Bài giảng An toàn mạng máy tính nâng cao: Chương 6 - ThS. Nguyễn Duy

Bài giảng An toàn mạng máy tính nâng cao - Chương 6: Web application security cung cấp cho người học các kiến thức về bảo mật ứng dụng Web, web application attack and defense. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Trang 1

WEB APPLICATION SECURITY

Author: Nguyễn Trường Phú – Nguyễn Tuấn Anh

Date: 1-5-2015

Trang 3

CONTENT

1.  Web application attack and defense

2.  Modsecurity (mod_sec)

Trang 4

Web Application

attack and Defense

Trang 6

1 Website có thể bị tấn công như thế nào?

•  Thông qua Authencation (Các hình thức tấn công vào mật khẩu, giao thức mã hoá, hình thức chứng thực,…)

•  Thông qua Session, Transport,… (Các hình thức tấn công qua bảo mật đường truyền bao gồm cả MITM)

•   Thông qua Lổ hổng Web Application

•  Thông qua Lổ hổng OS (Đặc biệt nhiều đối với Windows và khá ít đối với Linux)

•  Thông qua Server Application/Software (Lổ hổng các service/software khác trên server: Mail, browser,adobe,java,…)

•  Thông qua Mã độc hoặc Backdoor được thiết lập từ trước

•  Thông qua các hình thức tấn công từ chối dịch vụ (DoS, DDoS, DRDoS, Spam, … )

•  Thông qua Crawler hoặc các kẻ hở trong configure và quản lý (lổ hổng phân quyền, lộ tập tin, đường dẫn nhạy cảm,…)

•  Thông qua Tấn công vật lý

•  Thông qua tâm lý con người (Social)

Trang 7

Lổ hổng Web Application

1.  Injection (SQLi, LDAPi, OS command injection,…)

2.  Cross Site Scripting (XSS)

3.  Broken Authentication and Session Management (Nguy cơ về quản lý phiên/session)

4.  Insecure Direct Object References (Các lổ hổng trong tham chiếu)

5.  Cross Site Request Forgery (CSRF)

6.  Security Misconfiguration (Lổ hổng trong cấu hình, triển khai dịch vụ web,…)

7.  Insecure Cryptographic Storage (Lổ hổng trong mã hoá dữ liệu nhạy cảm)

8.  Failure to Restrict URL Access (Các lổ hổng quyền hạn truy cập url nhạy cảm)

9.  Insufficient Transport Layer Protection (Lổ hổng đường truyền)

10.  Unvalidated Redirects and Forwards (Các lổ hổng chuyển hướng)

10 quy chuẩn bảo mật và cũng là 10 phân nhóm lỗ hổng bảo mật ứng dụng web theo OWASP 2010

Trang 8

Ví dụ về 1 số hình thức tấn công Web Application phổ biến:

•  SQL injection (SQLi)

•  Cross Site Scripting (XSS)

•  Local File Inclusion (LFI)

•  Remote File Inclusion (RFI)

•  Local File Discluse/Download (LFD)

•  …

Trang 9

Định nghĩa:

1 SQL injection

SQL injection (SQLi) là một kỹ thuật cho phép những kẻ tấn công lợi dụng lỗ

hổng của việc kiểm tra dữ liệu đầu vào trong các ứng dụng web và các thông

báo lỗi của hệ quản trị cơ sở dữ liệu trả về để inject (tiêm vào) và thi hành các

câu lệnh SQL bất hợp pháp

Trang 10

Ví dụ:

1 SQL injection

Truy cập chuyên mục SQL trên ceh.vn thấy URL có dạng: http://ceh.vn /index.php?page=SQl

è Câu truy vấn CSDL có dạng: “SELECT * FROM chuyenmuc WHERE tenchuyenmuc =“ + $page Trong đó có thể $page=$_GET(‘tenpage’)

Attacker cố tình truy vấn trên URL: http://ceh.vn /index.php?page=SQl or 1=1

è Câu truy vấn CSDL có dạng: SELECT * FROM chuyenmuc WHERE tenchuyenmuc=SQl or 1=1

Ta thấy vì 1=1 luôn đúng nên truy vấn trả lại tất cả những thông tin có trong bảng chuyenmuc

⇒  Thông tin bị khai thác => Lỗi

Attacker có thể thực hiện truy vấn phức tạp hơn, truy vấn các cột, trường, thông tin quan trọng hơn

Trang 11

Định nghĩa:

