PubNub加密漏洞深度解析:熵不足如何导致AES-256-CBC安全性减半

本文详细分析了CVE-2023-26154漏洞,该漏洞存在于多个PubNub客户端库的加密函数中。由于错误的十六进制编码和截断处理,导致AES-256-CBC加密密钥的熵减少一半,严重影响加密强度。文章包含技术细节、影响范围和修复建议。

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PubNub多个客户端库的中等严重性漏洞,涉及熵不足(Insufficient Entropy)问题。该漏洞的核心在于getKey函数对AES-256-CBC加密算法的低效实现,导致加密强度显著降低。

技术细节

漏洞机理

受影响版本的PubNub客户端库在实现加密功能时存在设计缺陷:

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async getKey(key) {
    const bKey = Buffer.from(key);
    const abHash = await crypto.subtle.digest('SHA-256', bKey.buffer);
    
    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. 首先对输入密钥进行SHA-256哈希处理,生成256位(32字节)的哈希值
  2. 将该哈希值转换为十六进制字符串,长度变为64字节
  3. 截取前32字节作为最终加密密钥
  4. 这一过程导致一半的密钥位(bits)对于每个加密消息或文件始终相同

密码学影响

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)。当截取前32个字符时:

  • 实际只使用了16字节的原始哈希数据
  • 密钥空间从2²⁵⁶大幅减少
  • 有效加密强度从AES-256降至接近AES-128的水平,但声称仍使用AES-256

影响范围

受影响版本

包管理器 包名称 受影响版本 已修复版本
npm pubnub < 7.4.0 7.4.0
NuGet Pubnub < 6.19.0 6.19.0
Maven com.pubnub:pubnub 所有版本
Maven com.pubnub:pubnub-kotlin < 7.7.0 7.7.0
Go github.com/pubnub/go 所有版本 0.0.0-20231016150651-428517fef5b9
Go github.com/pubnub/go/v7 < 7.2.0 7.2.0
Swift github.com/pubnub/swift < 6.2.0 6.2.0
RubyGems pubnub < 5.3.0 5.3.0
Rust pubnub < 0.4.0 0.4.0
Pub pubnub < 4.3.0 4.3.0
pip pubnub < 7.3.0 7.3.0
Composer pubnub/pubnub < 6.1.0 6.1.0

攻击前提

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
  3. 攻击复杂度较高(CVSS评分中Attack Complexity为High)

安全影响评估

CVSS评分

  • 基础分数:5.9(中等)
  • 向量:CVSS:3.1/AV:N/AC:H/PR:N/UI:N/S:U/C:H/I:N/A:N
  • 攻击向量:网络
  • 影响:机密性高,完整性和可用性无影响

EPSS评分

  • 利用概率:0.36%(第58百分位)

CWE分类

  • CWE-331:熵不足

修复方案

官方修复

各包管理器已发布修复版本,用户应升级至:

  • npm:7.4.0或更高
  • NuGet:6.19.0或更高
  • Maven(Kotlin):7.7.0或更高
  • 其他:参见上表"已修复版本"

临时缓解措施

如果无法立即升级:

  1. 在应用层实施额外加密后再使用PubNub的publish方法
  2. 使用自定义加密模块
  3. 定期轮换加密密钥

正确实现

修复后的getKey函数应直接使用哈希输出,避免不必要的编码转换:

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async getKey(key) {
    const bKey = Buffer.from(key);
    const abHash = await crypto.subtle.digest('SHA-256', bKey.buffer);
    
    const abKey = Buffer.from(abHash).buffer;
    
    return crypto.subtle.importKey('raw', abKey, 'AES-CBC', true, ['encrypt', 'decrypt']);
}

HIPAA合规性考量

PubNub作为HIPAA合规的即时通讯平台,此漏洞引发了对合规性的质疑:

  1. HIPAA要求至少使用AES-128加密
  2. 虽然技术上是AES-256,但有效强度降低
  3. 使用自定义加密可能影响与PubNub的BAA(商业伙伴协议)覆盖范围
  4. 合作伙伴在修复前需评估合规风险

发现与披露时间线

  • 发现日期:2023年8月14日
  • 披露日期:2023年8月14日
  • CVE分配日期:2023年12月6日
  • GitHub咨询数据库发布:2023年12月6日
  • 最后更新:2025年7月22日

参考资源

  1. NVD漏洞详情
  2. GitHub修复提交
  3. 原始技术分析
  4. Snyk漏洞数据库
  5. GHSA-5844-q3fc-56rh

结论

CVE-2023-26154暴露了PubNub在多个客户端库中加密实现的重要缺陷。虽然利用此漏洞需要较高的攻击复杂度,但它严重削弱了声称的AES-256加密强度。所有使用受影响PubNub版本的应用都应尽快升级到修复版本,特别是那些处理敏感数据或受合规要求约束的应用。

注意:由于向后兼容性考虑,PubNub可能无法为现有用户更改加密实现,因为这会破坏对历史加密数据的访问。新用户和未投入生产的应用应直接使用修复后的版本。

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