利用多语种JPEGs文件绕过内容安全策略(CSP)

翻译：WisFree

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前言

研究表明，如果某个网站使用同一域名下的主机来托管用户上传的图片文件，那么我们就可以通过构建多语言JavaScript/JPEG来绕过网站的内容安全策略（CSP）了。

技术实现-【PoC传送门】

首先，我们要分析一下JPEG的格式。前四个字节是一个有效的非ASCII JavaScript变量0xFF 0xD8 0xFF 0xE0。接下来的两个字节代表的是JPEG头的长度。我们可以从下面给出的信息中看到，JPEG头的长度为0x2F2A，如果我们可以把“0x2F2A”改成0x2F 0x2A的话，你可能会觉得此时我们便得到了一个非ASCII变量，之后的数据全部都变成了JavaScript的代码注释。接下来，用空值（00）填充JPEG头剩下的部分。

在JPEG文字注释中，我们可以闭合其中的JavaScript注释，然后为我们的非ASCII JavaScript变量赋值，即提供我们的Payload。然后在JPEG注释的底部再创建另外的多行注释。

0xFF 0xFE为注释头（comment header），0x00 0x1C代表注释的长度，剩下的数据即为我们的JavaScript Payload（*/=("Burp rocks.")/*）。

接下来，我们需要闭合JavaScript的注释，然后再对图片数据的最后四个字节进行编辑，其中的0xFF 0xD9是图像标记的结尾。文件结尾处的数据如下所示：

这就是我们的多语种JPEG了，虽然它也有一些不完善的地方。如果你没有指定字符集的话，它还是可以正常工作的。但是在火狐浏览器中，如果你指定要使用UTF-8字符集的话，那么浏览器在执行脚本代码的时候将会发生崩溃。所以，为了保证脚本能够正常运行，你需要在脚本标签中指定所用的字符集为ISO-8859-1。需要注意的是，我们的多语种JPEG可以在Safari、火狐浏览器、Edge、以及IE浏览器上运行，而谷歌的Chrome浏览器并不会将JPEG文件当作JavaScript脚本来运行。

点击【这里】获取这份多语种JPEG图片。

用于执行这个图片文件的JavaScript代码如下所示：

文件大小限制

我曾尝试将这个图片文件作为phpBB账号的头像来上传，但是我发现这个论坛网站对上传的文件有限制：其支持的上传文件大小最大仅为6K，图片尺寸最大为90x90。所以我通过裁剪缩小了这个JPEG图片的尺寸，但是我要怎么才能减少这个JPEG文件中的数据量呢？我发现在JPEG头中，我使用了“/*”，其十六进制为0x2F和0x2A，合起来就是0x2F2A，其代表的长度为12074。这样一来，这部分数据就占用太多空间了，导致我们的JPEG图片大小超过了网站的上传限制。所以我打算查找一下ACSII码表，看看能否找到一些可用的字符组合来减少不必要的数据，并且保持JPEG稳健的有效性。

我所能找到的最小的值为0x9（制表符）和0x3A（冒号），合起来的十六进制值为0x093A（2362），这样就可以大大降低了我们这份文件所占的大小。接下来，创建一个有效的非ASCII JavaScript标签，然后使用JFIF标识符来声明一个变量。最后，我在JFIF标识符的结尾处填充了一个正斜杠“／”（0x2F），并用它来代替原来的空字符（NULL），然后用一个星号来作为版本号。结果如下图所示：

接下来，将我们JPEG头的数据补充完整，然后填充空值（NULL），最后注入我们的JavaScript Payload。结果如下图所示：

点击【这里】获取这个小尺寸的多语种JPEG图片。

影响

如果你允许用户上传JPEG格式的文件，而这些上传的文件保存在与你Web应用相同的域名主机之下，那么任何人都可以使用一个多语种JPEG文件（其中注入有恶意的JavaScript脚本代码）来绕过你的内容安全策略（CSP），并实施攻击。

总结

总的来说，如果你允许用户向你的网站上传JPEG文件（或者任意类型的文件），那么你最好将这些文件保存在其他域名的主机之中。在验证JPEG文件时，你应该重写其JPEG头，然后移除其中所有的JPEG注释，以此来保证其中没有参杂恶意代码。很明显，你还要重新审查一下你所部属的内容安全策略，确保用于保存这些上传文件的域名不允许执行JavaScript脚本。

如果没有Ange Albertini的帮助，我也不可能完成这篇文章，因为我在创建这个多语种JPEG的时候，一直在参考他的这个JPEG格式结构介绍图【传送门】。除此之外，我也参考了Jasvir Nagra那篇关于多语种GIF的博客文章【传送门】。

更新

Mozilla已经在火狐浏览器v51版本中修复了这个问题。