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足球预测网(www.hgbbs.vip):以太坊开奖网(www.326681.com)_Unicode 视觉诱骗攻击深度剖析

admin2022-09-241

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一、前言

2022 年 9 月 13 日,Unicode 15.0 正式版宣布。在 Unicode 15.0 中增添了 4,489 个字符,总共字符数目到达了 149,186 个。这些新增内容包罗 2 个新剧本,总共剧本数目到达 161 个,以及 20 个新的神色符号字符。同时,几个主要的 Unicode 规范也随着 15.0 版本举行了更新,这其中就包罗 Unicode 平安机制(UTS#39)这个规范,它意在削减因 Unicode 字符视觉诱骗带来的同形异意攻击(Homoglyph Attack)。

同形异意攻击(Homoglyph Attack)是异常古老的一种视觉诱骗攻击方式。在机械打字机时代,许多打字机为了简化设计和降低制造及维护成本,键盘上没有单独的 1 和 0。打字员会使用小写字母 L 和大写字母 i 来取代数字 1,使用大写字母 O 来取代数字 0。当这些相同的打字员在 70 年月和 80 年月初转变为盘算机键盘操作员时,他们的旧键盘习惯在他们的新职业中继续存在,并成为极大杂乱的源泉。这应该是视觉混淆、同形异意攻击集中发作的一个时期。

在此之后,打字机被文字处置器所取代,信息化时代逐步到来,字符编码也最先由 ASCII 字符集逐渐扩充到 Unicode 字符集。我们最先使用浏览器或其他应用客户端来出现文本,那些在某些语境中不适合使用同形字誊写 URL、公式、源代码、ID 等等,其相似的外观继续使得用户可能在视觉上无法区分。

Unicode 视觉诱骗取决于视觉上可以混淆的字符串:两个 Unicode 字符串外观上异常相似,在通常的屏幕分辨率下,它们以小尺寸的通俗字体泛起,很容易让人们误以为是另一个。视觉混淆没有显著的规则:当尺寸足够小时,许多字符都看起来像其他字符。“屏幕分辨率下的小尺寸”是指大多数剧本使用 9-12 像素的字体。易混淆性还取决于字体的气概:对于传统的希伯来字体,许多字符只能通仔细微的差异来区分,而这些细微差异可能在小尺寸时丢失。在某些情形下,字符序列也可用于诱骗:例如,“rn”(“r”后跟“n”)在许多 sans-serif 字体中与“m”在视觉上混淆。

近些年来,因 Unicode 编码诱骗发生了许多恶意攻击事宜,人为或编译器或 AI 都可能因 Unicode 诱骗发生错误的判断息争析。例如 2021 年有研究职员在谷歌等商业系统中使用 Unicode 的这些特殊字符对 NLP 模子举行匹敌攻击。他们通过一些不能察觉的编码注入——好比一个不能见字符、同形符、重新排序或删除的操作字符,可以显著降低一些模子的性能,大多数模子都可能在功效上失灵(https://arxiv.org/abs/2106.09898)。

2022 年 Trezor 这款着名的硬件钱包泛起了大量的网络钓鱼网站,钓鱼链接https://suite.trẹzor.com。这个钓鱼链接和真实 Trezor 官方网站 trezor.io 极为相似。(此案例泉源于《区块链漆黑森林自救手册》:https://github.com/slowmist/Blockchain-dark-forest-selfguard-handbook/blob/main/README_CN.md)

虽然基于客户端的尤其是浏览器端的抵御视觉诱骗的防御措施一直在完善,但并没有设施完全封堵住这种攻击。第一,视觉诱骗是一种很难被完全消亡的攻击,由于在足够小的尺寸情形下人自身的心理视觉系统也是无法分辨的;第二,Unicode 字符集异常重大,而且在不停的增添;第三,需要尺度组织、浏览器开发商、域名注册商等多方配合协作去完成。

本文主要研究当下 Unicode 中因字形渲染、夹杂剧本、PunyCode、双向文本、组合字符引起的视觉诱骗问题,连系作者发现的差异类型的 Unicode 视觉诱骗破绽,分享破绽挖掘历程方式并给出一些防御的思绪。

