深入剖析PubNub加密漏洞:AES-256-CBC熵不足风险与修复方案

CVE-2023-26154披露了PubNub SDK中一个关键的加密实现漏洞,该漏洞导致AES-256-CBC加密密钥熵值减半,严重削弱了加密强度。本文详细分析了漏洞的技术原理、影响范围以及修复方案,涉及多个编程语言的SDK版本。

CVE-2023-26154:PubNub熵不足漏洞技术分析

漏洞概述

CVE-2023-26154是一个影响多个PubNub SDK版本的加密实现漏洞,被归类为“熵不足”(Insufficient Entropy)漏洞。该漏洞影响了PubNub在JavaScript、Go、Java、.NET、Python、Ruby、Rust、Swift等多种编程语言中的客户端库。

漏洞核心问题在于getKey函数中对AES-256-CBC加密算法的低效实现。具体来说,当应用十六进制编码和修剪操作时,提供的加密函数安全性降低,导致每个编码消息或文件的密钥中有一半的位始终保持相同。

受影响版本

各语言SDK受影响版本:

  • JavaScript (npm): < 7.4.0
  • .NET (NuGet): < 6.19.0
  • Go:
    • github.com/pubnub/go: 所有版本(无修复版本)
    • github.com/pubnub/go/v7: < 7.2.0
  • Java (Maven):
    • com.pubnub:pubnub: ≤ 4.6.5(无修复版本)
    • com.pubnub:pubnub-kotlin: < 7.7.0
  • Swift: < 6.2.0
  • Python (pip): < 7.3.0
  • Ruby (RubyGems): < 5.3.0
  • Rust (cargo): < 0.4.0
  • PHP (Composer): < 6.1.0
  • C-core: < 4.5.0
  • Dart (Pub): < 4.3.0

技术细节分析

漏洞原理

在受影响版本的PubNub SDK中,getKey函数的实现存在严重缺陷。以下是JavaScript版本的漏洞代码示例:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
async getKey(key) {
    const bKey = Buffer.from(key);
    const abHash = await crypto.subtle.digest('SHA-256', bKey.buffer);
    
    // 问题所在:进行十六进制编码后截取前32字节
    const abKey = Buffer.from(Buffer.from(abHash).toString('hex').slice(0, 32), 'utf8').buffer;
    
    return crypto.subtle.importKey('raw', abKey, 'AES-CBC', true, ['encrypt', 'decrypt']);
}

问题分析

  1. 首先对用户提供的密钥进行SHA-256哈希,产生32字节(256位)的哈希值
  2. 然后将这32字节的哈希值转换为十六进制字符串(长度变为64字符)
  3. 接着截取前32个字符(即32字节的十六进制表示的一半)
  4. 最后将这32字符的字符串作为AES-256-CBC的密钥导入

安全影响

  • 由于十六进制编码的特性,每个字节被表示为两个十六进制字符(0-9,a-f)
  • 十六进制字符只有16种可能值,而原始字节有256种可能值
  • 截取操作进一步减少了密钥空间,导致一半的加密密钥位实际上是固定不变的
  • 这使得AES-256的有效密钥强度大幅降低,攻击者可以通过暴力破解更容易地恢复密钥

漏洞利用条件

根据安全公告,要利用此漏洞,攻击者需要:

  1. 投入资源准备攻击
  2. 对加密进行暴力破解

虽然攻击复杂度被评估为"高",但由于密钥熵显著降低,实际破解难度远低于完整的AES-256加密。

安全影响评估

CVSS评分

该漏洞的CVSS 3.1评分为5.9(中危),具体向量为:

  • 攻击向量(AV): 网络(Network)
  • 攻击复杂度(AC): 高(High)
  • 所需权限(PR): 无(None)
  • 用户交互(UI): 无(None)
  • 影响范围(S): 不变(Unchanged)
  • 机密性影响(C): 高(High)
  • 完整性影响(I): 无(None)
  • 可用性影响(A): 无(None)

HIPAA合规性考虑

PubNub作为HIPAA合规的即时通讯平台,此漏洞对其合规性构成潜在风险:

  1. HIPAA要求至少使用AES-128加密标准
  2. 虽然PubNub技术上使用AES-256,但由于熵不足,实际加密强度可能不符合要求
  3. 使用受影响SDK的医疗机构可能面临数据泄露风险

修复方案

各语言SDK修复版本

  • JavaScript: 升级到 ≥7.4.0
  • .NET: 升级到 ≥6.19.0
  • Go v7: 升级到 ≥7.2.0
  • Kotlin: 升级到 ≥7.7.0
  • Swift: 升级到 ≥6.2.0
  • Python: 升级到 ≥7.3.0
  • Ruby: 升级到 ≥5.3.0
  • Rust: 升级到 ≥0.4.0
  • PHP: 升级到 ≥6.1.0
  • C-core: 升级到 ≥4.5.0
  • Dart: 升级到 ≥4.3.0

注意github.com/pubnub/go(非版本化)和com.pubnub:pubnub(Java)目前没有可用的修复版本。

正确实现示例

修复后的getKey函数应直接使用SHA-256哈希输出,避免不必要的十六进制编码和截取:

1
2
3
4
5
6
7
async getKey(key) {
    const bKey = Buffer.from(key);
    const abHash = await crypto.subtle.digest('SHA-256', bKey.buffer);
    
    // 直接使用哈希输出,不进行十六进制编码和截取
    return crypto.subtle.importKey('raw', abHash, 'AES-CBC', true, ['encrypt', 'decrypt']);
}

临时缓解措施

对于无法立即升级的应用程序,可以考虑以下缓解措施:

  1. 应用层加密:在调用PubNub发布方法之前,使用自己的加密实现对数据进行加密
  2. 密钥轮换:定期更换加密密钥,减少单个密钥暴露的风险
  3. 网络层安全:确保所有通信都通过TLS/SSL进行,防止中间人攻击

漏洞发现与披露时间线

  • 2023年8月14日:漏洞由安全研究员Varga Daniel发现并报告
  • 2023年8月14-15日:在GitHub上进行了技术讨论
  • 2023年12月6日:CVE-2023-26154正式发布
  • 2023年12月6日:GitHub安全公告数据库收录
  • 2025年7月22日:最后更新

结论

CVE-2023-26154暴露了PubNub在多语言SDK中加密实现的严重缺陷,该缺陷显著降低了AES-256-CBC加密的实际强度。虽然攻击复杂度较高,但对于处理敏感数据(特别是受HIPAA保护的健康信息)的应用程序来说,此漏洞构成了实质性风险。

建议所有使用PubNub SDK的开发团队

  1. 立即检查使用的SDK版本
  2. 尽快升级到已修复的版本
  3. 对于没有修复版本的SDK,考虑实施应用层加密或迁移到其他解决方案
  4. 定期进行安全审计,确保加密实现符合最佳实践
comments powered by Disqus
使用 Hugo 构建
主题 StackJimmy 设计