从RFC规范看如何绕过waf上传表单下篇-安全客

作者：donky16@360云安全

本文主要讨论，利用waf和后端程序对multipart/form-data的解析差异，造成对waf的bypass。

详细解析

1. Content-Type和2. Boundary部分见上篇

3. Content-Disposition

对于multipart/form-data类型的数据，通过分隔行分隔的每一部分都必须含有Content-Dispostion，其类型为form-data，并且必须含有一个name参数，形如Content-Disposition: form-data; name="name"，如果这部分是文件类型，可以在后面加一个filename参数，当然filename参数是可选的。

空格

经常和waf打交道的都知道，随便一个空格，可能就会发生奇效。对于Content-Disposition参数，测试在四个位置加任意的空格。

a. 原本有空格的位置Content-Disposition: form-data; name="key1"; filename="file.php"Content-Disposition: form-data; name="key1" ; filename="file.php"
Content-Disposition: form-data; name="key1" ; filename="file.php"

Content-Disposition: form-data ; name="key1" ; filename="file.php"

前三种类型，php和flask解析都是准确的。

但是第四种对于Content-Disposition: form-data ;来说，php解析准确，认为其是正常的multipart/form-data数据，然而flask解析失败了，并且直接返回了500（：

这里flask处理Content-Disposition的方式是和request_header中Content-Type是一致的，经过了r",\s*([^;,\s]+)([;,]\s*.+)?"匹配，由于空格导致后面的name和filename无法解析，只不过这种情况会返回500。对于后续的name和filename得解析也是和request_header中Content-Type一致，后面匹配中的group作为rest进行后续的正则匹配，匹配用到的正则，是上文第2部分（Boundary）双引号中的_option_header_piece_re。
b. 参数名和等于号之间Content-Disposition: form-data; name ="key1"; filename="file.php"Content-Disposition: form-data; name="key1"; filename ="file.php"
flask正常解析

php解析失败，不仅第一部分数据无法解析，第二部分非文件参数也解析失败，可见php解析会将name=/filename=作为关键字匹配，当发现name=和filename=都不存在时，直接不再解析了，这与boundary的解析是不一样的，使用Content-Type: multipart/form-data; boundary =I_am_a_boundary一样可以正常解析处boundary的值。

如果我们不在name和等于号之间加空格，只在filename和等于号之间加空格，形如Content-Disposition: form-data; name="key1"; filename ="file.txt"，那么php会将这种解析会非文件参数。

如果waf支持这种多余空格形式的写法，那么将会把这种解析为文件类型，造成解析上的差异，waf错把非文件参数当作文件，那么可能绕过waf的部分规则。
c. 参数值和等于号之间Content-Disposition: form-data; name= "key1"; filename= "file_name"php和flask解析正常。
d. 参数值中这个没啥注意的，flask会按照准确的name解析。
php会忽略开头的空格，并把非开头空格转化为_，具体原因可以看php-variables。

重复参数

a. 重复name/filename参数名php和flask都会取最后一个name/filename，从flask代码来看，存储参数使用了字典，由于具有相同的key=name，所以最后在解析的时候，遇到相同key的参数，会进行参数值的覆盖。
这种重复参数名的方式，在下文中将结合其他方式进行绕过waf。
b. 重复name/filename参数名和参数值接着尝试重复整个form-data的一部分，构造这样一个数据包进行测试。
```
--I_am_a_boundary
Content-Disposition: form-data; name="key3"; filename="file_name.asp"
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8

This_is_file_content.
--I_am_a_boundary
Content-Disposition: form-data; name="key3"; filename="file_name.jsp"
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8

This_is_file2_content.
--I_am_a_boundary
Content-Disposition: form-data; name="key5";
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8

aaaaaaaaaaaa
--I_am_a_boundary
Content-Disposition: form-data; name="key5";
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8

bbbbbbbbbbbb
--I_am_a_boundary--
```
对于php来说，和在同一个Content-Disposition中重复name/filename一致，会选取相同name部分中最后一部分。

对于flask来说，带有filename的，会取第一部分，而且相同name的非文件参数，会将两个取值作为一个列表解析。

其实这里是httpbin处理后的结果，为了准确看到flask解析结果，需要直接查看request.form/request.files。

使用的是ImmutableMultiDict，在werkzeug/datastructures.py中定义，可以看到，最终form和files都是把所有multipart数据都获取了，即使具有相同的key。如果我们使用常用的keys()/values()/item()函数，都会因为相同key，而只能取到第一个key的值，想获取相同key的所有取值，需要使用ImmutableMultiDict.to_dict()方法，并设置参数flat=True。

httpbin就是在处理request.form时，多加了这种处理，导致最后看到两个取值的列表，但是在request.files处理时没有进行to_dict。

由此可见，不同的后端程序，实现起来可能会不一样，如果waf在实现时，并没有将所有key重复的数据都解析出来，并且进入waf规则匹配，那么使用重复的key，也会成为很好的绕过waf的方式。

