TLS会话复用攻击(SSRF)技术分析与复现

1. 前置知识

1.1 TLS 1.2握手和会话复用

TLS 1.2握手过程包含以下关键步骤：

1. 客户端发送ClientHello消息
2. 服务器响应ServerHello消息
3. 服务器发送证书
4. 完成密钥交换

会话复用机制：

• ServerHello消息中包含sessionID字段
• 客户端再次连接时发送保存的sessionID
• 找到匹配的sessionID后直接使用主密钥恢复会话
• 跳过证书验证和密钥交换阶段

1.2 DNS重绑定攻击

• 当DNS的TTL(生存时间)设置非常小时
• 首次DNS响应返回合法IP
• 第二次DNS响应返回恶意IP
• 利用客户端DNS缓存过期机制实现IP切换

1.3 AAAA记录和A记录

• AAAA记录：域名的IPv6地址
• A记录：域名的IPv4地址
• curl等客户端会优先尝试IPv6(AAAA记录)
• 若IPv6连接失败，则回退到IPv4(A记录)

2. 攻击原理

2.1 核心思路

1. 恶意TLS服务器设置特制的sessionID作为payload
2. 利用DNS重绑定或AAAA/A记录切换使客户端第二次请求时访问不同IP
3. 客户端在会话复用时发送恶意sessionID到目标服务

2.2 攻击流程

1. 首次连接：

   • 客户端访问攻击者控制的服务器
   • 服务器返回精心构造的sessionID

2. IP切换：

   • 通过DNS重绑定或AAAA/A记录切换
   • 使客户端第二次请求访问127.0.0.1或内网IP

3. 会话复用：

   • 客户端发送之前保存的恶意sessionID
   • 目标服务接收并处理恶意payload

2.3 IP切换方法

方法一：DNS重绑定

1. 服务器始终返回HTTP 301跳转
2. 每次跳转前sleep一段时间
3. 耗尽客户端DNS缓存时间
4. 客户端重新DNS查询获取新IP

方法二：AAAA和A记录

1. 设置AAAA记录为服务器IPv6地址
2. 设置A记录为127.0.0.1
3. 首次连接使用IPv6地址
4. 第二次连接时使IPv6地址不可达
5. 客户端回退到IPv4地址(127.0.0.1)

3. 影响范围

3.1 受影响客户端

• curl (特定版本)
• 其他遵循类似TLS会话复用逻辑的客户端

3.2 可攻击目标服务

4. 复现步骤

4.1 环境准备

1. 域名配置：

   dns.example.com A 300 <DNS_IP>
   tlstest.example.com NS 300 dns.example.com
   

2. 启动DNS服务器：

   python3 alternate-dns.py tlstest.example.com,127.0.0.1 -b 0.0.0.0 -t tlsserverip
   

3. 启动恶意TLS服务器：

   python3 tls.py server --max-ver tls1.2 -k key.pem -c cert.pem 0.0.0.0:11212
   

4.2 攻击执行

受害者执行：

curl -4 -kvL https://tlstest.example.com:11212

4.3 关键参数

• -4：强制使用IPv4
• -k：忽略证书错误
• -v：详细输出
• -L：跟随重定向

5. 防御措施

1. 客户端：

   • 禁用TLS会话复用
   • 更新curl等客户端到最新版本
   • 严格验证sessionID有效性

2. 服务端：

   • 限制sessionID长度和内容
   • 对敏感服务添加TLS层防护

3. 网络：

   • 监控异常的TLS会话
   • 限制内部服务的访问权限

6. 参考资料

1. BlackHat USA 2020议题《When TLS Hacks You》
2. 赵师傅的西湖论剑2020 Web HelloDiscuzQ题解
3. TLS-poison GitHub项目
4. 极客时间《透视HTTP协议》
5. 相关技术博客和分析文章