フロムスクラッチ開発者ブログ

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CTFのSQLインジェクションから学ぶセキュリティとハッキング vol.1

 今回のフロムスクラッチ開発ブログでは「CTFのパケット解析から学ぶセキュリティとハッキング」に続いて、SQLインジェクション編の勉強会について書きたいと思います。
 ※CTFパケット解析編のバックナンバーは、
CTFのパケット解析から学ぶセキュリティとハッキング vol.1 - フロムスクラッチ開発者ブログ
からどうぞ!

1.CTFとは?

 CTFとは情報技術に関する問題に対して適切な形で対処することで、「フラグ(Flag)」と呼ばれる得点対象の文字列を取得することによって、得られた得点で勝敗を決める大会です。”Capture The Flag”の頭文字をとってCTFといいます。国内ではSECCON CTFが有名です。(CTFについては、こちらの記事で詳しく触れています。)
 

2.SQLインジェクションとは?

 みなさんは、情報漏洩に対してどれくらい対策を取れていますか?

 Amazon GOなど、全てをデータで管理しようとする昨今の社会の流れがあります。より管理が楽になったり、適切なマーケティングができたりと良い面ばかり取り上げられますが、一方で危険性も孕んでいます。
その危険性の一つである情報漏洩、とりわけSQLインジェクションによる情報漏洩に関して、今回は扱います。

 2011年ソニーグループが7700万人の個人情報を漏洩させてしまいました。
これは、ソニーグループに対する標的型SQLインジェクション攻撃によるものと考えられています。SQLインジェクション攻撃による情報漏えいの中でも最大規模のものであり、SQLインジェクションへの対策の重要性が広く認識された事件でした。

ソニー・ミュージックの日本語サイトにSQLインジェクション攻撃? - ITmedia NEWS

 機密情報、個人情報を少しでも扱うのであれば、SQLインジェクション対策をしておくことがいかに大切かお分かりいただけたのではないでしょうか。
 そこで、今回はSQLインジェクションの仕組みを紐解くことで、対策を考えていきたいと思います。

 SQLインジェクションとは、アプリケーションが想定しないSQL文を実行させることにより、データベースシステムを不正に操作する攻撃方法のことです。
一定規模以上のアプリケーションを作るとき、必要になってくるのがデータベースです。いろいろな種類がありますが、現在も多くのWebアプリケーションのバックエンドで使われているのがリレーショナルデータベースです。
そして、アプリケーションのデータ管理を行う際、SQLを中心にプログラミング言語やフレームワークのAPIを用いてリレーショナルデータベースマネジメントシステム(RDBMS)を操作します。そして、このSQL文を書き換えることによって、データ管理者が予期しないデータの漏洩・改ざん・削除などを行うことができます。

 では、実際にどのように書き換えを行うのか、SQL構文をおさらいしながら見ていきましょう。

3. データ操作を行う言語、SQL

 SQLは、ISO(国際標準化機構)で規格化されたデータベースを管理するソフトウェアを操作・制御することが目的のデータベース言語です。

a.SQLの3つの言語

 SQLは、大きく3つの言語に大別することができます。
1つめは、SQL-DDL(Data Definition Language:データ定義言語)です。データベースやテーブルを作成するときに使用します。
2つめは、SQL-DML(Data Management Language:データ操作言語)で、データを操作する時に用いられます。データを操作するとは、例えば、テーブルからデータを取得したり、テーブルにデータを追加したりすることです。
3つめは、SQL-DCL(Data Control Language:データ制御言語)です。データの整合性を保つための機能であるトランザクション制御などに使用します。
それぞれの言語と言語で使われる代表的な構文は以下の通りです。

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この中で、SQLインジェクションではSQL-DMLを利用します。

b. メタキャラクタ

 「メタキャラクタ」とは、コンピューター言語において、特別な意味を持つ文字のことを指します。単体、もしくは複数の文字が組み合わさって別の意味を持ちます。
SQL文におけるメタキャラクタの代表例は「%(ワイルドカード)」でしょう。
0個以上の任意文字を現し、例えば、以下のSQL文は、名前に「hoge」を含む利用者のみ抽出しています。