引号

上文提到，_option_header_piece_re这个正则在flask中也会用来解析Content-Disposition，所以对于name/filename的取值，和boundary取值机制是一样的，加了双引号是quoted string，没有双引号的是token。

所以主要分析php是如何处理的，首先php在处理boundary时，如果空格开头，那么空格将作为boundary的一部分即使空格后存在正常的双引号闭合的boundary。但是在Content-Disposition中，双引号外的空格是可以被忽略的，当然不使用双引号，参数值两边的空格也会被忽略。

此小段标题引号，并没有像上一大段一样使用双引号，是因为php不仅支持双引号取值，也支持单引号取值，这很php。

flask肯定是不支持单引号的，上面的正则能看出来，单引号会被当作参数值的一部分，这里看了下Java的commons-fileuploadv1.2的实现org.apache.commons.fileupload.ParameterParser.java:L76，在解析参数值的时候也是不支持单引号的。

所以如果waf在multipart解析中是不支持参数值用单引号取值的，对于php而言，出现这种payload就可以导致waf解析错误。

Content-Disposition: form-data; name='key3; filename='file_name.txt; name='key3'

支持单引号的会将之解析为{"name": "key3"}，并没有filename参数，视为非文件参数

不支持单引号的会将之解析为{"name": "'key3'", "filename": "'file_name.txt"}，视为文件参数，将之后参数值视为文件内容。

这种waf和后端处理程序解析的不一致可能会导致waf被绕过。

此时，还有一个引号的问题没有解决，就是如果出现多余的引号会发生什么，形如Content-Disposition: form-data; name="key3"a"; filename="file_name;txt"，上文在boundary的解析中已经看到了结果，name会取key3，并忽略之后的内容，即使含有双引号，那么后面的filename内容还能正确解析吗？正好看看flask使用正则和Java/php使用字符解析带来的一些差异。

看一下flask的具体实现werkzeug/http.py:L402。

result = []
value = "," + value.replace("\n", ",")    # ',form-data; name="key3"aaaa"; filename="file_name.txt"'
while value:
    match = _option_header_start_mime_type.match(value)
    if not match:
        break
    result.append(match.group(1))  # mimetype
    options = {}
    # Parse options
    rest = match.group(2)    # '; name="key3"aaaa"; filename="file_name.txt"'
    continued_encoding = None
    while rest:
        optmatch = _option_header_piece_re.match(rest)
        if not optmatch:
            break
        option, count, encoding, language, option_value = optmatch.groups()    # option_value: "key3"
        ...
        ...
        ... # 省略
        rest = rest[optmatch.end() :]
    result.append(options)

使用_option_header_piece_re匹配到之后，会继续从下一个字符开始继续进入正则匹配，所以第二次进入正则时，rest为aaaa"; filename="file_name.txt"，以a开头就无法匹配中正则了，直接退出，导致filename解析失败，并且name取key3。

Java的代码在上面已经贴出，其中的terminators=";"，也就是说当出现双引号时，会忽略;，但是当找到闭合双引号时，取值没有结束，会继续寻找;，这就导致会一直取到闭合双引号外的;才会停止，这和php是不一致的，php虽然后面多余的双引号会影响后续filename取值，但是会在第一次出现闭合双引号时取值结束。

对于flask/php来说，如果waf解析方式和后端不相同，也可能会错误判断文件和非文件参数，但是Java后端很难使用，因为对于name的取值会导致后端无法正确获取。但是这个取值特性依旧有用，下文文件扩展名将进行介绍。

转义符号

php和flask都支持参数值中含有转移符号，从上面的_option_header_piece_re正则可以看出，和boundary取值一致，flask在quoted string类型的参数值中的转义符具有转义作用，在token类型中只是一个字符\，不具有转义作用。

php虽然在token类型中，解析和对boundary解析一致，转义符号具有转义作用，但是在解析quoted string类型时解析方式和boundary竟然不一样了，解析boundary时，转义符为一个\字符不具有转义作用，所以boundary="aa\"bbb"会被解析为aa\，而在Content-Disposition中，转义符号具有转义作用。