二、字形渲染带来的平安风险

当字体或渲染引擎对字符或字符序列的支持不足时,就使得本应该在视觉上可以区分的字符或字符序列泛起新的问题--视觉混淆。尤其是这些字符被做为要害的信息泛起时,好比在浏览重视要的平安指示器地址栏中,这种视觉诱骗的危害就会显而易见。浏览器厂商对于地址栏上的 IDN 诱骗问题,一直在做起劲的防御,通常是在浏览器里维护一个主要域名列表,若是一个域名和列表中的域名同形异议,则将其转化为 Punycode 编码显示。

渲染支持不足,直接导致每一个字符的字形寄义往往超出我们的预期,这种不确定性使得视觉诱骗随时都可能发生。那么字形到底是什么,它和字型、字符、字体有什么关系,包罗 Unicode 中越来越火的 Emoji 神色它是字符吗?其中一些基本的名词看法非专业人士经常混淆,我们先简要领会下。

字体(英语:Typeface)指的是一组字符的设计,通常包罗字母、一组数字和一组标点符号。也常包罗表意字符以及制图符号。每个字体都是字形的聚集,好比宋体、黑体等。 有些字体手艺异常壮大,好比 TrueType/OpenType,它们可以凭证分辨率、系统平台、语言等来选择显示最佳的形状。然则,它也可以用于平安攻击,由于它足够壮大,可以在打印时将屏幕上的“$ 100.00”外观更改为“$ 200.00”。 此外,层叠样式表(CSS)可以更改为差其余字体,用于打印与屏幕显示,这可以使用更多可混淆字体。这些问题并非特定于 Unicode。为了降低此类破绽行使的风险,程序员和用户应该只允允许信托的字体。

字型(英语:font;传统英式英语:fount)是指印刷行业中某一整套具有同样样式和尺码的字形,例如一整套用于内文的宋体 5 号字、一整套用于题目的 10 号字就叫一套字型。电脑早期用点阵字,仍然有字型看法,同样一套气概如中易宋体,一套字型是指一整套 15×16 像素或一整套 24×24 像素的字。矢量字型泛起后,统一套气概字型已不用制作差异像素字型,只需制作一套即可随意缩放,“字型”与“字体”之间的界线最先模楜。一样平常的英语使用者同样分不清“字型”(Font)与“字体”(Typeface)的划分。

字形(英语:glyph),又称字图或书形,是指字的形体。中华人民共和国国家尺度 GB/T 16964《信息手艺·字型信息交流》中界说字形为“一个可以识别的抽象的图形符号,它不依赖于任何特定的设计”。在语言学中,字(character)是语意的最基本单元,即语素;字形是指为了表达这个意义的详细表达。统一字可以有差其余字形,而不影响其表达的意思,例如拉丁字母第一个字母可以写作 a 或 ɑ,汉字中的“强/强”、“户/户/戸”。

在庞大的剧本(如阿拉伯语和南亚语剧本)中,字符可能会凭证周围的字符更改形状。

(1)字形可以随周围环境所改变

3 个 arabic letter heh (U+0647) 组合在一起

(2)多个字符可以发生一个字形

f = latin small letter f (U+0066)

i = latin small letter i (U+0069)

我们来看一个和视觉有关的,当多个差异字符组合后可能视觉外观是相同的。例如字符 U + 0BB6 SHA 和 U + 0BB8 SA 通常异常差异。但这两个组合的字符序列,视觉感官上完全相同。底层的二进制是差其余。

实在多字符组合不仅仅是视觉诱骗,有时这种多字符组合也可以导致系统内存溃逃。CVE-2018-4124 这个破绽可导致 macOS High Sierra 10.13.3 在处置恶意制作的字符串时致堆损坏。జ్ఞా 的原始序列是 U+0C1C U+0C4D U+0C1E U+200C U+0C3E,这是一个泰卢固语字符序列:辅音 ja (జ)、virama (్)、辅音 nya (ఞ)、零-width 非毗邻符和元音 aa (ా)。当 macOS 在处置 జ్ఞా 这个字符序列时,即可导致系统溃逃。

