October 1, 2020
クロスサイトのページで画面遷移がトリガーされたか（または、そうでないか）を検出することは攻撃者にとって有用です。例えば、ウェブサイトはユーザの状態に依存(#case-scenarios)して、あるエンドポイントで画面遷移をトリガーする可能性があります。
どのような画面遷移が発生したかを検出することで攻撃者以下の様なことが可能になります。
iframeを使用してonloadイベントがトリガーされた回数を数える。 ウィンドウへの参照を通じてアクセス可能なhistory.lengthの値をチェックする。この値は被害者のhistory.pushStateや通常の画面遷移によって変更された履歴の数を提供しています。攻撃者はhistory.lengthの値を取得するためにウィンドウへの参照のlocationをターゲットのウェブサイトに変更し、そしてSame-Originに戻すことによって最後に値を読み取ります。 ダウンロードトリガー # エンドポイントがContent-Disposition: attachment ヘッダを設定すると、ブラウザにレスポンスをナビゲートさせるのではなくファイルとしてダウンロードすることを指示します。この挙動が発生したかを検出すると、結果が被害者の状態に依存する場合に攻撃者に機密情報をリークできる可能性があります。
ダウンロードバー # Chromeベースのブラウザではファイルをダウンロードする際に、ブラウザのウィンドウ下部にダウンロードの進捗を示すバーがウィンドウと一体化して表示されます。攻撃者ウィンドウの高さを監視することでダウンロードバーが開いているかどうかを検出することができます。
// ウィンドウの現在の高さを読み取る var screenHeight = window.innerHeight; // ダウンロードのトリガーとなるページを読み込む window.open('https://example.org'); // タブの読み込みを待つ setTimeout(() => { // ダウンロードバーが表示された場合、すべてのタブの高さが小さくなります if (window.innerHeight < screenHeight) { console.log('Download bar detected'); } else { console.log('Download bar not detected'); } }, 2000); important
この攻撃は、自動ダウンロード機能が有効になっているChromeベースのブラウザでのみ有効です。加えてこの攻撃はユーザがダウンロードばーばを能動的に閉じないと再検出できないため、繰り返し行うことはできません。 iframeを利用したダウンロード遷移 # Content-Disposition: attachment ヘッダをテストするもう一つの方法は遷移が発生したかどうかをチェックすることです。仮にページの読み込みによってダウンロードが発生した場合、遷移は発生せずウィンドウは同一オリジン内に留まります。
以下のコードは、そのような遷移が発生したかを検出しダウンロードが試行されたかを検出します。
// ダウンロード試行時のテスト先URLを設定する var url = 'https://example.org/'; // onloadイベントを計測するための外側のiframeを作成する var iframe = document.createElement('iframe'); document.body.appendChild(iframe); // ダウンロードの試行をテストするために、内側のiframeを作成 iframe.srcdoc = `<iframe src="${url}" ></iframe>`; iframe.
