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  • 为什么一个Http Header中的空格会被骇客利用

    导读:本文通过一个Netty的一个issue来学习什么是 "http request smuggling"、它产生的原因与解决方法,从而对http协议有进一步了解。

    前言

    前阵子在Netty的issue里有人提了一个问题 http request smuggling, cause by obfuscating TE header ,描述了一个Netty的http解码器一直以来都存在的问题:没有正确地分割http header field名称,可能导致被骇客利用。

    引起问题的那段code很简单,它的作用是从一个字符串中分割出header field-name: 

     
    for (nameEnd = nameStart; nameEnd < length; nameEnd ++) {
                char ch = sb.charAt(nameEnd);
                if (ch == ':' || Character.isWhitespace(ch)) {
                    break;
                }
     }

    这段有什么问题呢?它不应该把空格也当成header field-name的终止符,这会导致Transfer-Encoding[空格]: chunked 被解析为Transfer-Encoding 而不是Transfer-Encoding[空格]

    乍一看可能让很多人迷惑,一个Header Field名称识别错了为什么会被骇客攻击呢?大不了就缺了一个Header嘛。但真实世界,却没这么简单。这事,还得从现代的web服务架构说起。

    起因

    链式处理

    通常现代的Web服务器并非单体存在的,而是由一系列的程序组成(比如nginx -> tomcat),为了实现均衡负载、请求路由、缓存等等功能。这些系统都会解析HTTP协议来进行一系列处理,处理完后,会将对应的请求分发链路中的下一个(往往也是通过HTTP协议)。

    假设现在一个用户的请求到达逻辑服务器B的过程为: 用户 -> A -> B 。通常会有许多个用户连接到A,而为了减少连接建立的消耗,A到B的连接数会少很多,A与B之间会保持稳定的长连接,这样能够使性能得到提升。所以可能属于不同客户端的多个请求会共用同一个连接。(以NGINX举例,Nginx从1.1.4开始支持到后端的长连接池,不过在之前是使用的HTTP/1协议与后端通信,即创建连接处理完之后销毁。)

    大家的请求都合在一起了,如何区分请求与请求之间的边界呢?接下来我们再来看看Http协议中的Transfer-Encoding: chunkedContent-Length

    Transfer-Encoding: chunked和Content-Length

    Http协议通过Transfer-Encoding: chunked(以下简称TE)或Content-Length(以下简称CL)来确定entity的长度。

    TE表示将数据以一系列分块的形式进行发送,在每一个分块的开头需要添加当前分块的长度,以十六进制的形式表示,后面紧跟着 ' ' ,之后是分块本身,后面也是' ' 。终止块是一个常规的分块,不同之处在于其长度为0。

    而CL通过直接指定entity的字节长度来完成同样的使命。

    那么当它们两个同时出现在Http Header里时会发生什么呢?实际上Http协议规范有明确定义,当这两种确定长度的Header都存在时,应该优先使用TE,然后忽略CL。

    看到这,结合上述那段不规范的header field-name解析代码,或许你想到了一些东西?假如一个包含了TE和CL的Http请求被处理了两次会发生什么?接下来,我们来看看具体的情况。

    发送攻击请求

    此时我们依旧使用 用户 -> A -> B 的例子。 这里我们假设B是存在问题的Netty,而A是一个正常的只识别CL的程序。一个包含了Transfer-Encoding[空格]: chunkedContent-Length的Http请求来了

    POST / HTTP/1.1

    Host: vulnerable-website.com

    Content-Length: 8

    Transfer-Encoding[空格]: chunked

    0

    FOR

    然后又来了一个正常的用户请求

    GET /my-info HTTP/1.1

    Host: vulnerable-website.com

    A

    A识别到了CL为8,并将这两个请求合并到一个连接中一起传给B

    B

    B识别到了Transfer-Encoding[空格],按照规则忽略了CL,此时B会怎么分割这两个请求呢:

    请求1

    POST / HTTP/1.1

    Host: vulnerable-website.com

    Content-Length: 8

    Transfer-Encoding[空格]: chunked

    0

    请求2

    FORGET /my-info HTTP/1.1

    Host: vulnerable-website.com

    这就糟糕了:服务端报了一个错,正常用户获得了一个400的响应。

    (任何上下游识别请求的分界不一致的情况都会出现这样的问题)

    如何避免这样的漏洞

    1. 避免重用连接,这样的方式会造成性能的下降。
    2. 使用HTTP/2作为系统间协议,此协议避免了http header的混淆。
    3. 使用同一种服务器作为上下游服务器。
    4. 大家都按规范来,不出BUG。

    其中我们展开了解一下为什么HTTP/2可以避免这种情况

    HTTP/2不会有含糊不清的Header

    HTTP/2是一个二进制协议,致力于避免不必要的网络流量以及提高TCP连接的利用率等等。

    它对于常用的Header使用了一个静态字典来压缩。比如Content-Length使用28来表示;`

    Transfer-Encoding`使用57来表示。这样一来,各种实现就不会有歧义了。更多的定义详见HTTP/2关于Header静态表的定义

    文献

    1. Hypertext Transfer Protocol (HTTP/1.1)关于Http Header Field的解析定义
    2. Transfer-Encoding - HTTP | MDN
    3. Content-Length - HTTP | MDN
    4. What is HTTP request smuggling? Tutorial & Examples
    5. HTTP/1.x 的连接管理 - HTTP | MDN
    6. HTTP/2关于Header静态表的定义
    7. HTTP Keepalive Connections and Web Performance
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/imyijie/p/11681534.html
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