神色符号(英文:Emoji)是象形文字(图形符号),通常以彩色卡通形式出现并在文本中内联使用。它们代外面部,天气,车辆和修建物,食物和饮料,动物和植物,或代神色感,感受或流动的图标。Emoji 已经无处不在,它正在成为跨越差异文化的所有人通用的语言。但差异人对 Emoji 的使用明白以及各个操作系统碎片化的支持,也使得带来了一些问题。好比:短期内你也不会看到步枪的神色符号,U+1F946。Unicode 组织包罗苹果和微软都否决加入步枪符号。手枪和其他武器的 Emojis 已经使人们陷入了执法的困扰。之前一家法王法院裁定手枪神色符号可能组成殒命威胁,将一名把枪的神色发给前女友的男子判处三个月扣留。

在浏览器地址栏中直接渲染 U+1F512 这个编码也是相当危险的。由于它和 HTTPS 平安小锁外观上异常相似。攻击者可以对其举行平安小锁的伪造。U+1F512 编码曾在 Chrome/Firefox 浏览器中泛起过这样的平安问题。

三、夹杂剧本带来的平安风险

夹杂剧本是有许多正当的用途的,例如 Ωmega。但视觉上容易混淆的字符通常不会放在一个剧本中。在视觉上容易混淆的字符为诱骗提供了许多时机,例如下面这两个域名,希腊小写字母 Omicron 和拉丁文 o 外观是异常相似的。

良久之前,域名只允许包罗拉丁字母 A-Z,数字和一些其他字符(ASCII 字符集)。之后人人发现,仅仅支持 ASCII 码的域名可能是有问题的,由于天下上另有许多非拉丁文语系的国家和区域,他们也盼望在域名中使用自己的语言符号。厥后经由多次提案讨论,在 2003 年宣布了国际化域名的规范 [rfc3490],它允许大多数的 Unicode 在域名中使用,普遍将这个规范称为 IDNA2003。之后在 2010 年批准宣布了对 IDNA2003 的修订版 [rfc5895],称这个修订版为 IDNA2008。但 IDNA2003 和 IDNA2008 并没有有用的解决国际化域名中的某些问题。随后,Unicode 同盟宣布了 [UTS-46] 解决了某些兼容性的问题。

在 IDNA 中使用 PunyCode 算法来实现非 ASCII 域名到 ASCII 域名的转换。PunyCode 算法可以将任何一个非 ASCII 的 Unicode 字符串唯一映射为一个仅使用英文字母、数字和连字符的字符串,编码的域名在前面都加上了 xn-- 来解释这是一个 PunyCode 编码。

国际化域名(IDN)是在 Unicode 中界说的任何字符集或剧本中注册的二级或三级域名或 Web 地址。直到 2009 年底之前,顶级域名仅限于拉丁字母 a-z,之后随着 Web 全球化生长,IDN TLDs 也最先逐渐推广和普及,这加速了全球化希望的同时,也带来了一些平安风险,这点在后面我们谈判到。

在前文中我们已经领会到,Unicode 15.0 中的字符总量 149,186 个,剧本数 161 个。这些剧本中大部门都可以被用于域名注册,而且数目还在增添中。以顶级域名(TLD)COM 为例,Verisign 制订了 IDN 注册的战略,划定了允许和阻止的代码点。并制订了 IETF 尺度、对特定语言的限制、对剧本混淆的限制、ICANN 受限 Unicode 代码、特殊字符这五条验证规则,遵照这五条规则的 IDN 被以为是有用的注册。

在这五条 IDN 注册规则中,我们会重点关注“剧本混淆的限制”这条规则,由于这对发现 IDN 上的视觉诱骗问题有辅助意义。

对剧本混淆的限制

Verisign 不允许使用夹杂的 Unicode 剧本举行注册。若是 IDN 中包罗两个或多个 Unicode 剧本代码,将拒绝注册。例如拉丁文剧本中的字符不能和任何西里尔字符在统一个 IDN 中使用。IDN 中的所有代码必须来自统一个 Unicode 剧本。这样做是为了阻止混淆的代码泛起在统一个 IDN 中。