SELECT * FROM users WHERE username LIKE '%hoge%';

また、この時の「’(シングルクオート)」もメタキャラクタの一種であり、シングルクオートで挟まれた文字はそのまま文字列として扱われます。
このシングルクオートはSQLインジェクションに多く用いられています。

例えば、以下の2つのSQL文を見てみましょう。

① SELECT * FROM users WHERE username = 'hoge';
② SELECT * FROM users WHERE username = 'hoge' OR 'ab' = 'ab';

①の場合、名前が「hoge」の利用者を抽出します。
一方②の場合、「ab=ab」は常に真であるため、全ての利用者を抽出します。
このような①から②のような書き換えを行うのがSQLインジェクションです。
すなわち、「メタキャラクタ」を用いてSQL文の構造を破壊し、元々あったSQL文を開発者・運営者が意図しないSQL文に改変し、実行させるのがSQLインジェクションの基本原則です。

4. SQLインジェクションでできること

 さて、SQLインジェクションで一体何が可能になるのでしょうか。ここでは、主な被害である、「データ窃取」「データ改ざん・削除」を取り上げます。

a. データ窃取

 任意のSQL文を発行することで、データベース中の機密データを抜き出すことができます。
様々な手法がありますが、ここでは表連結を使ったデータの抜き出しを扱います。検索機能を持つSQL文をUNION句を用いて書き換えを行います。

具体的に見ていきましょう。
次のようなアプリケーションを考えます。

 /***** 脆弱なコード例 *****/     
  
 USE db_users

 SELECT value FROM data WHERE value LIKE '%{$search}%';
           
 /* データベースへの接続解除(省略) */

例えばURL経由でパラメータ"search"にhogeという文字列を渡したときに取得される表はこのようになるとします。

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このとき、テーブルdata以外に次のようなusersというテーブルがあったとします。

f:id:ayumi-inukai:20180528122446p:plain

パラメータ"search"に

 hoge' UNION SELECT id||':'||name||':'||password FROM users -- 

という文字列を渡すと、次のような表が取得されます。

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結果として、別のテーブルのデータを取得できます。

b.データ改ざん・削除

 複文を実行できる環境では、DELETE文やUPDATE文を追加することによって、データの改ざんや削除を行うことができます。
例えば、先のデータ窃取で使ったサンプルで、仮に複文が実行可能だとします。パラメータ "search"に';DELETE FROM users;--という文字列を渡すとテーブルusersのデータが削除されます。
仮に、アプリケーションでユーザーのデータが削除されてしまうと、そのユーザーはアクセスできなくなり、非常に困ってしまいます。


 さて、SQLインジェクションの基本情報を確認したところで、例を用いてより具体的にSQLインジェクションの行い方をご説明したいと思います。
続編として掲載いたしますので、ご覧いただけましたら幸いです。



 本記事は、前述のとおりSQLインジェクションの攻撃方法を理解することによって、実際のセキュアなシステム開発に生かそうとするものです。
実際のSQLインジェクションの実行等においては法律などに抵触しないように気をつけてください。

CTFのパケット解析から学ぶセキュリティとハッキング vol.2

 こんにちは!フロムスクラッチ新人エンジニアのおんじです!
 今回のブログでは、前回の記事「CTFのパケット解析から学ぶセキュリティとハッキング」の実践編として、Wiresharkを使ったHTTPプロトコルのパケット解析による画像オブジェクトの抽出やFTPプロトコルのパケットによるファイル抽出に取り組んでいこうと思います。
 尚、今回の記事のきっかけとなっている社内勉強会は『セキュリティコンテストチャレンジブック CTFで学ぼう情報を守るための戦い方』の内容を参考にしています。より深く気になられた方は、そちらも御覧頂ければと思います!