2 XSS

XSS xuất hiện khi một ứng dụng web cho phép người dùng nhập các dữ liệu vào mà

không thông qua kiểm duyệt nội dung, những dữ liệu này sẽ tương tác trực tiếp với

những người dùng khác cùng sử dụng website Nguy cơ tạo ra là hacker có thể

chèn các mã kịch bản như HTML, Javascript… (client side) nhằm ăn cắp

SessionCookie, thay đổi giao diện (deface) hoặc chuyển hướng đến trang có mã

độc khác

Trang 12

Định nghĩa:

2 XSS

Trang 13

Ví dụ:

2 XSS

if(!empty($_GET['name'])) {

$name=$_GET['name'];

print $name;

} else {

Code lây $name trực tiếp từ giá trị khung name và in ra thẳng:

Khi attacker không truy vấn bình thường mà inject mã javascript

vào khung name ó Truyền

giá trị trực tiếp cho biến name:

Lúc này được javascript được gán cho biến name và in ra

Như một câu lệnh chứ không phải là 1 truy vấn bình thường

ó đoạn javascript độc hại của attacker được thực thi

Trang 14

Định nghĩa:

3 LFI

Lỗ hổng cho phép các attacker có thể truy vấn các tập tin nhạy cảm trên

web server và đọc được

Nội dung các tập tin đó Ví dụ các tập tin nhạy cảm: /etc/passwd, /etc/

shadow, httpd.conf,……

Trang 15

Ví dụ:

3 LFI

Truy cập chuyên mục SQL trên ceh.vn thấy URL có dạng: http://ceh.vn /index.php?page=SQl

è Nếu code trang view có dạng:

<?php

$Bien=$_GET[‘page’];

Include $Bien; ?>

Attacker cố tình truy vấn trên URL: http://ceh.vn /index.php?page= / / /etc/passwd

è Lúc này trở thành giống như là ta code như sau:

<?php

$Bien=$_GET[‘page’];

Include / / /etc/passwd; ?>

è Attacker có thể đọc được nội dung của tập tin passwd trong đường dẫn / /etc/ trên server

ngay chính tại trang view

Chú ý / là chuyển lên một thư mục trong Linux Nếu server windows thì dung \ ó URL lencode = %5C

Trang 16

Nếu ceh.vn bị lỗi RFI thì nội dung trang vietnamnet.vn sẽ hiển hị trên ceh.vn

Nếu attacker đặt backdoor trên vietnamnet.vn dạng:

http://www.vietnamnet.vn/shell.php

Tại ceh.vn attacker truy vấn: http://ceh.vn/page?=www.vietnamnet.vn/shell.php

Thì nội dung backdoor shell.php sẽ được include vào source code của ceh.vn ó ta cắm

backdoor trưc tiếp trên ceh.vn

Trang 17

Ví dụ:

3 RFI

Code:

<?php $test=$_GET['test'];

Trang 18

Định nghĩa:

3 LFD

Giống LFI nhưng thay vì attacker có thể đọc các file nhạy cảm thì ở đây attacker có thể

Download các file nhạy cảm về máy

Trang 19

Ví dụ:

3 LFD

Đoạn code sau:

<?php $test=$_GET['test'];

readfile($test);

?>

Hàm readfile() cho phép chúng ta đọc code file được truyền vào

http://ceh.vn/CEH/3LFD/1lfd.php?test=/etc/passwd

Trang 20

Phát hiện, kiểm tra các lổ hổng Web Application:

•  Ở vị trí attacker tấn công Opensource hoặc ở vị trị quản trị/chuyên gia an ninh kiểm thử Whitehat: Đọc source code, Debug Source code tìm lổ hổng

•  Tấn công CloseSource, Đa số, kiểm thử Blackbox:

q  Sử dụng phương pháp thủ công

Phương pháp Fuzzer vào các input

(Nhập vào chuỗi ký tự ngẫu nhiên hoặc có mục địch nhằm xác định lổ hổng)

Ví dụ: Thêm vào URL, khung Search, Login,… các câu truy vấn, thay đổi method, tiêm vô số ký tự,… q  Sử dụng phương pháp tự động

Sử dụng các công cụ Scan, tìm kiếm lổ hổng

Ví dụ:

OpenSource: W3AF, Paros (Andiparos và Zed attack Proxy), Skipfish, Grabber, Zero Day Scan,…

CloseSource: Acunetix, N-stalker, NeXpose, Retina, AppScan, ParosPro, …

Trang 21

Giải pháp Web Application Security:

•  An Toàn Source code: Fix lổ hổng trong source code Đưa ra 1 số hàm lọc, Security phù hợp

•  Authencation: Áp dụng các hình thức mã hoá, chứng thực phù hợp (Kể cả mã hoá đường

truyền (SSL, TLS,…))

•  Đảm bảo toàn vẹn dữ liệu

•  Permission: Phân quyền tập tin source code web, tập tin quan trọng server, quản trị web,…

phù hợp

•  Nâng cao kiến thức quản trị viên, tâm lý con người

•  Thủ thuật riêng (Tuỳ kinh nghiệm mỗi quản trị viên): Giả lập patch web home, Giấu Configure

file, tạo bẫy (honeypot), thiết lập php.ini phù hợp, lợi dụng mod rewirte, ……

•   Sử dụng Web Application Firewall

Trang 22

Tại sao cần Web Application Firewall?

