Le fuzzing pour mapper les applications

Avril 2024

Le “Fuzzing” est une technique de test logiciel dynamique largement reconnue pour son efficacité dans la détection de vulnérabilités au sein des applications. En générant automatiquement et en introduisant une large gamme de données inattendues ou malformées dans un système, le fuzzing permet aux développeurs d’observer le comportement de leurs applications dans des conditions inhabituelles ou stressantes. Cette méthode contribue à la sécurité proactive en identifiant les points faibles avant qu’ils ne puissent être exploités de manière malveillante.

L’attaque “Fuzzing for application mapping” exploite cette stratégie de test non pas pour renforcer la sécurité, mais pour l’exploiter. Dans cette attaque, un adversaire utilise des méthodes de fuzzing pour envoyer une multitude de messages anormaux à une application. L’objectif principal n’est pas de planter le système, mais d’observer attentivement les réponses de l’application, les journaux et les messages d’erreur, qui pourraient révéler involontairement des informations sensibles sur son fonctionnement, sa configuration et son infrastructure sous-jacente.

Dans le “Fuzzing for application mapping”, l’attaquant utilise le fuzzing comme un outil de collecte de renseignements. Le processus commence par la création et l’envoi par l’attaquant de nombreuses variantes de messages à l’application cible. Ces messages sont intentionnellement conçus pour être malformés ou dans un format inattendu afin de provoquer une réponse de l’application qui pourrait révéler des vulnérabilités ou des configurations incorrectes potentielles. La nature des messages varie largement, englobant des entrées modifiées qui dépassent les plages opérationnelles normales à des données structurellement corrompues destinées à déclencher des mécanismes de gestion des erreurs. L’objectif principal de l’attaquant est de provoquer l’application pour qu’elle révèle comment elle traite différents types d’entrées, en particulier celles qui sont mal gérées.

À travers les journaux et les messages d’erreur générés en réponse aux entrées « fuzzées », un attaquant peut obtenir des informations approfondies sur l’architecture et le comportement de l’application. Ces journaux peuvent divulguer des informations critiques telles que les noms de méthode, la séquence des fonctions appelées, les chemins d’accès aux fichiers ou même les valeurs des paramètres utilisés dans l’application. Pour un attaquant, ces informations sont inestimables, elles peuvent mettre en évidence des points d’entrée potentiels et des vulnérabilités propices à une exploitation ultérieure. Par exemple, si une application renvoie une trace de pile détaillée dans ses messages d’erreur, elle pourrait involontairement révéler l’ensemble de la séquence d’appels qui a conduit à l’erreur, y compris des méthodes spécifiques et leurs paramètres. De telles informations pourraient permettre à un attaquant de cartographier la structure de l’application et d’identifier les points faibles de sa sécurité, comme les fonctions réputées vulnérables ou les contrôles de sécurité mal configurés. Les enjeux sont plus importants si les messages d’erreur incluent des données sensibles telles que des clés cryptographiques, des informations d’identification d’utilisateur ou des détails de configuration, tous pouvant être exploités pour approfondir une attaque, conduisant à des violations de sécurité plus graves. En fait, alors que le fuzzing est traditionnellement considéré comme un outil pour renforcer la sécurité des applications, dans le contexte du “Fuzzing for Application Mapping”, il se transforme en un vecteur d’attaque puissant, utilisant la gestion des erreurs de l’application contre elle-même pour exposer ses secrets.

📚Dynamique de l’attaque et flux d’exécution

La probabilité que l’attaque “Fuzzing for application mapping” se produise est considérée comme élevée dans les environnements où les applications n’ont pas été rigoureusement testées pour la gestion des entrées ou sont par ailleurs insuffisamment sécurisées contre les techniques de sondage avancées. Cette attaque est particulièrement répandue dans les systèmes logiciels complexes où l’intégration de nombreux composants et services crée plusieurs points de défaillance potentiels.

