Upgrade Header Smuggling
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H2C,或明文http2,通过将标准HTTP连接升级为持久连接,偏离了短暂HTTP连接的常规。这种升级后的连接利用http2二进制协议进行持续通信,而不是明文HTTP的单请求性质。
劫持问题的关键在于反向代理的使用。通常,反向代理会处理并转发HTTP请求到后端,然后返回后端的响应。然而,当HTTP请求中存在Connection: Upgrade
头部(通常在websocket连接中看到),反向代理会维持客户端和服务器之间的持久连接,从而促进某些协议所需的持续交换。对于H2C连接,遵循RFC需要存在三个特定的头部:
漏洞出现在升级连接后,反向代理停止管理单个请求,假设其路由工作在连接建立后已完成。利用H2C Smuggling 可绕过反向代理在请求处理期间应用的规则,如基于路径的路由、身份验证和WAF处理,假设成功启动了一个H2C连接。
该漏洞取决于反向代理对 Upgrade
和有时 Connection
头的处理。以下代理在代理传递期间固有地转发这些头,从而固有地启用 H2C 走私:
HAProxy
Traefik
Nuster
相反,这些服务在代理传递期间不固有地转发这两个头。但是,它们可能配置不安全,允许未经过滤地转发 Upgrade
和 Connection
头:
AWS ALB/CLB
NGINX
Apache
Squid
Varnish
Kong
Envoy
Apache Traffic Server
值得注意的是,并非所有服务器固有地转发用于符合 H2C 连接升级所需的头。因此,像 AWS ALB/CLB、NGINX 和 Apache Traffic Server 等服务器自然地阻止 H2C 连接。尽管如此,值得尝试使用不符合标准的 Connection: Upgrade
变体进行测试,该变体在 Connection
头中排除了 HTTP2-Settings
值,因为一些后端可能不符合标准。
无论在 proxy_pass
URL 中指定的具体 路径 是什么(例如 http://backend:9999/socket.io
),建立的连接默认为 http://backend:9999
。这允许与该内部端点中的任何路径进行交互,利用这种技术。因此,在 proxy_pass
URL 中指定路径不会限制访问。
工具 h2csmuggler by BishopFox 和 h2csmuggler by assetnote 通过建立 H2C 连接,有助于尝试绕过代理施加的保护,从而访问被代理屏蔽的资源。
有关此漏洞的更多信息,特别是关于 NGINX 的信息,请参考 此详细资源。
与创建到通过代理可访问的端点的 HTTP2 隧道不同,Websocket 走私建立了一个 Websocket 隧道,以绕过潜在的代理限制,并促进与端点的直接通信。
在此场景中,一个提供公共 WebSocket API 和无法访问的内部 REST API 的后端被恶意客户端攻击,试图访问内部 REST API。攻击分为几个步骤:
客户端通过在标头中使用不正确的 Sec-WebSocket-Version
协议版本向反向代理发送升级请求。代理未能验证 Sec-WebSocket-Version
头,认为升级请求有效,并将其转发到后端。
后端以状态码 426
响应,指示 Sec-WebSocket-Version
头中的不正确协议版本。反向代理忽略后端的响应状态,假设已准备好进行 WebSocket 通信,并将响应转发给客户端。
结果,反向代理被误导以为客户端和后端之间已建立了 WebSocket 连接,而实际上,后端已拒绝了升级请求。尽管如此,代理保持客户端和后端之间的开放 TCP 或 TLS 连接,使客户端通过此连接无限制地访问私有 REST API。
受影响的反向代理包括 Varnish,它拒绝解决此问题,以及 Envoy 代理版本 1.8.0 或更早版本,后续版本已更改了升级机制。其他代理也可能受到影响。
此场景涉及一个具有公共 WebSocket API 和用于健康检查的公共 REST API 的后端,以及一个无法访问的内部 REST API。攻击更为复杂,包括以下步骤:
客户端发送 POST 请求以触发健康检查 API,包括额外的 HTTP 头 Upgrade: websocket
。作为反向代理的 NGINX 仅基于 Upgrade
头解释此请求为标准升级请求,忽略请求的其他方面,并将其转发到后端。
后端执行健康检查 API,访问由攻击者控制的外部资源,返回带有状态码 101
的 HTTP 响应。一旦后端收到此响应并转发给 NGINX,由于代理仅验证状态码,它会被欺骗以为已建立 WebSocket 连接。
警告: 该技术的复杂性增加,因为它需要与能够返回状态码 101 的端点进行交互。
最终,NGINX 被欺骗以为客户端和后端之间存在 WebSocket 连接。实际上,并不存在这样的连接;健康检查 REST API 是目标。尽管如此,反向代理保持连接开放,使客户端通过它访问私有 REST API。
大多数反向代理都容易受到此场景的影响,但利用取决于外部 SSRF 漏洞的存在,通常被视为低严重性问题。
检查实验室,测试两种场景:https://github.com/0ang3el/websocket-smuggle.git
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