1.HTTPプロトコルのパケット解析によるオブジェクトの抽出

 Wiresharkは、前回の記事でも紹介したGUIのネットワークパケット・プロトコル解析ツールです。これを活用すると、HTTPプロトコルの通信をキャプチャして、そこに流れているHTMLファイルや画像、CSS、 JSON や XML などのオブジェクトを抽出することができます。そこで今回は、Wiresharkを使ってフロムスクラッチの子会社であるTechJINのホームページから、会社ロゴの画像オブジェクトを抽出してみたいと思います。
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 まずは、抽出したいオブジェクトが流れる通信をキャプチャしてきます。前回も確認した通りパケットキャプチャを開始すると、大量のパケットが記録されていきます。このままだと表示件数が多すぎるので、キャプチャしたパケットの中からHTTPプロトコルのものだけを表示できるようにしたいと思います。
 Wiresharkには、条件にあったパケットのみを表示するDisplay Filterと呼ばれるフィルタリング機能があります。この機能を使い、必要なパケットのみを表示します。今回の場合は、HTTPプロトコルが使われているパケットのみを表示したいので、下記画像のように入力欄に"HTTP"と入力します。
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すると、、、
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 このように、HTTPプロトコルを使用したパケットのみが抽出して表示されるようになりました。
 今回は検索ページに直接プロトコル名を打ち込みましたが、他にも直接条件式を打ち込むことでプロトコルのフィールド名まで指定したより詳細なフィルタリングも、このDisplay Filterで実現することが出来ます。

 さて本題に戻りますが、問題のオブジェクトを抽出するために、WiresharkのExport Objects機能を利用していきたいと思います。以下の画像のように、File > Export Objects > HTTP Objects を開きます。
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 すると、以下の画像のようにHTTPオブジェクトが一覧として表示されます。
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 先程のページをデベロッパツールで確認すると、該当する画像はmark_i.pngというファイル名であることがわかります。
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よってExport Objectsの画面で該当するファイルをダウンロードしてくると、、、
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 上記の通り、画像オブジェクトの抽出とダウンロードに成功しました!
今回は画像のケースを取り上げましたが、他のオブジェクトであってもいとも簡単に、抽出してくることができてしまうのです。

2.FTPプロトコルのパケット解析による転送ファイルの抽出

 さて、ここまではHTTPプロトコルについて見てきました。今度は、FTPプロトコルについて見ていきます。FTPサーバをローカルに構築し、そのサーバにb→dashアイコンのpng画像を転送して、転送した画像データをパケット解析によって抽出してみたいと思います(尚、今回はパケット解析にフォーカスするために、サーバの構築~データの転送の部分については省略致します)。

 その前に、前提となるFTPプロトコルの通信の流れについて確認していきます。
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 上の図のように、FTPプロトコルは「データコネクション」と「コントロールコネクション」とを組み合わせて転送を行います。データコネクションは、実際にデータを転送するためのコネクションになります。それに対して、コントロールコネクションは、FTPサーバにログインする際の利用者認証やFTPコマンドの送受信など、データコネクションを制御するためのコネクションとなっています。
 
 では、実際にデータを転送した際のパケット情報を見てみます。
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まず、Aの部分はコントロールコネクションに該当します。ユーザーログインのリクエストとレスポンス、データ転送のリクエストとレスポンスが行われています。次に、Bの部分、ここがデータコネクションに該当します。先程のデータ転送のレスポンスを受けて、クライアントからサーバにデータ転送が行われています。そして最後のCで、またコントロールコネクションに帰ってきて、データ転送成功のレスポンスと、通信の終了が行われています。
 
 さて、抽出するデータがやり取りされているパケットがわかった所で、実際にファイルの抽出に入っていきたいと思います。そこで、今回はTCPストリームという機能で、直接データコネクションの通信内容を参照して、そこからファイル抽出を行います。
 まずは、Wireshark上で先程のデータコネクションに該当するパケットを指定して右クリックを押下し、Fllow > TCP Streamを開きます。
すると、以下のようなデータコネクションのFTPの送信データに遷移します。
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 この中で、png画像のデータを抽出して保存するため、表示形式をRowに変更した上で下部のテキストボックスでpngと入力して()、絞り込みを行います。そして保存すると、f:id:kota-onji:20180510170607p:plain
このように、画像のダウンロードに成功しました!

