XXE Injectionの資料です。 1. XXE Injection basic 2. billion laughs attack 3. cve-2015-5161

1. XXE Injection
XMLを利用した攻撃と防御方法について
2017/06/27
ムン ジェウン

2. 目次
1. XXE Injection 基礎
2. 応用攻撃 (DOS)
3. Zend(PHP Framework) XXE 脆弱性

3. 1. XXE Injection

4. XXE Injectionとは？
•XML eXternal Entity Injection
•XMLのDTDの外部Entity参照機能を悪
用して重要なファイル閲覧、DOSなど
の行為を行う攻撃

5. XML, データ交換用の言語
<recipe>
<title>スプーンの上のピーナッツバター</ title>
<ingredientlist>
<ingredient>ピーナッツバター</ ingredient>
</ ingredientlist>
<preparation>
スプーンを持ってピーナッツバターの器に入れた後、ピーナッツバターを
一さじだっぷりすくう </ preparation>
</ recipe>
=> XHTML, RSS, XML-RPC, SOAP などに使われる

6. DTD (Document Type Definition)
XML文書に使用されるコンポーネントを定義
<!DOCTYPE recipe
[
<!ELEMENT recipe (title?, ingredientlist?,preparation?)>
<!ELEMENT ingredientlist (ingredient+)>
<!ELEMENT ingredient (#PCDATA)>
<!ELEMENT preparation (#PCDATA)>
]>

7. Entityとは？
• XMLでデータを参照するための方法
• DTDでENTITYというキーワードを使用して定義する。
• XML本文で参照して使用する。
• ＆ではじめ、;で終わる。

8. Entity 使用例
DTD
XML本文
&foo; は “Xml enternal entity” 文字列を参照する

9. XXE Injectionの原理
• DTDに外部エンティティ定義が可能 (SYSTEMキーワー
ド使用)
• 外部エンティティは文章の外部に存在する値
• 外部エンティティに重要なファイルを指定する。

10. XXE Injection 文字列例

11. POC
(Proof Of Concept)
Source Code :
https://github.com/JaewoongMoon/php-study/blob/master/xxe/index.php

12. 防御方法
•XMLを解析する際、エンティティ参照を
無効にする。
LIBXML_NOENT : エンティティ参照を可能にする。
LIBXML_DTDLOAD :外部参照DTDサブセットをロード
Or
libxml_disable_entity_loader関数を私用する。

13. 事例
• Facebook
https://threatpost.com/xxe-bug-patched-in-facebook-careers-third-
party-service/110151/
• Google
ttp://securityaffairs.co/wordpress/23943/hacking/hacking-google-
server-with-xml.html
• Wordpress
https://packetstormsecurity.com/files/121492/wpadvancedxml-xxe.txt

14. 関連CVE Database : 261件
http://cve.mitre.org/cgi-bin/cvekey.cgi?keyword=xxe

15. 1
4
1 2 1
7
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42
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2002 2005 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
年度別の発表件数の推移

16. 2.応用攻撃

17. Billion Laughs 攻撃
XML Bomb
笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑
笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑
笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑
~~~~~

18. https://en.wikipedia.org/wiki/Billion_laughs
X 10
X 10
…
3Byte x 10^9 = 3GB

19. But, failed…
Detected an entity reference loop in Entity

20. 代案攻撃 : Quadratic Blowup
• 参照を1段階までにする。
• Entityの内容を長くする。
• 参照回数を多くする。
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE test[
<!ENTITY a "lololollololollololollololollololollololollol....">
]>
<test><testing>&a;&a;&a;&a;&a;&a;&a;&a;&a;...
</testing></test>
10000個ぐらい
いれたら？

21. POC
(Proof Of Concept)
Source Code :
https://github.com/JaewoongMoon/php-study/blob/master/xxe/lol_test.php

22. 3. Zend Framework
XXE 脆弱性

23. http://www.php-developer.org/most-used-php-framework-the-popular-top-7-list-in-year-2011/

24. CVE-2015-5161
• Zend Frameworkのバージョン2.4.2以下（最新バージョンは2.5.3）
• Php-fpmを使用している環境
• Php-fpmはPHP FastCGI Process Managerの略で、
動的ページを早く提供するために使用される。

25. 防御しているのに、何で脆弱？
• libxml_disable_entity_loaderは、スレッド安全ではない。
=> 外部EntitySettingがあるFPM Processによって
上書きされる可能性がある！
=> php-fpm環境でlibxml_disable_entity_loaderをつかうのは
安全ではない。

26. library/Zend/Xml/Security.php
?

27. heuristicScan Funciton Code
文字列のエンコーディングにバイパス可能

28. Entity 監査迂回
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE methodCall [
<!ENTITY pocdata SYSTEM "file:///etc/passwd">
]>
<methodCall>
<methodName>retrieved: &pocdata;</methodName>
</methodCall>
$ cat poc-utf8.xml | sed 's/UTF-8/UTF-16/' ¥
| iconv -f UTF-8 -t UTF-16 >poc-utf16.xml
poc-utf8.xml

29. 脆弱性修正後コード
https://github.com/zendframework/Zen
dXml/blob/master/library/ZendXml/Sec
urity.php#L332

30. 参考資料
• http://hyunmini.tistory.com/66
• https://depthsecurity.com/blog/exploitation-xml-external-entity-xxe-injection
• https://ko.wikipedia.org/wiki/XML
• https://en.wikipedia.org/wiki/Document_type_definition
• http://php.net/manual/en/domdocument.loadxml.php
• http://php.net/manual/en/libxml.constants.php
• http://php.net/manual/en/language.operators.bitwise.php
• http://stackoverflow.com/questions/38807506/what-does-libxml-noent-do-and-why-isnt-it-
called-libxml-ent
• https://www.exploit-db.com/exploits/37765/
• https://framework.zend.com/security/advisory/ZF2015-06
• https://github.com/zendframework/ZendXml/blob/master/library/ZendXml/Security.php#L332

31. ありがとうございます。