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下表列出了允许使用的 Unicode 剧本。

枚举我之前发现的一个破绽,[CVE-2018-4277] Spoof All Domains Containing ‘d’ in Apple Products 。我在研究中发现,在苹果产物中编码 latin small letter dum (U+A771) 渲染的字形和 latin small letter d (U+0064) 极为相似。从 Unicode 中 (U+A771) 的字形尺度可以发现(http://www.unicode.org/charts/PDF/UA720.pdf),d 后面应该另有一个小撇,然则在苹果产物中把这个完全忽略掉了。

接下来,我去注册了一个真实的域名,使这个 IDN Spoof 可以正常运行。我们知道在 Verisign 制订的 IDN 注册的规则中,不允许使用夹杂的 Unicode 剧本举行注册。若是 IDN 中包罗两个或多个 Unicode 剧本代码,将拒绝注册。而(U+A771)也是属于 Latin,应该是相符域名注册商规则的。于是域名乐成注册乐成了。

我又注册了一个 SSL 证书,使这个 IDN Spoof 看的会加倍真实完善。效果如下,Safari 并没有将这个域名转化为 punycode 显示,以是我们乐成了。

到这里我们确定了整个诱骗流程是完全可行的,那么攻击者可以伪造域名中有 d 的所有域名。在 Ggoogle 统计的 Top 10k 域名中,约莫有跨越 25% 的网站域名中有d这个字符。这些网站的域名都可以被伪造。

https://chromium.googlesource.com/chromium/src/+/master/components/url_formatter/top_domains/alexa_domains.list

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•baidu.com

•jd.com

•adobe.com

•wordpress.com

•dropbox.com

•godaddy.com

•reddit.com

…………

苹果修复的补丁

受影响产物

watchOS 4.3.2  https://support.apple.com/zh-cn/HT208935

iOS 11.4.1  https://support.apple.com/zh-cn/HT208938

tvOS 11.4.1 https://support.apple.com/zh-cn/HT208936

macOS High Sierra 10.13.5  https://support.apple.com/zh-cn/HT208937

四、双向文本带来的平安风险

某些字符(例如阿拉伯语和希伯来语剧本中使用的字符)具有固有的从右到左的誊写偏向。当这些字符与从左到右显示的其他剧本或符号集的字符夹杂时,天生的文本称为双向(缩写为 bidi)。文档的内存示意(逻辑顺序)与双向文本的显示外观(可视顺序)之间的关系由 UAX#9:Unicode 双向算法 [UAX9] 治理。

由于某些字符具有弱或中性的偏向性,而不是强左向右或从右到左,因此 Unicode 双向算法使用一组准确的规则来确定最终的视觉出现。然而,随便文本序列的出现,可能导致文本序列无法清晰地被阅读,或者可能在视觉上混淆。

在一个 URL 中,经常会遇到多种偏向性(弱性、中性、强性)的字符同时存在的情形。虽然 Unicode 双向算法使用一组准确的规则来确定最终的视觉出现,然则多种偏向性的文本序列在出现时,照样可能导致文本序列无法清晰地被阅读,或者可能在视觉上混淆。

Chrome 之前出过这样一个破绽,在 Chrome 里接见:

在地址栏中现实渲染为:

CVE-2018-4205 是我之前发现的一个破绽,行使了 RTL 和空缺符导致了 URL 地址栏诱骗。下面就以这个破绽为例举行解说。

(1)组织 POC-1

接见 http://www.apple.com.xn--ggbla3j.xn--ngbc5azd/。可以看到

Chrome/Firefox/Safari三个浏览器地址栏,显示都是一样的。Edge 显示 punycode。

(2)组织 POC-2

在四个浏览器中接见 POC-2,我们此时已经发现了问题。在 Safari 中泛起了 RTL 和空缺字符。

(3)组织 POC-3


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