安全攻防实战丨如何预防利用中间人攻击进行小程序刷分

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2023/10/25 10:18
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本文分享自华为云社区《【安全攻防】深入浅出实战系列专题-利用中间人攻击进行小程序刷分》,作者: MDKing 。

1. 中间人攻击定义

中间人攻击(Man-in-the-middle attack,简称MITM)是攻击者在进行网络通信的双方中间,分别与两端建立独立的联系,并进行数据嗅探甚至篡改,而通信的双方却对中间人毫不知情,认为自己是直接在与对端通信。

随着计算机通信网技术的不断发展,MITM攻击也越来越多样化。最初,攻击者只要将网卡设为混杂模式,伪装成代理服务器监听特定的流量就可以实现攻击,这是因为很多通信协议都是以明文来进行传输的,如HTTP、FTP、Telnet等。后来,随着交换机代替集线器,简单的嗅探攻击已经不能成功,必须先进行ARP欺骗才行。

2. 常见中间人攻击类型

ARP欺骗:ARP欺骗(ARP Spoofing)是一种局域网攻击方式,攻击者通过伪造虚假的ARP响应包,将自己的MAC地址伪装成网络中其他主机的MAC地址,从而欺骗其他主机发送数据给攻击者,达到中间人攻击的目的。简单讲就是在局域网内篡改ip与MAC地址的映射关系,源主机通过指定ip访问目标主机,这样就在不知情的情况下把消息发到了攻击者的主机上。

DNS欺骗:DNS欺骗(DNS Spoofing)也叫做DNS缓存投毒攻击(DNS Cache Poisoning),攻击者通过入侵DNS服务器、控制路由器等方法把受害者要访问的目标机器域名对应的IP篡改为攻击者所控制机器的ip(篡改域名与ip的映射关系),源主机通过指定域名访问目标主机,这样就在不知情的情况下把消息发到了攻击者的主机上。

WiFi热点攻击:攻击者创建一个与本地免费WiFi同名或相近名称的 WiFi 热点,当受害者连接到该热点时,攻击者可以拦截所有通过该热点传输的数据,包括用户名、密码等敏感信息。本质上是混淆视线,让人误识别wifi。

网站钓鱼:攻击者通过构建一个域名、页面与正常网站很类似的虚构网站,诱导受害者进入虚假网站后,输入敏感信息,攻击者通过截获敏感的信息做进一步的动作。本质上是混淆视线,让人误识别网站。

代理服务器:受害者可能由于多种原始使用了代理服务器,比如突破服务器对某些IP的屏蔽访问一些禁止访问的网站、害怕自己IP暴露被对方入侵而寻找层层代理把自己包裹起来等。如果代理服务器被不怀好意的攻击者做了手脚,就可以非常轻易的实施中间人攻击的各种手段。

3. 中间人攻击的危害类型

信息泄露(流量监控):中间人攻击可以截获分析受害者与服务器之间的所有通信信息,通过流量分析获取到用户的隐私数据或者对于攻击者有用的信息。

身份窃取(会话劫持):攻击者可以通过截获受害者与服务器间的cookie,拥有了cookie,就拥有了合法的会话令牌,可以已合法用户的身份对服务器进行相关操作。

通信篡改:受害者与服务器间的请求、响应报文都经过攻击者,攻击者在一去一回的过程中均能对交互数据进行篡改,即请求报文篡改、响应报文篡改。

网络服务瘫痪:攻击者可以干扰正常通信流量,造成网络服务无法正常使用或系统崩溃。

4. 预防中间人攻击的方法

使用加密通信协议: 通过使用HTTPS等加密通信协议,能够有效防止中间人窃取用户敏感信息。

验证证书可信性: 在进行网上购物、在线银行等操作时,要注意校验网站证书的合法性,确保数据传输的安全性。

防范ARP欺骗:  使用网络工具或防火墙等技术手段,监控网络中的ARP请求和响应,发现异常情况及时处理。

使用虚拟专用网络(VPN): VPN能够在公共网络上建立加密连接,使得通信内容无法被中间人轻易截获和篡改。

保持软件更新: 及时安装操作系统、浏览器和应用程序的安全补丁,以修复潜在的安全漏洞。

5. 中间人攻击的利用实战

中间人攻击,我们除了要当心被攻击者攻击之外,我们自己利用中间人攻击的思想与技术也可以做一些“特殊”的事情。比如小程序游戏的辅助。本章节中我们借助mitmproxy中间人代理工具进行实战演练,实现小程序的客户端与服务器间交互数据的嗅探与篡改。

mitmproxy  是一款 Python 语言开发的开源中间人代理神器,支持 SSL,支持透明代理、反向代理,支持流量录制回放,支持自定义脚本等。功能上同 Windows中的  Fiddler  有些类似。