La gravité de ces attaques peut varier considérablement. Dans les cas où l’exposition d’informations se limite aux comportements internes de l’application ou à des détails de configuration non sensibles, la gravité peut être faible. Si les attaquants parviennent à extraire des traces de pile détaillées, des noms de méthodes ou des données utilisateur sensibles, l’impact peut être élevé, conduisant à des violations graves de la confidentialité et de l’intégrité.

L’attaque “Fuzzing for application mapping” commence par une phase exploratoire où les attaquants mènent une reconnaissance exhaustive pour recueillir des informations essentielles sur le système ciblé. Pendant cette phase, les attaquants déploient des outils de sniffing réseau pour intercepter et analyser les paquets de données transmis à destination et en provenance de l’application ciblée. Cette surveillance révèle les schémas de communication normaux de l’application, les formats de données et les protocoles sur lesquels elle repose, fournissant une compréhension fondamentale de l’environnement ciblé. Simultanément, les attaquants utilisent des outils de surveillance système tels que ktrace, strace ou des outils d’espionnage d’API pour observer les appels système et les interactions avec les API. Cela leur permet de dénouer les fonctionnalités et les dépendances intégrées à l’application, en identifiant les API potentiellement vulnérables ou mal configurées qui pourraient servir de points d’entrée pour une exploitation ultérieure.

Après la reconnaissance initiale, l’attaque passe à la phase d’expérimentation, où les attaquants commencent à interagir directement avec l’application. Ils utilisent des outils de fuzzing spécialisés pour générer et envoyer une multitude de variations d’entrées à l’application. Ces entrées sont conçues pour sonder les limites de l’application et ses capacités de gestion des erreurs, en incorporant des valeurs extrêmes de taille, des caractères inattendus ou des charges utiles structurées qui utilisent délibérément la logique de l’application de manière incorrecte. Les réactions du système à ces entrées sont étroitement surveillées, en se concentrant sur tout message d’erreur, journal ou comportement système anormal ou révélateur. Cela aide à répertorier les vulnérabilités potentielles ou les segments plus faibles de l’application qui peuvent nécessiter des efforts d’investigation plus approfondis.

Avec les informations détaillées récoltées lors des phases d’exploration et d’expérimentation, les attaquants sont bien équipés pour passer à la phase d’exploitation. Ils commencent donc à créer et à affiner des charges utiles d’exploitation spécifiquement conçues pour exploiter les vulnérabilités identifiées précédemment. Ces charges utiles sont conçues pour contourner les protocoles de sécurité, escalader les privilèges ou exploiter directement les failles pour extraire ou manipuler des données sensibles. L’exécution de ces exploits marque un tournant critique dans l’attaque, car un déploiement réussi peut faciliter l’accès non autorisé, entraîner une fuite de données substantielle ou aboutir à la compromission complète du système. Chaque étape de cette phase est exécutée avec précision, visant à maximiser l’impact tout en minimisant la détection, exploitant ainsi l’intelligence stratégique recueillie pour cartographier et compromettre efficacement l’application.

📚Quels sont les prérequis, les compétences et les ressources nécessaires pour exécuter une telle attaque ?

Pour que l’attaque “Fuzzing for Application Mapping” soit efficacement exécutée, une exigence principale est la désinfection ou la validation inadéquate des messages entrants par l’application. Cette vulnérabilité est critique car elle permet l’injection d’entrées malformées ou inattendues pendant le processus de fuzzing. Ces entrées sont spécifiquement conçues pour inciter l’application à révéler des comportements anormaux ou à générer des messages d’erreur. De telles réponses sont essentielles pour fournir aux attaquants des informations sur le fonctionnement interne et l’architecture du système. De plus, l’application doit posséder des mécanismes de gestion des erreurs et de journalisation verbeux. Ces fonctionnalités sont essentielles car elles fournissent des retours d’information détaillés sur la manière dont l’application traite et réagit aux entrées fuzzées. Pour un attaquant, la granularité de ces informations peut être inestimable, elles incluent souvent des détails sur le flux de l’application, des conditions d’erreur spécifiques rencontrées et parfois même les chemins ou les méthodes invoquées pendant le traitement. Les journaux et messages d’erreur étendus ont à la fois des aspects positifs et négatifs. Bien qu’ils soient utiles pour le débogage et le dépannage pendant le développement, dans ce scénario d’attaque, ils fournissent une mine d’informations pouvant être utilisées pour cartographier l’application et exploiter des vulnérabilités.

