淺析JWT安全問題 - 網安 - 專業的網絡安全產業、社區、知識平臺

重生之我是JWT

前不久研究websocket時發現port-swigger出了新的靶場，一看，發現是關于jwt安全的，剛好來總結回憶一下

JWT簡介

Json web token (JWT)，是為了在網絡應用環境間傳遞聲明而執行的一種基于JSON的開放標準（RFC 7519）

?RFC 7519:https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7519

他定義了一種緊湊且自包含的方式，用于在各方之間安全地傳輸信息作為 JSON 對象，特別適用于分布式站點的單點登錄（SSO）場景

JWT與cookie/session的異同

?JWT與cookie/session一樣，都是作用于前后端認證

?cookie/session：后端有個session，前端有個cookie，這樣的基于session的認證會要求服務端不斷存儲用戶登錄信息，而隨著不同客戶端用戶的增加，獨立的服務器會逐漸無法承載更多的用戶，導致其服務器的壓力十分巨大，且cookie一旦被竊取還可能造成CSRF攻擊

?JWT：當我們把前后端分離開來，后端不再有session，當不再需要保存session文件，這就降低了服務端的負擔，而我們就可以利用JWT這么一個基于token的鑒權認證，而基于token認證機制的應用就不需要去考慮用戶在哪個服務器登錄，客戶端也可以將通過服務器認證后的json對象存儲起來，下次訪問時連同請求內容一同發送即可

JWT格式

JWT由Header、Payload、Signature組成

Header.Payload.Signature

?Header

{"alg":"加密算法","typ":"JWT"}

?Payload

 iss: The issuer of the tokensub: The subject of the tokenaud: The audience of the tokenexp: JWT expiration time defined in Unix timenbf: "Not before" time that identifies the time before which the JWT must not be accepted for processingiat: "Issued at" time, in Unix time, at which the token was issuedjti: JWT ID claim provides a unique identifier for the JWT//可以自定義其它字段

?Signature

Signature = HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),"secret")

secret保存在后端，就是來解析確定驗證的key

JWT&JWS&JWE

?JWS，即JSON Web Signature，只是 JWT 的一種實現

?JWE，即JSON Web Encryption，也只是 JWT 的一種實現

潛在漏洞

?簽名未校驗

?算法被篡改

?敏感信息泄露

?加密算法不安全

?偽造密鑰(CVE-2018-0114)

JWT安全問題

未對簽名進行驗證

我們前面說過，JWT存在一個Signature 簽名，如若沒對簽名進行認證，就可能存在越權情況

?靶場

Lab: JWT authentication bypass via unverified signature

?解法

To solve the lab, modify your session token to gain access to the admin panel at /admin, then delete the user carlos.

我們需要把carlos刪掉，而這就需要登錄管理員賬號，但是又沒有給管理員的賬號，只有一個普通用戶，那我們就要想辦法提升權限

先抓包

觀察確定為JWT，將payload處字符base64解碼得

把sub的wiener修改為administrator，重新傳參

成功越權，然后就是刪除用戶即可

未對加密算法進行強驗證

回顧一下Header的構成

{"alg":"加密算法","typ":"JWT"}

這里alg可以說明加密算法，但如果對該設置不進行強認證也會造成越權問題

我們可以把加密算法設成none來進行驗證繞過

?靶場

Lab: JWT authentication bypass via flawed signature verification

?解法

先和上題一致，將sub內容修改為administrator，然后發現還是沒能成為管理員，接著修改header的alg為none，把后續的Signature刪除，因為Signature是通過alg算法生成的，既然alg都為none了，那Signature也應該為空了

成功變成管理員

然后就是正常刪除用戶就行

繞過弱簽名密鑰進行越權

Signature = HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),"secret")

我們知道，簽名存在一個secret密鑰，這個一般都會保存在后端，別人無法查看，但是類同于弱口令，一旦這個密鑰不復雜就有可能被爆破，gayhub上也有很多爆破的字典

?靶場

Lab: JWT authentication bypass via weak signing key

?解法

還是一樣先抓包得到JWT

然后用到hashcat來進行爆破，kali自帶

hashcat -a 0 -m 16500/path/to/jwt.secrets.list

爆破得到secret為secret1

然后前往jwt.io生成我們需要的的jwt，把sub和secret進行修改

重新傳包，成功

JWT標頭注入

與很多注入一樣，JWT標頭注入也可大致分為兩種情況，一是與數據庫連接，搭配sql注入使用，一是不與數據庫連接，單獨進行越權操作

通過jwk參數注入自簽名的JWT

還記得我們說過的JWS嗎

JWS，即JSON Web Signature，只是 JWT 的一種實現

我們就可以通過JWK注入JWT，形成JWS

?那什么是JWK呢

JWK 英文全稱為 JSON Web Key，是一個JSON對象，表示一個加密的密鑰，他不同于alg屬性，JWK是可選的，以下就是一個示例

 {    "kid": "ed2Nf8sb-sD6ng0-scs5390g-fFD8sfxG",    "typ": "JWT",    "alg": "RS256",    "jwk": {        "kty": "RSA",        "e": "AQAB",        "kid": "ed2Nf8sb-sD6ng0-scs5390g-fFD8sfxG",        "n": "yy1wpYmffgXBxhAUJzHHocCuJolwDqql75ZWuCQ_cb33K2vh9m"    }}

?在理想情況下，服務器應該是只使用公鑰白名單來驗證JWT簽名的，但對于一些相關配置錯誤的服務器會用JWK參數中嵌入的任何密鑰進行驗證，攻擊者就可以利用這一行為，用自己的RSA私鑰對修改過的JWT進行簽名，然后在JWK頭部中嵌入對應的公鑰進行越權操作

?靶場

Lab: JWT authentication bypass via jwk header injection

?解法

需要先安裝一個插件，方便后續的操作

–JWT Editor