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[zz]第二回：IE執行模式 vs 跨網站腳本漏洞（XSS）

2009-07-02 14:10

Web、HTML、CSS、各家瀏覽器，都在持續演進著，以資安的觀點來看，演進的過程中包含了許多為了修補當初不安全設計而做得努力。IE，現在已經到IE 8了。

許多朋友透過email/msn/plurk問我，這個攻擊為何說IE<=7才能觸發？其實這個問題不是三言兩語解釋得清楚，所以我只在文中寫IE& lt;=7，不想讓已經很長的一篇變得更長，但沒想到大家都很厲害，這個問題大家都還是問了。那我們就來談談，為何此攻擊IE<=7才能work 吧！

其實我只確定IE 7可以work，IE 8不行，IE 1-6，我沒裝，沒測過。可是為何我沒說IE 8可以，而又為何有朋友認為應該可以？認為可以的朋友們最大的「證據」之一，就是Plurk個人首頁的HTML中有一行：

<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=EmulateIE7" />

由於CSS、HTML的規格不斷演進，各家瀏覽器也一直在變，一個網頁如何被解譯，跟瀏覽器決定用何種模式來解譯有很大的關係。HTML 5規格中即定義了三個模式：no quirks mode（標準模式，standard mode）、quirks mode（相容模式）、以及limited quirks mode（限制相容模式 / 近標準模式，almost standards mode）。不同模式影響了瀏覽器如何解析（parse）以及展現一份HTML文件；就資安的角度而言，不同模式的影響甚大，例如文件中對於script 的處理，就會因不同模式而有差異。

就瀏覽器來說，不同模式間行為差距最大的，應該算是IE，又以IE 7到IE 8為明顯。IE 8一共支援了四種模式：IE 8 standard（標準）模式、IE 8 almost standards（近標準）模式、IE 7 standard（標準）模式、IE 5.5 quirks（相容）模式。「誰在看我的噗？」中所用的攻擊點：

body {background-image: expression(alert("XSS"));}

即是自從IE 8 beta 2之後，已經自IE 8標準模式中移除了；意思就是，如果是在IE 8標準模式下，此攻擊點無效，expression並不會被執行。那麼IE 8如何決定何時用哪種模式來執行呢？答案是根據許多條件，其中包含了HTTP檔頭、doctype、meta X-UA-Compatible、微軟的網站黑名單、以即使用者的設定等。那滲透測試的過程中，如何得知IE選擇哪種模式來處理一個網頁呢？最簡單的方式，是安裝IE Developer Toolbar。這個跟firebug互別苗頭的工具，一直是滲透測試時的好幫手。IE Developer Toolbar可以顯示出IE使用哪種模式來解譯目前的網頁。以Plurk為例，我的Toolbar顯示如下：

為何Plurk是在IE 8標準模式執行呢？我們看一下程式碼：

Server: nginx/0.6.32
Date: Sun, 28 Jun 2009 18:49:38 GMT
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Connection: keep-alive
Expires: Sun, 28 Jun 2009 18:49:37 GMT
Cache-Control: no-cache
Cache-Control: no-cache
Pragma: no-cache
Content-Length: 36704

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">
<head>

<script type="text/javascript">
if(window != top && window.location.toString().indexOf("/_comet/") == -1) {
    //Inside an iframe
    top.location.href = location.href;
}
</script>

<title>
armorize_wayne
</title>
<meta http-equiv="Content-Type" content="application/xhtml+xml; charset=UTF-8" />
<meta name="verify-v1" content="iBRwaQ/3d4NoF1uaa2SAfCJ962ORry1TE8/4XxtIbHk=" />
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=EmulateIE7" />

恩，既然有定義doctype，也有用meta定義了X-UA-Compatible為「IE=EmulateIE7」，那應該要迫使IE 8在「IE 7標準模式」下解譯Plurk，為何toolbar還是顯示「IE 8標準模式」，而且攻擊也確實無法執行？始作俑者就是meta前面的javascript。如果沒有這段javascript的話，那IE 8就會轉換至「IE 7標準模式」下執行，而上述攻擊就仍然有效。當場try看看好了。利用fiddler，然後用IE 8開plurk，用羔羊帳號（goat_victim）登入，然後瀏覽我的Plurk頁面，可以看出瀏覽器發出以下的http request，其中並沒有對553lab.org發出request，表示攻擊並未成功：

這時我們利用「bpu http://www.plurk.com/armorize_wayne」設好中斷點（breakpoint，見上圖底黑底緑字處），然後IE 8按F5重新載入，中斷點停下來後，選擇「Break on Response」，然後等到獲得plurk伺服器回應的http response時，中斷點又再度停下來，這時我們手動改此HTML，將javascript移到「X-UA-Compatible」這行之後，並選擇「Run to Completion」：

下圖為執行後的畫面，我們看到IE 8發了一個request給http://553lab.org，表示我們的XSS（跨網站腳本漏洞）成功了，javascript被執行了：

回到IE 8，可以看到我的Plurk頁面上，機器人已經自動對來訪者（goat_victim）打招呼了：

那麼IE 8決定解譯模式的流程為何？以下流程圖來自：http://hsivonen.iki.fi/doctype/ie8-mode.png

圖中紅色部分為這次我的IE 8決定採用「IE 8標準模式」的流程圖。IE 8的決定，除了噗浪網站的HTTP檔頭與HTML內容外，我本身的IE 8 相容性設定也有影響。我的相容性設定為預設值（Tools->Compatibility View Settings）：

其中的決定包含：
1. 是否有X-UA-Compatible meta標籤：事實：有，但是前面已經先有javascript。
2. HTTP檔頭中是否有設X-UA-Compatible？事實：沒有
3. 我的IE 8相容性設定是否有勾選「display all websites」？事實：沒有
4. ...

有可能這是Plurk刻意的設計，讓IE 8在「IE 8標準模式」中執行，但也有可能是Plurk本意是要藉由設定X-UA-Compatible來讓IE 8切換至「IE 7標準模式」，可是後來在前面加了一段javascript，誤讓模式跳回了「IE 8標準模式」，也同時讓我們的攻擊失效了。

無論如何，Plurk讓IE 8在「IE 8標準模式」中執行，導致我們前一篇中所提之攻擊點失效，也是為何前一篇中，我沒有說攻擊能在IE 8上執行之原因。至於有朋友問，明明CSS中的expression，有用IE 8測過，確定可以work，為何說不行？答案是這要看你的頁面讓你的IE 8呈現何種模式？如果在HTML內或HTTP檔頭中都沒有設定X-UA-Compatible，也沒有特別設定doctype的話，那就很有可能跑到相容模式去，而導致CSS expression攻擊成功了。

瀏覽器的解譯模式會直接影響javascript執行方式，進而影響資安結構；不但doctype、meta tag以及HTTP檔頭，甚至連javascript擺的位子之些微差距，都有可能影響一個網頁之安全性。您清楚您網站於IE各版本上的解譯模式嗎？

作者Wayne為阿碼科技一員
p.s.順便簡短一併回一些問題：
Q：這個漏洞可以用來寫蠕蟲嗎？答：可以
Q：噗浪修補好了嗎？答：「這個漏洞」修補好了，但是即使同一個手法，也可以有很多種變形，是否都阻擋了？我沒測
Q：之前提的csrf蠕蟲能公開嗎？答：噗浪還沒修好，所以還不能公開

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