Nếu 1 Server chứa hàng trăm website è Việc Fix code từng website sẽ gây tốn kém tiền bạc, thời gian,

Vô tình bỏ sót lổ hổng hoặc tạo phản ứng ngược nếu đội ngũ Fix Code trình độ yếu, cần một lớp gia cố Chắn chắn bên ngoài

è   Web Application Firewall: Nhanh, Tiết kiệm chi phí, công sức, hiệu quả lớn, nhiều tính n ă ng mở rộng, Quản trị tập trung, … Và còn nhiều lợi ích khác

Trang 23

Tại sao dùng Web Application khi có Firewall thông thường?

Bởi vì ta cần những thứ firewall thông thường không có hoặc không được thiết kế với mục đích:

Hoạt động và bảo vệ mạnh mẽ Layer 7, chống các cuộc tấn công layer 7

Phân tích, lọc, kiểm duyệt, thậm chí sửa đổi mạnh mẽ không chỉ header mà còn cả Request body,

Request Response, được thiết kế để phù hợp với từng ứng dụng web, từng hệ thống web,

Buffer các request/response để đảm bảo phân tích toàn diện vào bảo vệ tốt ứng dụng trong thời gian Thực

Một số sản phẩm WAF cung cấp nhiều tính năng mở rộng như: Kiểm soát Cookies, Fake port,

Fake Comment, Fake Compoment, ……

Trang 24

Sơ đồ triển khai hệ thống đề nghị (Chỉ đối với 1 hệ thống Web server)

Web Server

Database Server

Reverse Proxy - WAF (mod_sec)

User

Chú ý: WAF (Trong bài này là Mod_sec) và các luật chính của firewall tầng dưới sẽ triển khai tại Reverse

Proxy 1 Reverse Proxy có thể triển khai với nhiều Web Server Tuỳ nhu cầu và điều kiện + Độ quan trọng Của DB mà triển khai Database riêng như mô hình hay để DB ngay tại Webserver còn Database triển

Khai như một Server AD Backup hoặc gỡ bỏ để tiết kiệm chi phí

Trang 25

Một vài thắc mắc:

Tại sao triển khai WAF trên Reverse Proxy?

è Để bảo toàn Web Server và các Server bên trong khi cuộc tấn công nặng nề Attacker tiếp xúc trực Tiếp với reverse proxy

è Giảm thiểu tài nguyên tiêu tốn cho Web server vì các WAF cần 1 lượng tài nguyên không nhỏ

è  WAF cũng có thể kiểm soát tài nguyên tĩnh được Caching trên Reverse Proxy (HTML, CSS,…)

Một số lời khuyên:

Triển khai Reverse proxy với Nginx hoặc Apache (khuyên dùng Nginx vì độ chịu tải và caching)

Có thể sử dụng Linux cho các server, Nếu sử dụng Linux cho các Server thì khuyên dùng firewall

Application: modsecurity và Firewall tầng dưới dùng Iptables, lý do: Free, Mạnh mẽ, tuỳ biến mạnh,

Modsecurity và Iptables có thể kết hợp với nhau hoàn hảo, Modsecurity có thể ra lệnh cho iptables

Thực hiện các action khi cần thiết thông qua module hỗ trợ

Trang 26

ModSecurity

Trang 27

Modsecurity

Modsecurity (mod_Sec) là gì?

•  Một Web Application Firewall (WAF)

•  Được triển khai như là một Module của các web service

•  Opensource, Có thể mở rộng và miễn phí

chỉ trả tiền nếu muốn có dịch vụ hỗ trợ

Trang 28

Request Header

Response Header

Logging

Request Body

Trang 29

Ví dụ: Phát triện trong Url truy vấn có ký tự () thì lập tức DROP

Ngoài ra Mod_sec còn có thể tạo hoặc chỉnh sửa các Request và Reponse

Trang 30

Modsecurity

Triển khai Mod_sec

(thực hiện triển khai trên Server Centos, Web service: apache)

Yêu cầu:

