从GCP云函数中窃取访问令牌：权限提升与横向移动实战

本文详细分析了GCP云函数IAM策略错误配置导致的安全风险，通过实战演示如何利用仅具查看权限的服务账户窃取高权限访问令牌，包含完整的工具使用、策略枚举、函数调用和令牌验证步骤，并提供了有效的缓解策略。

从GCP云函数中窃取访问令牌

攻击者如何利用无服务器函数进行权限提升和横向移动

在身份与访问管理（IAM）中，策略是一组定义访问控制的规则，通过指定谁可以对哪些资源执行什么操作来管理权限。这些策略帮助管理员在环境中有效管理权限。

在Google云平台（GCP）中，策略通常包含三个主要组成部分：

  • 成员 - 通常是用户、服务账户和群组
  • 角色/权限 - 定义成员可以对特定资源执行的操作
  • 资源 - 策略应用的实际资产，如项目、云函数、存储桶、计算实例等

这些IAM策略中的任何错误配置如果允许意外访问，都可能导致安全风险。

在本博客文章中，我们将探讨一个场景：云函数IAM策略中的错误配置使攻击者能够窃取服务账户的访问令牌。该场景假设我们已经获得GCP环境的访问权限。

理解云函数

GCP中的云函数类似于AWS Lambda，是由事件驱动操作触发的代码块。这些无服务器函数允许开发人员自动化处理流程，如图像调整大小、将文件上传到存储桶或在数据库记录修改时发送通知。

我们可以通过不同方式触发云函数：直接使用gcloud functions call命令调用、使用Google云控制台，或向函数的URL发送GET或POST请求。

某些函数由特定事件自动触发，例如在云存储中创建、删除或修改文件时，或在Firestore（NoSQL数据库）中添加或删除记录时。

要调用云函数，用户或服务账户必须在项目级别或云函数本身的IAM策略中被分配适当的IAM角色或权限。

以下是用户或服务账户更新/调用云函数所需的角色和权限：

角色

  • Cloud Function Admin: roles/cloudfunctions.admin
  • 部署/更新云函数: roles/cloudfunctions.developer
  • 调用云函数: roles/cloudfunctions.invoker

权限

  • 调用云函数: cloudfunctions.functions.invoke
  • 更新云函数代码: cloudfunctions.functions.update
  • 创建新云函数: cloudfunctions.functions.create

更新云函数的IAM策略变更

过去，任何被分配cloudfunctions.admin或cloudfunctions.developer角色的用户或服务账户都可以直接对函数进行更改。然而，Google更改了IAM策略，现在只有服务账户可以更新函数。

要更新函数：

  • 服务账户必须具有cloudfunctions.developer角色或cloudfunctions.admin角色

如果用户想要更新函数，他们需要iam.serviceAccountUser角色或iam.serviceAccounts.actAs权限。这允许他们模拟具有管理员或开发者角色的服务账户并进行更新。

所需工具

对于本实验，我们需要在测试机器上安装gcloud CLI。您可以直接从Google Cloud安装，或设置RedCloud-OS（由CWL组装的VMware机器），预装了云渗透测试评估所需的所有必要工具（GCP、Azure、AWS）。

安装选项：

  • 安装gcloud CLI | Google Cloud CLI文档
  • RedCloud-OS | GitHub

利用步骤

现在我们了解了IAM策略、云函数和所需权限，可以探索潜在的错误配置。

在本实验场景中，我们使用名为auditor-srv-acc的服务账户获得了初始访问权限。其中一个可访问的函数在调用时会检索绑定到该函数的服务账户的访问令牌，使我们能够横向移动到另一个账户。

值得注意的是，并非所有函数代码都包含访问令牌。然而，在某些用例中，函数可能需要检索一个。例如，函数可能获取访问令牌以验证API调用或安全地与其他服务连接。

但是，暴露这些访问令牌通常是环境中令牌管理方式错误配置的结果。在以下步骤中，我们将演示如何提取访问令牌。

1. 使用服务账户进行身份验证

首先，第一步是使用gcloud auth命令进行身份验证，并提供服务账户JSON文件进行身份验证。

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gcloud auth activate-service-account --key-file [JSON密钥文件]

以下是通常包含在JSON文件中的信息示例，用于使用CLI身份验证方法向GCP平台进行身份验证：

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{
  "type": "SERVICE_ACCOUNT",
  "project_id": "my-gcp-project",
  "private_key_id": "abcd1234abcd1234abcd1234abcd1234",
  "private_key": "-----BEGIN PRIVATE KEY-----\nMIIE.\n-----END PRIVATE KEY-----\n",
  "client_email": "my-service-account@my-gcp-project.iam.gserviceaccount.com",
  "client_id": "123456789012345678901",
  "auth_uri": "https://accounts.google.com/o/oauth2/auth",
  "token_uri": "https://oauth2.googleapis.com/token",
  "auth_provider_x509_cert_url": "https://www.googleapis.com/oauth2/v1/certs",
  "client_x509_cert_url": "https://www.googleapis.com/robot/v1/metadata/x509/my-service-account%40my-gcp-project.iam.gserviceaccount.com"
}

