JWT攻击笔记

个人总结

参考：https://portswigger.net/web-security/jwt

- name: 个人总结
  desc: 参考：https://portswigger.net/web-security/jwt
  bgColor: '#F0DFB1'
  textColor: 'green'

1
2
3
4

# JWT攻击笔记

# 1JWTs基本知识

# 1、JWTs是什么？

答案

JSON Web Tokens（JWTs）是一种用于传输 JSON 数据的标准化格式，可以在系统之间发送经过加密签名的 JSON 数据。但从理论上讲，除了 JSON 数据以外，该格式也可以包含任何类型的数据。

该格式最常用于发送有关用户信息的（“声明”），并将其作为身份验证、会话处理和访问控制机制的一部分。

# 2、JWTs的数据会被存储在后端服务器？

判断。

答案

错误。与传统的会话令牌不同，服务器所需的一切数据都存储在客户端本身的 JWT 中。

这使得 JWTs 成为大型分布式网站的热门选择，在这些网站中，用户需要与多个后端服务器无缝交互。

# 3、JWT数据的格式

答案

JWT 由 3 部分组成：标头、有效信息和签名。

前两个部分会经过 Base64url 编码
前两个部分 + 预期算法 + 密钥 = 签名
然后三者分别用一个点号分隔：<标头的base64>.<有效信息的base64>.<签名>

示例：

eyJraWQiOiI5MTM2ZGRiMy1jYjBhLTRhMTktYTA3ZS1lYWRmNWE0NGM4YjUiLCJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJwb3J0c3dpZ2dlciIsImV4cCI6MTY0ODAzNzE2NCwibmFtZSI6IkNhcmxvcyBNb250b3lhIiwic3ViIjoiY2FybG9zIiwicm9sZSI6ImJsb2dfYXV0aG9yIiwiZW1haWwiOiJjYXJsb3NAY2FybG9zLW1vbnRveWEubmV0IiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SYZBPIBg2CRjXAJ8vCER0LA_ENjII1JakvNQoP-Hw6GG1zfl4JyngsZReIfqRvIAEi5L4HV0q7_9qGhQZvy9ZdxEJbwTxRs_6Lb-fZTDpW6lKYNdMyjw45_alSCZ1fypsMWz_2mTpQzil0lOtps5Ei_z7mM7M8gCwe_AGpI53JxduQOaB5HkT5gVrv9cKu9CsW5MS6ZbqYXpGyOG5ehoxqm8DL5tFYaW3lB50ELxi0KsuTKEbD0t5BCl0aCR2MBJWAbN-xeLwEenaqBiwPVvKixYleeDQiBEIylFdNNIMviKRgXiYuAvMziVPbwSgkZVHeEdF5MQP1Oe2Spac-6IfA

# 4、JWT机制的安全性依赖于？

答案

JWT 由 3 部分组成：标头、有效信息和签名。

任何基于 JWT 机制的安全性都严重依赖于第三个部分的加密签名（JWT 签名）。

# 5、JWT签名是如何生成的？有什么作用？

答案

通常，颁发令牌的服务器会对标头和有效信息进行哈希处理，从而生成签名。在某些情况下，它们还会对生成的哈希值进行加密。无论是哪种生成方式，签名的过程都需要用到私有签名密钥。

这种机制为服务器提供了一种方法（防篡改性），可用于验证令牌中的数据是否从未被篡改：

由于签名源自令牌的前两个部分，因此更改标头或有效信息中的单个字节时，会导致签名不匹配。
如果不知道服务器的私有签名密钥，则无法为给定标头或有效信息生成正确的签名。

# 6、JWT规范和其他扩展规范

答案

JWT 规范实际上非常有限。它只定义了一种格式，用于将信息（“声明”）表示为 JSON 对象，并在两方之间传输。在实践中，JWTs 指的并不是一个单独的个体，应该说是各种规范的集体实现。

JSON Web Token（JWT）规范
JSON Web Signature（JWS）规范
JSON Web Encryption（JWE）规范

JWT 规范由 JSON Web Signature（JWS）和 JSON Web Encryption（JWE）规范进行扩展，这些规范定义了实现 JWTs 的具体方式。

搭配各种规范实现相应的 JWTs 功能
其中 JWS 令牌是最常用的实现方式

# 7、常见的JWT标头参数

JWT 标头（也称为 JOSE 标头）

答案

alg - 告诉服务器使用哪种算法对令牌进行签名。相应的，在验证签名时也需要使用同一种算法。
kid（Key ID）- 提供一个 ID，在有多个密钥可供选择的情况下，服务器可以使用该 ID 来标识正确的密钥。根据密钥格式的不同，应该具有一个相匹配的kid参数。
jwk（JSON Web Key）- 嵌入一个 JSON 对象，用于表示密钥。
jku（JSON Web Key Set URL）- 提供一个 URL，服务器可以从中获取包含正确密钥的一组密钥。

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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

