Web缓存欺骗攻击分析

前言：

Omer Gil在BlackHat USA 2017 和BSides Tel-Aviv 2017 上，对Web 缓存欺骗技术这种攻击技术进行了演示，在他发布的“Web 缓存欺骗技术白皮书”中也做了详细的介绍。在特定情况下，web缓存欺骗攻击可以导致攻击者获得受害者的敏感信息。

Web缓存是指Web资源以副本的形式介于Web服务器和客户端之间，当下一个相同请求来到的时候，会根据缓存机制决定是直接使用副本响应访问请求，还是向源服务器再次发送请求。在实际应用中，web缓存十分常见，主要是Web缓存有着如下的优点：产生极小的网络流量，减少对源服务器的请求，降低服务器的压力，同时能够明显加快页面打开速度。缓存分为以下几种类型：（1）数据库缓存，当web应用的数据库表繁多，为了提供查询的性能，会将查询后的数据放到内存中进行缓存，下次从内存缓存直接返回，比如memcached（2）浏览器缓存，浏览器会将一些页面缓存到客户端，不同的浏览器有着自己的缓存机制。（3）服务端缓存：常见的服务端缓存比如：CND、Squid、Nginx反向代理等。

0×00漏洞原理

假设我们要访问的某个网站使用了服务器缓存技术，架构如下：

当注册的用户成功登入了该网站，会跳转到自己的账户页面my.php，该Nginx反向代理服务器会将css、js、jpg等静态资源缓存到nginx设定的目录下。受害者不小心在浏览器中输入了如下的url：http://victim.com/my.php/favicon.ico ， favicon.ico 并不存在，此时会发什么神奇的事情呢？

Nginx反向代理服务器发现url以静态文件的扩展名(.ico)结尾，由于favicon.ico 不存在，它的缓存机制会将 my.php 缓存到缓存目录中，这时攻击者访问了：http://victim.com/my.php/favicon.ico ，之前缓存的帐户页面便成功返回给了攻击者。

0×01利用条件：

经过上一步的分析，我们知道该漏洞要想成功利用需要满足三个条件：

1.访问http://victim.com/my.php/favicon.ico 页面时， Web服务器返回了该my.php的内容
2. 服务器的缓存机制通过url中的扩展名来判断是否进行缓存文件，并且忽略任何缓存头。
3.受害者必须访问过了http://victim.com/my.php/favicon.ico 这种页面，也就是说受害者已经将my.php的内容缓存到了缓存服务器上。

要想满足以上几个条件，需要考虑到不同的web服务器、代理机制以及浏览器着各自的特性。比如：我们在tomcat服务器上访问http://victim.com/my.jsp/1.css，服务器无法返回my.jsp的内容，因此这种攻击无法利用在tomcat+java上面。

0×02漏洞演示：

通过以上的实验，我们知道apache+ php,满足第一个条件：访问http://victim.com/my.php/favicon.ico 页面时，Web服务器返回了该my.php的内容。我们的缓存功能使用的是nginx反向代理中的缓存功能，nginx的缓存机制是根据url中的扩展名来判断是否进行缓存文件，同时我们设置其忽略任何缓存头，因此也满足了第二个条件。

Web服务器的登入页面和账户页面：