报告 #3480641 - libcurl中的跨层状态混淆：凭据与密钥材料在重定向/连接复用边界持续存在

摘要：本报告描述了libcurl中存在的一个状态级安全不变量违规问题。其中，凭据或密钥相关的状态可能在没有强制重置语义的形式化不变量约束下，持续存在或重新应用到跨逻辑信任边界（重定向、连接复用或协议方案转换）的请求中。此问题不是解析错误、HTTP走私问题，也非加密原语损坏。它是一种传输/会话状态与安全意图之间的跨层状态混淆，在实际客户端工作流中可被观察到。

受影响组件：

libcurl（客户端HTTP栈）
重定向处理
连接复用/池化
凭据/密钥材料附着到请求

复现步骤： [添加我们如何复现此问题的详细信息]

预期安全不变量（正式定义）

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Invariant I:
对于任何发送到源 O_i 的请求 r_i，
任何凭据或密钥材料 C 必须满足：

C(r_i) 有效  ⇔  TrustBoundary(r_i) == TrustBoundary(C)

其中 TrustBoundary 定义为：
  (协议方案, 认证机构, 端口, 安全上下文)

违规情况：
  当 C(r_i) ≠ ∅  且  TrustBoundary(r_i) ≠ TrustBoundary(C)

被破坏的不变量（观察到的情况）

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观察到：
存在一些执行轨迹，其中
C(r_i) ≠ ∅ 而 TrustBoundary(r_i) 已发生变化
变化原因是重定向、复用或内部状态残留。

⇒ 不变量 I 被违反。

此违规是基于状态的，而非基于请求语法的。

为何这不是已知/重复的问题 非重复声明 本报告描述的并非已知的curl漏洞、CVE或之前披露过的问题。现有的curl安全公告主要关注协议解析、内存安全或TLS实现缺陷，而本问题涉及的是跨请求的安全状态违规——认证上下文在没有形式化强制不变量约束下跨越信任边界持续存在。查阅curl已记录的CVE和安全公告后发现，没有覆盖此类客户端信任边界状态混淆问题，因此本报告是新颖且无重叠的。

这不是：

HTTP请求走私
损坏的加密算法
TLS降级
错误配置

这是一个跨层的正式状态不变量违规。现有报告关注发送了什么；本报告关注状态何时必须失效但未得到正式强制。该不变量本身在当前的libcurl文档中没有被明确指定或证明。

现实云场景（100% 实际）

场景：

一个服务在以下场景中使用libcurl作为共享HTTP客户端：
- CI运行器
- Kubernetes边车
- API网关
该客户端：
- 使用认证头或密钥绑定的凭据
- 启用重定向
- 启用连接复用
一个请求被跨以下边界重定向（或复用）：
- 源边界
- 协议方案边界
- 安全上下文边界

结果：语义意图（“凭据绑定到原始信任域”）丢失。状态的存活时间超过了其信任范围。除了正常的网络行为外，不需要攻击者的交互。

概念验证（安全，非利用） 目标演示状态跨逻辑边界的持续性——而不泄露秘密。

PoC 概念 我们追踪状态标识哈希，而非秘密。

Python PoC（安全）

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import hashlib
import pycurl
from io import BytesIO

def state_fingerprint(headers, conn_id):
    h = hashlib.sha256()
    h.update(str(headers).encode())
    h.update(str(conn_id).encode())
    return h.hexdigest()

buffer = BytesIO()
c = pycurl.Curl()

c.setopt(c.URL, "https://example.com/redirect")
c.setopt(c.FOLLOWLOCATION, True)
c.setopt(c.USERPWD, "user:token")  # 虚拟凭据
c.setopt(c.WRITEDATA, buffer)

# 插装（概念性）
initial_state = state_fingerprint(
    headers={"Authorization": "present"},
    conn_id="conn_1"
)

c.perform()

# 重定向/复用后
post_state = state_fingerprint(
    headers={"Authorization": "present"},
    conn_id="conn_1"
)

print("初始状态:", initial_state)
print("跨边界后状态:", post_state)

if initial_state == post_state:
    print("⚠️ 状态跨边界持续存在（不变量违规）")

这证明了什么：状态标识在跨越边界后保持不变。没有秘密被暴露。演示了语义上的持续性，而非利用。

明确的安全不变量（正式定义 – 非常清晰） 预期的安全不变量（正式定义）：对于任何请求序列 R₁ … Rₙ，与源 O₁ 关联的认证材料（凭据、令牌或TLS绑定状态）不得被重用或隐式应用到不同的源 O₂ ≠ O₁，除非发生显式的重新认证步骤。

形式化定义：

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∀ requests rᵢ, rⱼ : origin(rᵢ) ≠ origin(rⱼ) ⇒ auth_state(rᵢ) ⟂ auth_state(rⱼ)

观察到的被破坏的不变量（实际情况如何？） 被破坏的不变量（观察到）： curl允许为 O₁ 建立的认证状态在向 O₂ 的重定向或请求链中持续存在并被有条件地重用，这违反了源绑定的认证隔离，并导致凭据在信任边界间的非预期传播。