5.1 window下安装mitmproxy

首先安装python环境,然后用管理员身份在命令行中运行pip3 install mitmproxy

image (1).png

完成后,系统将拥有 mitmproxy、mitmdump、mitmweb 三个命令,我们可以拿 mitmdump 测试一下安装是否成功,执行: mitmdump --version

image (2).png

5.2 安装CA证书

想要截获https请求,就需要将mitmproxy的CA证书添加到受信任的根证书颁发机构。

在初次运行mitmproxy(或者mitmdump、mitmweb)之后,会在C盘当前登录用户的.mitmproxy目录下面生成证书

image (3).png

 
双击mitmproxy-ca-cert.cer -> 安装证书 -> 当前用户 -> 将所有的证书都放入下列存储 -> 受信任的根证书颁发机构

image (4).png

image (5).png

5.3 启动mitmproxy

在完成 mitmproxy 的安装之后,mitm 提供的三个命令。要启动 mitmproxy, 用 mitmproxy、mitmdump、mitmweb 这三个命令中的任意一个即可,这三个命令功能一致,且都可以加载自定义脚本,唯一的区别是交互界面的不同。

 
mitmproxy 会提供一个在终端下的图形界面,具有修改请求和响应,流量重放等功能,具体操作方式有点 vim 的风格
mitmdump 可设定规则保存或重放请求和响应,mitmdump 的特点是支持 inline 脚本,由于拥有可以修改 request 和 response 中每一个细节的能力,批量测试,劫持等都可以轻松实现
mitmweb 提供的一个简单 web 界面,简单实用,初学者或者对终端命令行不熟悉的可以用 mitmweb 界面

我们通过mitmweb为例,如下图会启动8080端口的代理服务器,以及8081端口的web界面。

image (6).png

5.4 设置代理

搜索->代理服务器设置,将127.0.0.1 8080填写进去,打开代理

image (7).png

再访问网站后,在mitmweb界面上就能看到被拦截的请求了

image (8).png

5.5 编写并执行自定义python脚本

接下来我们如果相对拦截的请求响应包做相关处理的话,就可以通过自定义python脚本的方式实现。

脚本编写关键点:

 
HTTP flow流程 一个完整的 HTTP flow 会依次触发 requestheaders、request、responseheaders 和 response,我们可以针对相关事件方法执行自定义逻辑脚本。
Event 事件 事件里面有3个事件是比较重要的
start 启动的时候被调用,会替换当前的插件,可以用此事件注册过滤器
request(flow) 当发送请求时,被调用
response(flow) 当接收到响应时被调用
关键数据结构 mitmproxy.models.http.HTTPRequest
mitmproxy.models.http.HTTPResponse
mitmproxy.models.http.HTTPFlow
API文档参考 https://docs.mitmproxy.org/stable

例如:

addHeader.py脚本为拦截的请求添加了SAYHELLO header
 
def response(flow):
    flow.response.headers["SAYHELLO"] = "Hello everyone!"

执行命令mitmweb -s addHeader.py

image (9).png

查看拦截的请求的response中,多了名为SAYHELLO的header

image (10).png

5.6 实战一:头脑王者即时显示答案

该案例引用自:使用 mitmproxy + python 做拦截代理

 
#!/usr/bin/env python
#coding=utf-8
import sys
import json
from mitmproxy import flowfilter
from pymongo import MongoClient
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')
 
