OpenSSl HeartBleed 漏洞分析及验证

前段时间写的漏洞的分析报告贴上来~

OpenSSlHeartBleed 漏洞分析及验证

                  

一．漏洞爆出

OpenSSL是一个使用非常广泛的开源加密库，用来实现网络通信的加密。本次爆出的OpenSSL 是TLS心跳造成远程信息泄露漏洞 (CVE-2014-0160)

在处理TLS心跳扩展中缺失了边界检查，可导致服务器端64K内存信息的泄露

影响版本：OpenSSL Project OpenSSL 1.0.2-beta
OpenSSL Project OpenSSL 1.0.1

漏洞公布的信息

http://blog.existentialize.com/diagnosis-of-the-openssl-heartbleed-bug.html

二．漏洞成因

TLS心跳延长首次记载是在RFC6520，心跳被用作“保持活动”的数据包，这样的加密连接的两端都同意保持会话打开，即使他们没有交换任何官方数据。因为心跳由一个答复，并匹配响应，不仅使会话是确认开放的，也表明终端对终端的连接是否正常工作

上面这个链接是漏洞发现者的分析，我们这里简要说明下这个漏洞的成因

 

心跳请求：

OpenSSL heartbeat request code looks like this：

 

unsigned int payload = 18; /* Sequencenumber + random bytes */

unsigned int padding = 16; /* Use minimumpadding */

 

/* Check if padding is too long, payloadand padding

* must not exceed 2^14 - 3 = 16381 bytes intotal.

*本人注：在RFC6520中要求心跳最大尺寸为2^14（16K）个字节

*其实这个地方通过发送心跳的包来看，这个地方限制在了14个字节

*其他三个字节分别为1个字节心跳请求信号TLS1_HB_REQUEST和2个字节的请求中指明的payload长度，也就是这个地方出现了bug,我们继续分析

*p.s这个漏洞一直说可以可以dump64K的内存处理,但是修改攻击代码，还是只能取得16K，*可能就跟这个地方有关系

*/

OPENSSL_assert(payload + padding <=16381);

/* Create HeartBeat message, we just use asequence number

 * as payload to distuingish differentmessages and add

 * some random stuff.

 *  - Message Type, 1 byte

 *  - Payload Length, 2 bytes(unsigned int)

 *  - Payload, the sequencenumber (2 bytes uint)

 *  - Payload, random bytes (16bytes uint)

 *  - Padding

 */

buf = OPENSSL_malloc(1 + 2 + payload +padding);

p = buf;

/* Message Type */

*p++ = TLS1_HB_REQUEST;

/* Payload length (18 bytes here) */

s2n(payload, p);

/* Sequence number */

s2n(s->tlsext_hb_seq, p);

/* 16 random bytes */

RAND_pseudo_bytes(p, 16);

p += 16;

/* Random padding */

RAND_pseudo_bytes(p, padding);

 

ret = dtls1_write_bytes(s,TLS1_RT_HEARTBEAT, buf, 3 + payload + padding);

 

该代码然后发送包括心跳的标准请求：

·        单字节0x01（表示这是一个TLS1_HB_REQUEST）。

·        payload大小，两个字节

·        payload的序列号，两个字节

·        payload中的随机字节，16个字节

·        padding，16个字节的随机填充字符

 

这里我们可以根据攻击POC中直观的看到定义的这种心跳数据结构，构造的包为

hb=h2bin('''1803020003014000''')

其中0x18 0x03 0x02为TLS1.1版本的版本信息，0x00 0x03 为心跳包请求的长度，0x01即为TLS1_HB_REQUEST，0x40 0x00即为payload的长度，这个是可修改的，这个POC没有随机字符和padding,所以请求包长度为3个字节，网络包大字节序

回复心跳请求

当OpenSSL的1.0.1版本，在处理接收到的心跳数据时，

/* Enter response type, length and copypayload */

*bp++ = TLS1_HB_RESPONSE;

s2n(payload, bp);

memcpy(bp, pl, payload);

 

心跳答复都应该包含来自请求的有效载荷数据的副本，这里通过memcpy直接将pl指向的地址数据中，将具有payload长度的数据回复给请求端，没有进行payload长度的验证，也就是说你可以发送一个小的心跳请求，但你偷偷有效载荷长度字段设置为0xFFFF（65535字节）。然后，OpenSSL的将毫无怨言地从你的请求数据包复制65535字节，即使你没有送跨越很多字节，这意味着给OpenSSL发送一个畸形的心跳请求，则会将64K的内存数据泄露。

 

三．漏洞验证

我们这里采用攻击POC进行验证分析（不公布测试POC，网上流传着很多版本，但是注意各利用里内容，小心直接弄个反弹就不好了）

我们只进行测试性验证，比如某云服务(好像图贴不过来了啊，那就算了)

我们从中看到了uername,password，经过验证时可以登录成功的

 

我们看另外一个验证结果，是一款聊天通信软件，我们看看测试结果

收集到的信息包括用户名，密码，还有登陆的其他信息等等，尽管这个密码是MD5加密的，但是md5加密的结果还是部分能够解开的，所以危害同样巨大

 

 

四．  漏洞危害

该漏洞利用的成本低，可以一直这么dump内存出来，尽管里边包含了很多无用和截断信息，但是还是可以收集到很多隐私信息的，比如私钥，用户名，密码，cookie等等

淘宝，yahoo，12306等等网站，好多都存在这种问题，而且危害被逐渐挖掘出来，比如服务端和客户端对打~

 

五．  建议

 

1.      立即更新补丁

   OpenSSL Project已经为此发布了一个安全公告（secadv_20140407）以及相应补丁

2.比如在IPS设备上检测这种漏洞可以用请求包的长度和次数做检测

Since OpenSSL uses hardcoded values thatnormally result in a 61 byte heartbeat message size

比如可以参考：
alert tcp $EXTERNAL_NET any -> $HOME_NET 443(msg:"SERVER-OTHER OpenSSL TLSv1.1 heartbeat read overrun attempt";flow:to_server,established; content:"|18 03 02|"; depth:3;dsize:>40; detection_filter:track by_src, count 3, seconds 1;metadata:policy balanced-ips drop, policy security-ips drop, service ssl;reference:cve,2014-0160; classtype:attempted-recon; sid:30512; rev:2;)

alert tcp $HOME_NET 443 -> $EXTERNAL_NET any (msg:"SERVER-OTHER TLSv1.1large heartbeat response - possible ssl heartbleed attempt";flow:to_client,established; content:"|18 03 02|"; depth:3;byte_test:2,>,128,0,relative; detection_filter:track by_dst, count 5,seconds 60; metadata:policy balanced-ips drop, policy security-ips drop,service ssl; reference:cve,2014-0160; classtype:attempted-recon; sid:30516;rev:3;)

端口并不要一定要限定在443，比如POP3收邮件就是POP3 SSL 995端口

后来又出来一种基于SSL加密管道下，然后再进行heartbleed打的情况，这种情况，一般IPS是很难搞定的

    3.最近如果登陆过这些网站，注意修改密码