JWT(JSON Web Token) 취약점 악용 (1) - None Algorithm, Algorithm Confusion

주제

JWT 취약점 악용 (1) - None Algorithm, Algorithm Confusion

 

JWT 개념에 대한 내용은 아래 포스팅에서 확인 가능합니다.

https://so106037.tistory.com/421

JWT(JSON Web Token) 개념

내용

1. None Algorithm

JWT의 none 알고리즘은 JSON Web Token에서 사용 가능한 서명 알고리즘 중 하나로, 서명이 없는 JWT를 나타냅니다.

{
  "alg": "none",
  "typ": "JWT"
}

# 서명 부분이 생략된 JWT
<Base64URL-encoded Header>.<Base64URL-encoded Payload>.

JWT 라이브러리가 잘못 구현되어, 서명 검증이 필요한 상황에서도 none 알고리즘을 허용하는 경우 악용이 가능합니다.

 

가정: 서버가 none 알고리즘을 허용

 

익스플로잇:

Step 1) JWT 토큰 확인

 

Step 2) 공격자가 JWT 생성 → 토큰 유효
- 헤더의 alg 값을 none 으로 설정
- 서명 부분을 빈 문자열로 설정

 

2. Algorithm confusion (RSA/HMAC)

서명 검증방식은 보통 아래와 같이 이루어집니다.

verify(string token, string verificationKey)
#JWT의 alg 헤더 값과 입력받은 verificationKey를 바탕으로 서명을 검증

여기서 verificationKey 는 서명 방식을 기준으로 달라질 수 있습니다

• HMAC 서명 방식: 비밀 키(secret signing key)가 들어감
• RSA 서명 방식: 공개 키(public key)가 들어감

정리하면,

1. HMAC
   • 대칭 키 알고리즘
   • 하나의 비밀 키를 사용하여 서명과 검증을 수행
   • 검증 시 verify(clientToken, serverHMACSecretKey) 의 형태로 서버에서 비밀 키를 사용
2. RSA
   • 비대칭 키 알고리즘
   • 개인 키로 서명하고, 공개 키로 검증
   • 검증 시 verify(clientToken, serverRSAPublicKey) 형태로 서버에서 공개 키를 사용

서버가 RSA 서명방식을 사용하도록 설계되었음에도 불구하고 HMAC 서명을 허용하는 경우 악용이 가능합니다.

 

가정:

a. 서버가 클라이언트의 alg 헤더 값을 신뢰

b. 서버가 키의 적합성을 미검증

c. 공격자가 RSA 공개 키 획득

공개키 예시

 

익스플로잇:

Step 1) JWT 토큰 확인 (guest 계정)

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJsb2dpbiI6Imd1ZXN0In0.AyCmqz4soB6rKuRUBsXWA4WwX0LBxM-uPGJIJ1L-X_ERrIVN5tBBmrK2JAe3tkH2XQTv4o1XTi6Q6p7ogl0DSlbiS8Ej56KsqZYgWRXjSZ0XKgdZtpTMH_a0o43J6SjKtkRJ_N42iJ6-ANiy6ff9ix_qq3D_UjZUods1VoDTCavIG-zRinavo7eryVkUHWLdYKGfwpGLyLekMbpukhKAxnlecagQ5YzmC_QiQGVuJj5ucZlIoqE8cyRjsA3hC4D_XgHYulxoniCiT-LY5EUMtDgGXAxDou9_GXASsuGorjra_HP1wk4fqKmt9YNkDAr20yiBXI_S98-6sloskz6dkw

# header {"typ":"JWT","alg":"RS256"}
# payload {"login":"guest"}

 

Step 2) RSA 공개 키를 HMAC 서명 키로 사용하여 토큰 생성

- “alg”: “RS256” → “HS256”

 

Step 3) 생성된 토큰을 서버에 전송 → guest 계정 토큰 유효

- 서버의 RSA 공개 키를 HMAC 비밀 키로서 사용한 것으로 받아들였기 때문

 

Step 4) JWT 페이로드 변경 후 토큰 생성 → admin 계정 토큰 유효

레퍼런스

- Auth0: Critical vulnerabilities in JSON Web Token libraries (링크)

- Pentesterlab: JWT Algorithm Confusion (링크)

- PortSwigger: Algorithm confusion attacks (링크)