3.おわりに

 2週間に渡って、普段の業務とは一味違ったパケット解析というものを行い、非常に楽しかったと同時に、
今週はGUI上で全てが完結したように、本当にあっさりと通信の中身を取ってこれることに怖さも感じました。
 お客様のデータを扱う会社として、今後もこのような社内勉強会を積極的に実施し、記事を掲載していきます。
 この度は、お読み頂きありがとうございました!

AWS Summit Tokyo 2018について改めてまとめてみた。

こんにちは。新卒2年目でインフラエンジニアをやっているtakasuです。

5月の終わり~6月の初めにかけて、開催されたAWS Summit Tokyo 2018が開催されました。
www.awssummit.tokyo

大阪開催については、6 月 18 日に発生しました大阪地震の関係で中止になったと聞きましたので、
改めてその内容についてまとめたいと思い、筆を取りました。
(被害にあわれた皆様へ心よりお見舞い申し上げます。)

さて、本題ですが、
インフラエンジニアである身としては行かねばなるまいということで、最終日の午後、滑り込みで参加してきました。

AWS Summitについて

そもそもAWS Summitとは何なのかというと、公式HPによると、
「AWS Summit はクラウドコンピューティングコミュニティーが一堂に会して、アマゾン ウェブ サービス(AWS)に関する情報交換、コラボレーション、学習を行うことができる日本最大級のクラウドコンピューティングカンファレンス」で「世界 23 ヵ国以上 33 か所以上の都市で開催」されているそうです...!!!

AWS Summit Tokyoは、品川のグランドプリンスホテル新高輪で行われたのですが、会場が大きく講演スペースと商談スペースとの2つの構成になっていました。
講演スペースでは、AWS社員・パートナー企業・AWS利用企業による講演があり、商談スペースではクラウドの導入や運用などをサポートする企業が商談ブースを出展していました。
特に講演では、クラウドの最大級カンファレンスだけあって、AWSを利用し成果を出すまでの苦労やクラウド活用の秘訣など様々なお話を聞くことができました。
ここからは、特に印象的だった講演の中身について触れていきたいと思います。

面白かった講演たち

ここからはAWSサミットで聞いてきた講演内容についてまとめてみたいと思います。自分が面白いなと思ったポイントに絞ってお伝えします。

株式会社gumiさん、インフラエンジニアがたった5人で運用を回すその秘訣

【講演題目】
【 gumi 様ご登壇事例】gumi が目指す「 Less DevOps, More Code」~運用を削減して, もっとコードを書こう!~
【講演企業】
株式会社gumi

題目にもある通り、インフラ構築・保守を題材として運用削減をメインテーマに掲げた内容でした。インフラエンジニアが5人しかいない状況の中で、多種多様なゲームのインフラ構築・保守を行うために取り組んできたことをお話していただきました。

よくインフラの構成管理において問題となるのは以下の二点かと思います。

  • 様々な調整やカスタマイズを行うことで、構成が管理されず不明な設定が存在する
  • 環境構築する際は、構成管理表をもとに手動インストールを行うため工数がかかる

これら問題に対してコード化を進めることで、冪等性の担保と自動化を同時に進めたという話でした。この話自体は、よく聞く話ではあると思います。(詳細はInfrastructure as codeについて調べてみてください。)
ただ、ここでポイントだったのは、コード化・自動化のためのツール選定などの手間を惜しまず積極的に行うことです。まずは実験を行うようにテストを行いながら、そして少しずつ適用していくことでツール導入のハードルを下げ実施していきます。このように自動化を進めることで時間が空き、その空いた時間を使ってさらに自動化を進めることで、日に日に業務が効率化されていくという夢のようなお話でした。

ここまで徹底的にコード化を推し進められたからこそ、高品質かつ大量のインフラを管理できているのだと感じました。

株式会社ウフルさん、高い開発力を実現するジャイロ型組織とは...