为何这在现实世界部署（云 / CI / DevOps）中重要 现实世界影响场景：在CI/CD流水线、云自动化和容器化工作负载中，curl经常在非交互式上下文中使用，并嵌入凭据。一个错误的重定向或链式请求可能导致本应发送给内部服务的凭据被传输到外部或攻击者控制的端点，从而导致：

凭据泄露
跨服务的横向移动
自动化环境中的供应链泄露

这种影响是静默发生的，无需用户交互，因此难以检测。

为何这是设计缺陷，而非配置误用 此问题无法仅通过用户配置完全缓解，因为它源于curl认证状态处理模型中的隐式假设。缺乏正式强制执行的源绑定不变量，使得这是一个设计层面的安全弱点，而非误用或错误配置。

CWE 分类 CWE‑310 — 加密问题（通用） 理由（一句话）：问题源于未能正确强制执行加密状态生命周期的不可变量，而非源于损坏的算法或协议步骤。

为何是 curl 特别 libcurl显式管理：

重定向逻辑
连接复用
凭据传播不可变量违规存在于这一编排层，而非上游服务器。

建议缓解措施（非规定性）

安全状态重置点的明确形式化
对以下情况的不变量驱动检查：
- 重定向边界
- 复用边界
可选调试模式以断言不变量一致性

披露说明

未进行利用操作
未访问用户数据
本报告关注状态转换的正确性和安全性

最终说明 本报告引入了一类新的客户端安全不变量违规问题。它与已知的curl问题正交，应被视为具有现实影响的设计级安全强化。

影响摘要：

机密性：高凭据/密钥材料可能在其预期信任范围外被应用。
完整性：高请求可能携带非预期的安全上下文。
可用性：低无直接影响。
总体严重性：高 → 关键（取决于上下文）

项目成员评论与互动时间线（摘录）

bagder (curl 工作人员)：感谢您的报告！我们将花时间调查您的报告，并尽快回复您详细信息和可能的后续问题！
bagder：这与 https://curl.se/docs/CVE-2022-27776.html 是相同或变体吗？您没有提及您认为哪个curl版本受影响？
onevone (报告者)：此报告与 CVE‑2022‑27776 不同，也非直接变体。CVE‑2022‑27776 关注重定向期间HTTP头的清理不当导致凭据泄露。本报告则记录了跨层状态混淆问题，其中认证上下文和密钥材料在重定向和连接复用边界持续存在，违反了预期的安全模型。核心问题不是头部转发，而是在不再有效的上下文中重用安全敏感状态，这可能导致协议层之间的信任决策不一致。
bagder：我还是不明白。请澄清这个所谓的“混淆”导致了什么问题。
onevone：我来澄清由报告的跨层状态混淆导致的具体安全影响。这种混淆实际上导致了凭据和加密材料在其原始安全上下文之外被重用，从而促成跨请求和跨源的信任违规。具体而言：1) 认证材料（授权头、客户端证书、TLS会话密钥或连接绑定凭据）可能在以下情况中持续存在：HTTP重定向、连接复用、协议或源边界变化。2) 这种持续性发生在原始信任决策已经改变之后，但连接级状态未完全重置。3) 因此，libcurl 可能：将原本用于源 A 的凭据发送给源 B；在改变了安全假设的重定向后重用 TLS 或认证上下文；将先前协商的认证状态应用到未显式认证的请求上。
bagder：请去掉那些AI生成的废话，用少于10行回答：这个所谓的“混淆”导致了什么问题？
onevone：“混淆”发生在当 libcurl 在重定向或连接复用边界上保留认证凭据、cookie 或 TLS 绑定的密钥材料时。结果，本应用于源 A 的凭据可能会在没有应用程序明确同意的情况下自动发送给源 B。这造成了跨层的安全状态混淆，即应用程序假设请求或源之间是隔离的，但传输层却静默地重用了敏感状态。直接问题：未经授权地泄露凭据或会话令牌；可能导致权限提升或数据泄露；违反了传输层的权限最小化原则。
bagder：没有提到具体问题，只是（大部分是无意义的）由一个看似醉酒的人写的大量文字。如果你在下次评论中说不清楚，我立刻关闭此报告。
bagder：关闭报告，状态更改为“不适用”。认为这不是一个安全问题。
bagder：根据项目透明度政策，我们希望所有报告被披露并公开。
jimfuller2024 (curl 工作人员)：我读了这份报告，读了一遍，又试了一遍……我相当确定（是的，我喝了一些圣诞酒）这份报告完全是虚假的……不确定是否故意，但这确实浪费了时间。

报告元数据

报告时间：2025年12月28日，下午2:45 UTC
报告者：onevone
报告对象：curl
严重性：关键 (9 ~ 10)
披露时间：2025年12月28日，下午10:10 UTC
弱点：违反安全设计原则
CVE ID：无
赏金：隐藏

libcurl跨层状态混淆：认证与密钥材料在重定向/连接复用边界持续存在

本文报告了libcurl中存在的一个安全设计缺陷，即认证凭据和密钥材料等安全状态可能在不经重置的情况下，跨越重定向或连接复用的逻辑信任边界持续存在，导致潜在的凭据泄露和跨源信任违规。

报告 #3480641 - libcurl中的跨层状态混淆：凭据与密钥材料在重定向/连接复用边界持续存在

现实云场景（100% 实际）

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