2. 枚举IAM策略

获得环境访问权限后，我们开始枚举过程，使用gcloud projects get-iam-policy命令检查分配项目的IAM策略。

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gcloud projects get-iam-policy [项目名称]

我们还可以使用以下命令过滤特定账户，如我们的auditor-srv-acc账户，检查分配给我们哪些角色和权限。

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gcloud projects get-iam-policy [项目名称] --flatten="bindings[].members" --filter="bindings.members=serviceaccount:服务账户" --format="value(bindings.role)"
  • --flatten选项将IAM策略绑定中的嵌套列表分解为更简单、更易读的格式以允许过滤
  • --filter选项用于过滤特定用户或服务账户
  • --format选项以不同格式返回输出 - JSON、CSV或Value（在本例中提取特定值如角色）

我们可以看到auditor-srv-acc服务账户被分配了一个名为toub2726的自定义角色。自定义角色通常创建时带有针对目标用户需求定制的一组特定权限。

如果这是预定义角色，其命名约定将遵循roles/角色名的格式，如roles/owner。然而，自定义角色使用不同的格式，以项目名称开头，后跟角色名称（例如projects/项目名称/roles/角色名称）。

3. 检查自定义角色的权限

由于自定义角色带有一组特定权限，我们需要检查分配了哪些权限。为此，我们可以运行gcloud iam roles describe命令。

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gcloud iam roles describe toub2726 --project [项目名称]

自定义角色（toub2726）具有项目级别的受限ViewerRole权限。auditor-srv-acc服务账户可以列出函数、IAM策略、计算实例、密钥和存储桶，但无法查看其内容或访问其数据。

4. 列出可用函数

接下来，我们检查可访问资源如函数。要列出可用函数，我们可以使用gcloud functions命令。

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gcloud functions list

5. 查看函数详细信息

获得可用函数列表后，我们可以使用describe命令获取每个函数的更多详细信息。

这为我们提供诸如函数名称、类型、访问URL、附加的服务账户以及存储源代码的桶位置等信息 - 所有这些信息我们都可以在以后利用。

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gcloud functions describe [函数名称]

6. 检查每个函数的IAM策略

接下来，我们使用gcloud get-iam-policy命令检查每个可访问函数的IAM策略。

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gcloud functions get-iam-policy [函数名称]

所有用户都通过cloudfunctions.invoker角色拥有调用函数的权限。尽管auditor-srv-acc服务账户在项目级别未被授予调用权限，但函数的IAM策略配置错误，允许所有用户触发它。

7. 调用函数

此时，我们可以通过向函数元数据中找到的URL发送GET或POST请求来触发函数。首先，我尝试了GET请求但收到了404错误。

然后，我尝试了带有空参数的POST请求 - 并成功收到了访问令牌响应。

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curl -X POST "https://函数-URL" -H "Content-Type: application/json" -d '{}'

访问令牌在一（1）小时内有效，然后过期。

8. 验证访问令牌

获得访问令牌后，我们可以通过访问以下URL并粘贴访问令牌来验证其有效性。如果令牌有效，我们将看到附加到函数的服务账户的详细信息。

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https://www.googleapis.com/oauth2/v1/tokeninfo?access_token=[访问令牌]

我们成功检索了名为instance-mgmt-srv-acc的新服务账户的访问令牌。这有可能被利用来访问GCP环境中的其他资源，实现横向移动。

缓解策略

  • 重新配置IAM策略，移除allUsers和allAuthenticatedUsers调用函数的权限。确保只有特定用户或服务账户拥有必要权限。
  • 通过审查函数代码确保访问令牌永远不会被记录、打印或以任何方式暴露，防止云函数暴露访问令牌。
  • 如果需要访问令牌，使用密钥管理器安全地存储和检索它们。

如今天的文章所示，资源级别（如云函数）的错误配置IAM策略允许所有用户调用函数。这种错误配置使我们能够运行函数并检索访问令牌，即使我们用于身份验证的服务账户仅具有有限权限的Viewer角色。

今天的内容就到这里 - 下次见！

参考资料

  • Google Cloud Red Team Specialist [CGRTS]
  • IAM基本和预定义角色参考
  • HackTricks Cloud - GCP渗透测试
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