【講演題目】
ゼネコン型開発の破綻とジャイロ型組織AWSの革新によるプロジェクト開発組織の変革
【講演企業】
株式会社ウフル

技術要素の講演だけではなく、組織論的な講演もありました。題目からはイメージしづらいですが、プロジェクト開発組織とはどうあるべきかをメインテーマとした講演でした。

結論としては、開発組織はナレッジ蓄積の文化を持つことが必要であり、そのためにはプロジェクトではなく組織ドリブンとするべきという話でした。

メンバーは限られているので、優秀なメンバーをあるプロジェクトに固定してしまうと、それ以外のプロジェクトがうまくいかない可能性が出てしまいます。このように限られたメンバーで複数のプロジェクトを成功させるためには、ナレッジを蓄積させ活用していくことが必要です。しかし、プロジェクト単位で進めた場合、そのプロジェクト内ではナレッジが共有されますが、プロジェクトが終わってしまうと共有されなくなってしまい別のプロジェクトに活かすことができなかったそうです。そのためナレッジはプロジェクト単位で管理するのではなく、組織として管理を行いプロジェクトと分離するようにしたところ、ナレッジが蓄積されるようになり組織的に改善をしやすくなったというお話でした。

ちなみに題目の”ジャイロ型組織”というネーミングは、プロジェクト以外にナレッジなど、複数の軸を持つことで安定した組織になるという意を込めたネーミングだそうです。

アーキテクチャコンテストも開催!!

【講演題目】
【スタートアップ向け】Startup Architecture of the Year 2018ファイナルラウンド~アーキテクチャにフォーカスしたコンテストを初開催~
【講演企業】
AWS 他8社

スタートアップ企業が手がけるプロダクトのアーキテクチャの斬新さを競うコンテストです。AWSとしても新しい試みらしいですね。このコンテストにおける評価項目は、「セキュリティ」「信頼性」「パフォーマンス」「コスト効率」「運用上の優秀さ」の5つだそうです。

様々な特色が企業ごとにありましたが、どの企業にも共通して言えることは「運用をいかに楽にするか」というポイントだったかなと思います。環境差分によって苦しめられた経験をした身としては、非常に共感できる内容でした。その中でも株式会社MESON様の「リソース管理を徹底的に排除する」という思想が参考になったのですが、なんでも「一人でサービスのバックエンドを全て構築しきるために」とその思想になったそうです。フルマネージドとサーバーレスサービスをフル活用することで、リソース管理をAWS側に任せるというアーキテクチャにはそんな考え方もあったかと刺激になりました。

このようにサービスを支えている裏側のアーキテクチャを知る機会、しかも比較しながら知ることができる機会はそうないのではないでしょうか?
ただの感想に過ぎませんが、このコンテストの面白いところはこのようにサービスの裏側を知ることができることだったと思っています。あの機能やこの機能をどのような構成で実現しているのか、まだ新米なインフラエンジニアとしてはとてもいい勉強をさせてもらえました。

【閑話】
実はこのコンテストに弊社も参加しました。
弊社のCTO井戸端が発表し、なんとこのコンテストの最優秀賞である、Startup of the Year 2018を頂くことができました!!!!

商談スペースも見てきたよ

ついでに商談スペースも見てきました。企業がブースを出展していたのですが、そのうち多かったのは導入や運用の代行などを行う企業でした。

クラウドが広まってきたとはいえ、まだまだIT投資を行えているところは数少なく、オンプレからクラウドに移行するのも一苦労なのだという現状を垣間見ました。弊社では自社で直接AWSを利用しており、構築から運用まで自社で行っています。なので、運用面でもし何かアウトソースしたいことがあればこのような企業に相談してみるのがいいのかなと感じました。

ちなみに商談ブースを見て回ったときに色々なノベルティを頂きました。中には商店街に出てきそうなガラガラ(ちなみに正式名称は新井式回転抽選器と言うそうです)や、ipadを使ったくじ引きなどを用意しているノベルティに凝った企業もありました。参加者としては一種のお祭りのような気分なので、こういうものがあるとテンション上がりますよね。

おわりに

AWSサミットは初参加だったのですが、ネットだけではなかなか知ることのできない情報に触れることができ、非常に勉強になりました。仕事だけに打ち込んでいると視野が狭くなるので、こういった機会はすごい貴重だと思います。しかも、企業ブースのガラガラで3000円分のアマゾンカードまで当たったので財布にも優しいカンファレンスでした。
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毎年開催しているようなので、ぜひ来年も参加してみたいと思います。