Exécuter une telle attaque demande une combinaison de compétences techniques et d’outils spécialisés. Les attaquants ont besoin d’une compréhension approfondie des protocoles réseau, du débogage logiciel et de la sécurité des applications pour générer et interpréter efficacement les résultats des entrées fuzzées. Ils doivent avoir des compétences dans l’utilisation d’outils de fuzzing (des outils qui peuvent personnaliser les entrées pour explorer diverses vulnérabilités dans le traitement des données par l’application). De plus, ils doivent être familiers avec les outils de surveillance du réseau et de surveillance des API, pour capturer et analyser les communications initiales et les interactions système qui guident le processus de fuzzing.

📚Secure by Design

Le Secure by Design est un principe fondamental en développement logiciel qui intègre la sécurité dès la conception même de l’architecture d’une application. Si nous donnons la priorité à la sécurité à chaque étape du cycle de développement logiciel, les vulnérabilités peuvent être considérablement réduites, rendant les systèmes intrinsèquement résistants à une large gamme d’attaques.

L’une des stratégies clés pour mettre en œuvre Secure by Design est la minimisation de la verbosité des messages d’erreur. Les messages d’erreur détaillés, bien qu’utiles pour le débogage, peuvent fournir aux attaquants des informations non intentionnelles sur les processus en arrière-plan et les faiblesses potentielles d’un système. Au lieu de cela, l’utilisation de codes d’erreur abstraits qui généralisent la nature de l’erreur sans divulguer de détails peut empêcher la fuite d’informations sensibles. De plus, encapsuler les détails du système de sorte que les fonctionnements internes et les flux de données de l’application ne soient pas exposés par les interactions avec l’interface utilisateur ou les réponses d’API renforce la sécurité. Une telle encapsulation garantit que même si une application est sujette à une attaque, la quantité d’informations exploitables disponible pour un attaquant est minimisée.

Dans le contexte du “Fuzzing for Application Mapping”, les principes du Secure by Design peuvent jouer un rôle important dans le détournement et l’atténuation des attaques potentielles. Par exemple, en concevant des applications pour gérer élégamment les entrées inattendues sans révéler d’erreurs détaillées, nous pouvons obscurcir la logique interne de l’application pour les attaquants. Cela signifie que même si un attaquant utilise des techniques de fuzzing, les retours d’informations vagues ou généralisés fournis par l’application rendent difficile de déterminer des informations utiles sur sa structure ou ses processus en arrière-plan. Utiliser un schéma cohérent de gestion des erreurs à travers l’application réduit le risque d’introduire des incohérences de sécurité, qui sont souvent exploitées par les attaquants.