'''
头脑王者即时显示答案脚本
'''
 
class TNWZ:
    '''
    从抓包可以看到 问题包的链接最后是 findQuiz
    '''
    def __init__(self):
        #添加一个过滤器,只处理问题包
        self.filter = flowfilter.parse('~u findQuiz')
        #连接答案数据库
        self.conn = MongoClient('localhost', 27017)
        self.db = self.conn.tnwz
        self.answer_set = self.db.quizzes
 
    def request(self, flow):
        '''
        演示request事件效果, 请求的时候输出提示
        :param flow: 
        :return: 
        '''
        if flowfilter.match(self.filter,flow):
            print(u'准备请求答案')
 
    def responseheaders(self, flow):
         '''
        演示responseheaders事件效果, 添加头信息
        :param flow: 
        :return: 
        '''
        if flowfilter.match(self.filter, flow):
            flow.response.headers['Cache-Control'] = 'no-cache'
            flow.response.headers['Pragma'] = 'no-cache'
 
    def response(self, flow):
        '''
        HTTPEvent 下面所有事件参数都是 flow 类型 HTTPFlow
        可以在API下面查到 HTTPFlow, 下面有一个属性response 类型 TTPResponse
        HTTPResponse 有个属性为 content 就是response在内容,更多属性可以查看 文档
        :param flow: 
        :return: 
        '''
        if flowfilter.match(self.filter, flow):
            #匹配上后证明抓到的是问题了, 查答案
            data = flow.response.content
            quiz = json.loads(data)
            #获取问题
            question = quiz['quiz']
            print(question)
 
            #获取答案
            answer = self.answer_set.find_one({"quiz":question})
            if answer is None:
                print('no answer')
            else:
                answerIndex = int(answer['answer'])-1
                options = answer['options']
                print(options[answerIndex])
 
#这里简单演示下start事件
def start():
    return TNWZ()

执行脚本后,打开小程序,看到请求已经被做了相应修改,并且在控制台输出了答案

image (11).png
image (12).png
 
 

5.7 实战二:某合成类小游戏篡改数据实现物品复制

def response(self, flow):
		if flow.request.host == 'game.xxx.com' and flow.request.path == '/xxx/reqLogin':
			ctx.log.info("reqLogin response %d flows" % self.num)
			print("content:" + flow.response.text)
			jsonObj = json.loads(flow.response.text)
			dataObj = json.loads(jsonObj['data']['data'])
			print("TodayFirstLaunch:" + str(dataObj["TodayFirstLaunch"]))

			# copy thing
			if (dataObj["GameBoardData"]["itemData"][0][0] is not None and dataObj["GameBoardData"]["itemData"][0][0]["id"] == "F0L7" 
				and dataObj["GameBoardData"]["itemData"][0][6] is not None and dataObj["GameBoardData"]["itemData"][0][6]["id"] == "F0L7"
				and dataObj["GameBoardData"]["itemData"][1][0] is not None and dataObj["GameBoardData"]["itemData"][2][0] is None):
				print("Copy thing")
				dataObj["GameBoardData"]["itemData"][2][0] = dataObj["GameBoardData"]["itemData"][1][0];
				jsonObj['data']['data'] = json.dumps(dataObj)
				flow.response.text = json.dumps(jsonObj)
 
上述关键代码做的事情是,当棋盘上出现某一特征时(左上角、右上角为指定特殊棋子时),将棋盘第二行第一列的棋子复制一份出来。

实现逻辑为,拦截该游戏登录请求的响应消息,将内容按照一定逻辑进行篡改,客户端收到篡改后的数据,将对应游戏物品展示在客户端界面上,下一次触发数据同步到服务器时,就成功将篡改数据归档到云端服务器。

5.8 实战启示

通过头脑王者、某合成类小游戏的中间人攻击,让我们认识到,设计在公网间交互的产品时,在请求、响应报文里不要包含多余的关键信息。关键内容要做签名校验。

启示一:头脑王者的response中把正确问题的序号都一并发给客户端了。可以修改为展示题目、验证答案分成两个请求,避免直接暴露答案序号等关键信息。

启示二:某合成类小游戏的服务器、客户端之间的关键信息交互,比如上传下载游戏进度数据,都要对数据体做签名校验,否则,内容本身可以被轻易的拦截、篡改。该合成类小游戏仅对请求数据做了签名校验,未对响应报文做签名校验。就产生了响应报文可以被利用的漏洞。
 

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