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Cache Probingは、あるリソースがブラウザによってキャッシュされているかどうかを検知する手法です。そのコンセプトは、初期のWeb1から知られており、当初はタイミングの差異を検知することに基づいていました。
ユーザがWebサイトに訪れると、画像、スクリプト、そしてHTMLコンテンツなどの様々なリソースが取得され、それらは(特定の条件下で)ブラウザによってキャッシュされます。この最適化により、ブラウザはこれらのリソースを再度要求することなくディスクから提供するため、その後のナビゲーションが高速化されます。もし攻撃者がどのリソースがキャッシュされているかを検知できれば、この情報を基に、ユーザが特定のページにアクセスしたことがあるかどうかをリークできます。
Cache Probingのバリエーションとして、Error Eventsを悪用することにより、より正確でインパクトのある攻撃を実行することができます。
攻撃の原理 # 攻撃者は、あるユーザーがあるSNSを訪問したかどうかを知りたいと考えています。
そのSNSにアクセスすると、いくつかのサブリソースがキャッシュされます。 ユーザが、SNSが通常取得するリソースを取得する攻撃者のページを訪問する。 Network Timing XS-Leakの手法を用いて、攻撃者のページはキャッシュからの応答（つまりステップ1が起こった）とネットワークからの応答（つまりステップ1が起こらなかった）の違いを検出することができます。（応答がキャッシュからの場合、遅延は顕著に短くなります。） Error EventsによるCache Probing # Error Events2を利用したキャッシュプロービングは、より正確な攻撃を可能にします。このアプローチでは、時間の計測に頼らず、Error Eventsといくつかのサーバサイドの挙動を活用して、あるリソースがキャッシュされたかどうかを検出します。この攻撃は、以下のステップを必要とします。
ブラウザキャッシュからのリソースを無効化する。このステップは、攻撃が別の訪問で以前にキャッシュされたリソースを考慮しないことを確認するために必要です。 ユーザーの状態によって異なる項目がキャッシュされるようなリクエストを実行する。例えば、ユーザーがログインしている場合にのみ、特定の画像を含むページをロードする。このリクエストは、<link rel=prerender...で対象のウェブサイトに移動したり、iframeでウェブサイトを埋め込んだり、window.openで新しいウィンドウを開くことで発生させることができる。 サーバが拒否するようなリクエストを引き起こす。例えば、長大なRefererヘッダを含んでいて、サーバーがリクエストを拒否するような場合です。もし、ステップ2でリソースがキャッシュされていれば、このリクエストはエラーイベントを発生させることなく、成功します。 キャッシュの無効化 # キャッシュからのリソースを無効にするには、攻撃者はそのサブリソースを取得する際にサーバーがエラーを返すようにする必要があります。これを実現するには、いくつかの方法があります。
ブラウザによってリクエストが開始され、新しいコンテンツを受け取る前にAbortController.abort()で中止された cache:'reload'オプション付きのフェッチリクエスト 長大なRefererヘッダと 'cache':'reload'を持つリクエスト。ブラウザはこれを防ぐためにリファラの長さに上限を設けているので、これはうまくいかないかもしれません。 POSTリクエストに fetch no-cors を指定した場合。エラーが返されない場合でも、ブラウザがキャッシュを無効化することがあります。 Content-Type、Accept、Accept-Languageなど、サーバーを失敗させる可能性のあるリクエストヘッダ。（よりアプリケーションに依存します） その他のリクエストプロパティ これらの方法のいくつかは、しばしばブラウザのバグとみなされていそうです。(例: this bug).
Origin ReflectionによるCORS error # Origin Reflectionは、グローバルにアクセス可能なリソースに、リクエストを初期化したオリジンを反映したAccess-Control-Allow-Origin（ACAO）ヘッダを付与する挙動のことです。これは、CORSの設定ミス3と考えることができ、ブラウザのキャッシュにリソースが存在するかどうかを検知するのに使用できます。
info
例えば、Flask frameworkにおいて、origin refrectionはデフォルトの動作になっています。 もし server.com にホストされているリソースが target.com からリクエストされた場合、オリジンはレスポンスヘッダに次のように反映されるでしょう。Access-Control-Allow-Origin: target.com といった具合です。リソースがキャッシュされている場合、この情報はリソースと一緒にブラウザのキャッシュに保存されます。これにより、もし attacker.com が同じリソースを取得しようとした場合、2つの可能性があります。
リソースがキャッシュにない場合：リソースは Access-Control-Allow-Origin: attacker.com ヘッダーとともにフェッチされ、保存される可能性があります。 リソースがすでにキャッシュにある：フェッチ試行はキャッシュからリソースをフェッチしようとするが、要求しているオリジンと ACAO ヘッダーの値の不一致によりCORSエラーが起こる。（target.comが期待されているが、実際に提供されたのはattacker.com 。）以下に、この脆弱性を悪用して被害者のブラウザのキャッシュ状態を推測するコード例を示します。 // この関数は、単にURLを受け取り、CORS モードでfetchします。 // fetchでエラーが発生した場合、attacker.
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