Il est très important de se rappeler, en tant que développeurs, que les pratiques de codage sécurisé sont essentielles pour empêcher la fuite d’informations sensibles via les journaux système et les messages d’erreur, qui sont des vecteurs couramment exploités dans des attaques comme le “Fuzzing for Application Mapping”. Une des pratiques de codage sécurisé principales est de s’assurer que les données sensibles ne sont jamais enregistrées en texte brut. Cela inclut les mots de passe, les jetons, les informations d’identification personnelles et autres données confidentielles qui pourraient être exposées involontairement dans les journaux. Nous devrions utiliser des filtres de journalisation qui masquent automatiquement les informations sensibles avant qu’elles ne soient écrites dans les journaux. Il est important de configurer correctement le niveau de journalisation pour les environnements de production, où les informations de débogage verbeuses doivent être désactivées pour minimiser le risque de fuite des détails internes du système ou de la logique de l’application. Une gestion sécurisée des erreurs est un autre aspect important. Au lieu de renvoyer des messages d’erreur détaillés qui pourraient inclure des traces de pile ou des dumps de base de données, les applications devraient renvoyer des messages d’erreur génériques à l’utilisateur final. Par exemple, au lieu de spécifier “Nom d’utilisateur ou mot de passe invalide” ce qui pourrait fournir des indices à un attaquant, un message générique “Échec de la connexion” devrait être utilisé. Du côté serveur, les erreurs détaillées peuvent toujours être journalisées en interne mais doivent être stockées de manière sécurisée et protégées avec la même rigueur que les autres informations sensibles. Une validation et une désinfection appropriées des entrées sont vitales pour atténuer les risques posés par des entrées malveillantes, qui sont une partie importante des attaques de fuzzing. Au-delà des pratiques individuelles de codage, sécuriser l’architecture de l’application peut empêcher la fuite d’informations. Mettre en œuvre des mesures architecturales telles que la ségrégation des données, l’utilisation de canaux de communication chiffrés et le respect du principe du moindre privilège peut améliorer la sécurité globale du système. Et bien sûr, mener régulièrement des revues de code et utiliser des outils d’analyse statique et dynamique pour identifier et corriger les failles de sécurité tôt dans le processus de développement.

Analyser les incidents passés peut fournir des leçons précieuses sur l’importance de la conception sécurisée. Par exemple, une violation de données notable s’est produite lorsque des données sensibles ont été exposées via des messages d’erreur détaillés accessibles aux attaquants. Si l’application avait utilisé des principes de conception sécurisée, tels qu’une verbosité minimale des erreurs et une validation rigoureuse des entrées, la violation aurait pu être évitée. Pour atténuer les risques posés par le “Fuzzing for Application Mapping” et des attaques similaires, il est essentiel de concevoir une gestion des erreurs qui n’expose pas d’informations sensibles ou de fonctionnalités système.

📚Un appel à l’action

La sécurité devrait être considérée comme une partie intégrante du fonctionnement des applications, elle ne doit pas être perçue comme une fonctionnalité secondaire ou une réflexion après coup. Assurer la sécurité des applications est un devoir envers la société et tous les utilisateurs qui font confiance à la technologie qu’ils utilisent, la considérant honnête et sécurisée.

Nous ne saurions trop insister sur l’importance d’utiliser des techniques de codage sécurisé. Les violations de sécurité peuvent se propager à travers des réseaux entiers et affecter de nombreuses personnes et entreprises. Il est très important pour nous, en tant que développeurs, de comprendre notre place dans cet environnement. Nous devons collaborer avec les experts en sécurité et leur faire savoir qu’ils ne sont pas les seuls responsables de la sécurité des applications. Construire une culture de la sécurité est le travail de tous, des architectes logiciels et développeurs aux ingénieurs QA et gestionnaires de systèmes. Comme une seule équipe, nous devons travailler dur pour intégrer une sécurité solide dans toutes nos applications dès le début, en veillant à ce que chaque couche soit protégée contre les menaces potentielles. Cette manière de collaborer renforce non seulement nos défenses, mais crée également une communauté où la sécurité est une préoccupation majeure pour tous.

Faisons notre mission de toujours coder avec soin, de concevoir avec la sécurité comme priorité et de déployer avec attention aux détails. Si nous adoptons l’approche du Secure by Design à chaque étape du développement logiciel, nous contribuons à créer un monde plus sûr. Engageons-nous tous à faire du logiciel sécurisé une partie importante de nos métiers et une valeur centrale dans notre vie professionnelle.

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