和上文提到的php解析单引号的方式一样，存在这么一种payload

Content-Disposition: form-data; name="key3\"; filename="file_name.txt; name="key3"

flask/php将之解析为非文件参数，并且根据多个重复的name/filename解析机制，最终解析结果{"name": "key3"}

如果waf并不支持转义符号的解析，只是简单的字符匹配双引号闭合，那么解析结果为{"name": "key3\\", "filename": "\"file_name.txt"}，视为文件参数，将之后参数值视为文件内容，造成解析差异，导致waf可能被绕过。

上文提到php可以使用单引号取值，在单引号中增加转义符的解析方式会和双引号不同，具体可参考php单引号和双引号的区别与用法。

文件扩展名

前文主要提出一些mutlipart整体上的waf绕过，在源站后端解析正常的情况下让waf解析失败不进入规则匹配，或者waf解析与后端有差异，判断是否为文件失败，导致规则无法匹配，或者filename参数根本没有进入waf的规则匹配。无论是在CTF比赛中还是在实际渗透测试中，如何绕过文件扩展名是大家很关注的一个点，所以这一段内容主要介绍，在waf解析到filename参数的情况下，从协议和后端解析的层面如何绕过文件扩展名。

其实这种绕过就一个思路，举个简单的例子filename="file_name.php"，对于一个正常的waf来说取到file_name.php，发现扩展名为php，接着进行拦截，此处并不讨论waf规则中不含有php关键字等等waf规则本身不完善的情况，我们只有一个目标，那就是waf解析出的filename不出现php关键字，并且后端程序在验证扩展名的时候会认为这是一个php文件。

从各种程序解析的代码来看，为了让waf解析出现问题，干扰的字符除了上文说的引号，空格，转义符，还有:;，这里还是要分为两种形式的测试。

a. token形式Content-Disposition: form-data; name=key3; filename=file_name:.phpContent-Disposition: form-data; name=key3; filename=file_name'.php
Content-Disposition: form-data; name=key3; filename=file_name".php

Content-Disposition: form-data; name=key3; filename=file_name\".php

Content-Disposition: form-data; name=key3; filename=file_name .php

Content-Disposition: form-data; name=key3; filename=file_name;.php

前五种情况flask/Java解析结果都是一致的，会取整体作为filename的值，都是含有php关键字的，这也说明如果waf解析存在差异，将特殊字符直接截断取值，会导致waf被绕过。

最后一种情况，flask/Java/php解析都会直接截断，filename=file_name，这样后端获取不了，无论waf解析方式如何，无法绕过。

对于php而言，前三种会如flask以一样，将整体作为filename的值，第五种空格类型，php会截断，最终取filename=file_name，这种容易理解，当没出现引号时，出现空格，即认为参数值结束。

然后再测试转义符号的时候，出现了从\开始截断，并去\后面的值最为filename的值，这种解析方式和boundary解析也不相同，当然双引号和单引号相同效果。、

看代码才发现，php并没有把\当作转义符号，而是贴心地将filename看做一个路径，并取路径中文件的名称，毕竟参数名是filename啊:)

所以这个解析方式和引号跟本没关系，只是php在解析filename时，会取最后的\或者/后面的值作为文件名。
- b. quoted string形式
Content-Disposition: form-data; name=key3; filename="file_name:.php"

Content-Disposition: form-data; name=key3; filename="file_name'.php"

Content-Disposition: form-data; name=key3; filename="file_name".php"

Content-Disposition: form-data; name=key3; filename="file_name\".php"

Content-Disposition: form-data; name=key3; filename="file_name .php"

Content-Disposition: form-data; name=key3; filename="file_name;.php"

flask解析结果还是依照_option_header_piece_re正则，除第三种filename取file_name之外，其他都会取双引号内整体的值作为filename，转义符具有转义作用。php第三种也会解析出file_name，但是在第四种转义符是具有转义作用的，所以进入上文的*php_ap_basename函数时，是没有\的，所以其解析结果也会是file_name".php，使用单引号的情况和上文引号部分分析一致。

对于Java来说，除第三种情况外，都是会取引号内整体作为filename值，但是第三种情况就非常有趣，上文引号部分已经分析，Java会继续取值，那么最后filename取值为"file_name".php"。

所以对于Java这个异常的特性来说，通常waf会像php/flask那样在第一次出现闭合双引号时，直接取双引号内内容作为filename的取值，这样就可以绕过文件扩展名的检测。

4. Content-Type(Body)

对于一些不具有编码解析功能的waf，可以通过对参数值的编码绕过waf。

Charset

对于Java，可以使用UTF-16编码。

flask可以使用UTF-7编码。

由于Java代码中，会把文件和非文件参数都用org.apache.commons.fileupload.FileItem来存储，所以都会进行解码操作，而flask将两者分成了form和files，而且files并没用使用Content-Type中的charset进行解码werkzeug/formparser.py:L564。