注入
      • memcache
  • 账户体系
    • Auth方式
    • Pre-Auth的情况下可以访问的页面
    • 普通用户的帐号
      • 能否可获取普通用户权限
    • 管理员账户默认密码
    • 账号体系
      • 加密方式
      • 爆破密码
      • 重置漏洞
      • 修改密码漏洞
        • 修改其他账号密码
  • 根据漏洞类型查找Sink
    • SQLi
      • 全局过滤能否bypass
      • 是否有直接执行SQL的地方
      • SQL使用驱动,mysql/mysqli/pdo
        • 如果使用PDO,搜索是否存在直接执行的部分
    • XSS
      • 全局bypass
      • 视图渲染
    • FILE
      • 查找上传功能点
      • 上传下载覆盖删除
      • 包含
        • LFI
        • RFI
        • 全局找include, require
    • RCE
    • XXE
    • CSRF
    • SSRF
    • 反序列化
    • 变量覆盖
    • LDAP
    • XPath
    • Cookie伪造
  • 过滤
    • 找WAF过滤方式,判断是否可以绕过

11.1.5. 参考链接

  • rips
  • prvd
  • PHP运行时漏洞检测
  • Backes M , Rieck K , Skoruppa M , et al. Efficient and Flexible Discovery of PHP Application Vulnerabilities[C]// IEEE European Symposium on Security & Privacy. IEEE, 2017.
  • Dahse J. RIPS-A static source code analyser for vulnerabilities in PHP scripts[J]. Retrieved: February, 2010, 28: 2012.

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