•  Apache 2.2x hoặc các phiên bản sau

•  Libapr và Libapr-util

•  Libpcre

•  Liblua v1.5x hoặc các phiên bản sau này

•  Module Mod_unique_id của apache phải được bật

Trang 31

Modsecurity

Cài đặt

•  Download source Mod_sec tại trang chủ

•  Tạm dừng Apache

•  Biên dịch và cài đặt Mod_sec

•  Load module mod_sec trong file cấu hình apache

Lưu ý: trước khi biên dịch hãy cài trình biên dịch Đối với Centos: yum groupinstall “Development Tools”

Trang 32

Modsecurity

Tạo tập tin config mod_sec ví dụ modsec.conf và include tập tin này trong file cấu hình apache

Tạo tập tin chứa rules cho Mod_sec ví dụ rulesmod.conf

Trong tập tin modsec.conf ta gõ:

Trang 33

Modsecurity

Tạo tập tin config mod_sec ví dụ modsec.conf và include tập tin này trong file cấu hình apache

Tạo tập tin chứa rules cho Mod_sec ví dụ rulesmod.conf

Trong tập tin modsec.conf ta gõ:

Trang 34

Modsecurity

Lỗi thường gặp khi cài mod_sec và giải pháp

mlogc.c:32:23: error: curl/curl.h: No such file or directory

mlogc.c:2232: error: âCURL_GLOBAL_ALLâ undeclared (first

use in this function)

make[2]: *** [mlogc-mlogc.o] Error 1

make[2]: Leaving directory

`/usr/src/modsecurity-apache_2.6.0/mlogc'

make[1]: *** [all-recursive] Error 1

make[1]: Leaving directory

`/usr/src/modsecurity-apache_2.6.0'

make: *** [all] Error 2

Giải pháp: Cài curl và curl-devel sử dụng lệnh: yum install curl*

Sau khi cài xong, xoá Makefile và biên dịch lại

Trang 35

Modsecurity

Cấu trúc Rules Mod_sec

OPERATOR : (HOW?) Dấu hiệu căn cứ để so sánh

[ACTIONS]: (WHAT?) Xử lý ra sao Trong đó:

Trang 36

Modsecurity

Ví dụ:

SecRule ARGS "union\s+select" "deny,msg:'SQL Injection'"

SecRule ARGS "union\s+all\s+select" "deny,msg:'SQL Injection'"

SecRule ARGS "drop\s+table" "deny,msg:'SQL Injection'"

SecRule ARGS "select\s+*" "deny,msg:'SQL "

Trang 37

Modsecurity

Các thành phân trong rule mod_sec:

VARIABLE: (WHERE?) Vị trí So sánh

Trang 38

Modsecurity

OPERATOR : (HOW?) Dấu hiệu căn cứ để so sánh

•  So sánh theo chuỗi thường

•  So sánh theo toán tử

Ví dụ so sánh toán tử:

SecRule ARGS " !@rx ^CrazyKid$"

Trang 39

Modsecurity

• Miscellaneous operators // Các toán tử lọc Dùng so sánh lộ thông tin CC,

lộ thông tin người dùng,…

Trang 40

Modsecurity

ModSecurity chia các action thành 7 phân mục:

Trang 41

Modsecurity

Ví dụ Disruptive actions:

-  Nếu xử lý khi so khớp thông tin = True thì thực hiện:

+ Allow (cho phép) +Block (khoá)

+Deny (chặn và gửi phản hồi) +pass (cho qua luật tiếp theo) +Drop (Loại bỏ và không phản hồi) +Pause (Tạm dừng)

…

Trang 42

Modsecurity

Câu hỏi đặt ra:

Các quản trị viên không am hiểu Rules mod_sec có thể triển khai mod_sec một cách an toàn không?

Giải pháp trong trường hợp này:

CORE RULE SET (CRS)

Hạn chế: Core rules set là tập hợp rules được viết cho đại đa số người dùng chứ không phải một

Hệ thống cụ thể nào è Tính tuỳ biến, linh hoạt và bảo mật không đảm bảo bằng tự thiết kế rules

Trang 43

Modsecurity

Một số tính năng mở rộng khác của Modsecurity

Fake port:

Trang 44

Modsecurity

Fake robots.txt Disallow Entries

Trang 45

Modsecurity

Fake hidden form fields

Trang 46

Modsecurity

Làm chậm các công cụ scan lổ hổng tự động

Trang 47

Modsecurity

Modsecurity Logs

Trang 48

Modsecurity

Giải pháp Gui logs cho Modsecurity

Một số giải pháp nguồn mở

Cho việc monitor mod_sec

Bằng giao diện đồ hoạ:

Ví dụ: WAF-FLE

Trang 49

Modsecurity

Và còn rất nhiều tính năng khác……

Trang 50

Modsecurity

Demo Q&A

Trang 51

THANK YOU

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	2,64 MB