挖洞经验 | 用Chrome浏览器工具发现Gmail中的DOM XSS

本文讲述了作者用Chrome浏览器开发工具DevTool,在Gmail的跨域通信中发现了隐蔽的DOM XSS漏洞,最终收获了谷歌$5000的奖励。

Gmail中的隐蔽消息

去年底,我在Gmail中研究起了DOM XSS漏洞,我并没用url参数或邮件本身来构造攻击面,而是把关注点放到了其中那些细微但却频繁使用到的postMessage api接口之上。初看起来,Gmail的收件箱像是一个简单网页,但是如果细细分析,你会发现,其背后是由多个不同框架(iframes)或网页进行相互通信的支撑。如下:

首先,我去寻找跨域通信(cross-frames),在Chrome的开发套件DevTools中并没有直接分析跨域通信的原生功能,这里,我们可以用这个简单的插件 -  postMessage logger ,它可以记录下当前的跨域通信情况。如下当Gmail收件箱加载后,Chrome开发套件就可以显示出大量不同域下的各个框架间的通信,它们负责来回传递消息。

上述每一个消息都有以下属性:

一个接收目标(即接收消息的框架frame)

一个消息发送源(发送消息的框架frame)

一个域(origin,消息源所在的域地址)

数据(一个字符串或一个JSON实体,或其它交互内容)

消息可在不同的框架frame间被传递,如果消息发送源对接收目标有指定的话,甚至可用window.opener、window.open() 和 window.frames方法,实现在不同域(Domain)或不同标签(Tab)下的框架进行消息传递。

接收目标用以下方法接收消息,就像上述插件postMessage logger中那样:

addEventListener("message", function(message){/* handle message here */})

如果消息过多,可以在插件postMessage logger中定制化过滤不同属性。在这些众多消息中,我发现了一个特别的消息,它在数据段中包含了一个url参数:

该消息由域名“hangouts.google.com”发送至“mail.google.com”,其不仅在消息数据段中包含参数url,而且该url参数中还包含了“frame”的字眼,哦,看来有点意思。

运用Chrome浏览器开发者工具

用Chrome浏览器的开发者工具,在其Network的网络活动标签下,通过点击Document文档类请求的”Doc”过滤标签,以此过滤出那些顶层窗口或带有src属性的iframes,在这里我找到了上述提到的那条特别的消息。如下:

可以肯定该消息的请求referrer属性为“mail.google.com” ,这就太好了,因为“mail.google.com”同时也是消息的接收目标。上图红圈中的为请求发起者“initiator”,其中的JS代码负责加载调用到的iframe,可以点击“initiator”就能打开相应的JS代码,在该代码段中,通过设置和跟踪断点,就能发现加载上述消息请求的具体代码位置,如下:

如上图所示,appendChild()方法负责加载上述请求消息。从该可读代码中我们可以清楚地看到其调用机制,从调试器中可以看到其消息中包含了一个src参数设置为url的iframe框架。如果点击Chrome浏览器工具右边部分的Call Stack区域,就能看到整个消息的运行机制和逻辑。

例如,以下描述是frame的消息接收机制:

以下是消息发送源的发送机制:

这里要提醒一下:在消息的listener和url加载端之间,存在各种各样的文件和代码,可以使用浏览器开发工具对其进行不断的调试运行,总之这是一个反复试错的过程。

有了以下了解之后,利用上述消息,我在客户端中把消息中src涉及的url参数替换成了“javascript:alert(1)” 进行测试,然而,我并没有得到一个alert弹窗,原因在于内容安全策略CSP的阻挡。

但是,好在发现该漏洞的时候,IE11 和 Edge 中没有强制CSP策略,因此在这两个浏览器中就能实现“javascript:alert(1)” 的触发实现。该漏洞原因在于未对消息源origin进行检查,一种简单的攻击场景就是,攻击者从Gmail页面中打开新标签,用postMessage方法在标签页中注入Payload。攻击者利用该方法可从受害者Gmail页面中执行任意代码,从Gmail标签中加载javascript形式的iframe,深入利用可读取并发送受害者邮件,甚至是更改受害者邮箱密码。

随机的频道名称(Channel Name)

最后还存在一个问题:在众多的通信frame之间,要找到上述那个特别的消息确实会有些困惑,因为每个消息都会有一个所谓的频道名称(Channel Name),而由“hangouts.google.com”发送至“mail.google.com”的消息频道名称是一个6位数的数字组成,它包含在第一个交互消息中,在后续的交互消息中,“hangouts.google.com”会以该频道名称为验证,只有具备该频道名称的消息才会被“hangouts.google.com”发送处理。

所以对于攻击者来说,要想利用这种漏洞,那么首先这种随机性的频道名称(Channel Name)确实很难捉摸确定,不过 2012年有安全研究者曾对这种消息机制中的随机数生成方法Math.random() 进行了利用 ,并在Facebook API中发现了XSS漏洞,但是,该漏洞利用需要在跨域的网页中共享随机数生成器(random generator )的状态。

当然了,另外还可以在在Gmail标签页面的框架层次结构中加载由攻击者控制的iframe。由于iframe的跨域重定向在浏览器中的工作方式,且Gmail网页通信中的X-Frame-Options属性为SAMEORIGIN”,且消息发送参数targetOrigin的值为“*”,因此,在网络抓包中也是可以拦截到频道名称(Channel Name)的 ,那最后也能实现XSS触发利用。

总结

反复试验后,我也没在Gmail中找到加载控制iframe的简单方法,但理论上来说,该漏洞是完全可以被攻击者进行利用的。最终我把漏洞上报给了谷歌安全团队,几天之后就收到了他们“Nice Catch”(好洞)的回复,奖励是$5000美金。谷歌的修复方式是在消息发送源的url参数加入了安全检查。另外,Chrome浏览器的开发者工具是一个非常不错的调试套件,可以支持个性化的插件开发,对Web找洞很帮助。

*参考来源: opensec ,clouds 编译整理,转载请注明来自 FreeBuf.COM

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