# 8、其他一些JWT标头参数

答案

cty（Content Type，内容类型）- 有时用于声明 JWT 有效信息内容的媒体类型。这通常在标头中被省略，但底层解析库可能仍然支持它。如果你找到了绕过签名验证的方法，你可以尝试注入cty标头，以将内容类型更改为text/xml或application/x-java-serialized-object，这可能会为 XXE (opens new window) 和反序列化 (opens new window)开辟新的攻击向量。
x5c（X.509 Certificate Chain，X.509 证书链）- 用于传递对 JWT 进行数字签名的密钥所属的 X.509 公钥证书或证书链。此标头参数可用于注入自签名证书，类似于上面讨论的jwk标头注入 (opens new window)攻击。由于 X.509 格式及其扩展的复杂性，解析这些证书还可能引入其他漏洞。这些攻击的细节超出了本材料的范围，有关更多详细信息，请参阅 CVE-2017-2800 (opens new window) 和 CVE-2018-2633 (opens new window)。

# 2JWT攻击

# 1、什么是JWT攻击？

答案

篡改 JWTs 并将其发送到服务器，以实现某些恶意目的。

通常，攻击者会冒充另一个已通过身份验证的用户，从而绕过身份验证和访问控制。

# 2、JWT攻击的影响是什么？

答案

JWT 攻击的影响通常很严重。如果攻击者能够使用任意值来创建自己的有效令牌，则他们可以：

提升自己的权限
冒充其他用户
进一步完全控制受害帐户

# 3、JWT攻击这种漏洞是如何产生的？

答案

因 “有缺陷的 JWT 处理” 而产生。与 JWTs 相关的各种规范 (opens new window)在设计上相对灵活，允许网站开发人员自定义许多实现细节。这可能导致他们意外地引入漏洞，就算使用久经沙场的库也是如此。

一些常见的缺陷：

JWT 签名没有得到正确验证，致使攻击者可以操纵令牌中的有效信息，篡改传递给应用程序的值。
密钥被泄露、猜测或暴力破解，攻击者可以为任何令牌生成有效签名，从而危害整个机制。（即使签名得到了正确验证也是如此）

# 4、执行JWT攻击

答案

利用有缺陷的 JWT 签名验证

密钥暴力破解

使用hashcat暴力破解密钥

JWT 标头参数注入

算法混淆攻击

# 5、一些用于公开 JWK 的标准端点

答案

/jwks.json
/.well-known/jwks.json

# 3JWT算法混淆攻击（密钥混淆攻击）

# 1、对称与非对称算法

对称与非对称算法

# 2、算法混淆漏洞是如何产生的？

答案

JWT 库的实现有缺陷，隐式信任用户所指定的算法，并且只使用一个单一的函数来执行算法过程。

原来 - 服务器使用非对称算法（例如 RS256），使用私钥签名、公钥验证
攻击 - 手动指定算法为对称算法（例如 HS256），使用公钥加密恶意信息（由于使用了对称算法，这里的公钥会被视为一个单独的密钥）
结果 - 由于用户手动指定算法，所以服务器也改为使用对称算法，使用同一个公钥解密并信任恶意信息

# 3、实现算法混淆攻击的步骤？

答案

获取服务器的公钥
将公钥转换为合适的格式
生成一个恶意 JWT，修改其有效信息一栏，并且alg标头设置为HS256。
使用 HS256 对令牌进行签名，将公钥作为密钥。

# 4、算法混淆攻击的注意要点？

和公钥有关。

答案

你用来加密信息的公钥，必须与服务器上存储的公钥完全相同。

这包括相同的格式（如 X.509 PEM）并保留任何非打印字符（如换行符）。

在实践中，你可能需要多次尝试不同的格式，才能使此攻击生效。

# 5、在找不到有效公钥的情况下，如何从现有的JWTs中提取公钥？

从现有令牌中导出公钥

# 4防范JWT攻击

# 1、防范措施

答案

你可以采取以下高级措施来保护自己的网站，使其免受我们介绍的许多攻击：

使用最新的库来处理 JWTs，并确保开发人员完全了解其工作原理以及任何安全隐患。现代库能使你更安全地实现功能，但由于相关规范固有的灵活性，这并不是万无一失的。
确保对收到的任何 JWTs 执行可靠的签名验证，并考虑罕见情况，例如使用意外算法签名的 JWTs。
对于jku标头所允许的主机域，实施严格的白名单。
保护kid标头参数，使其不易受到路径遍历或 SQL 注入攻击。

# 2、处理JWT的其他最佳实践

答案

虽然避免漏洞并非绝对必要，但我们建议在应用程序中使用 JWTs 时遵循以下最佳实践：

始终为你颁发的任何令牌设置过期时间。
尽可能避免在 URL 参数中发送令牌。
同步发送aud（受众）声明以指定令牌的预期接收者（也可以是类似的声明）。这样可以阻止它在不同的网站上被使用。
颁发服务器能够吊销令牌（例如，在登出时让令牌过期）。

编辑

← OAuth身份验证漏洞笔记原型链污染笔记→