翻译全：On-Breaking-SAML-Be-Whoever-You-Want-to-Be
打破SAML：成为任何你想成为的人
0 摘要
安全声明标记语言是一个被采用的语言，用于制作相关安全声明。它是开发联合身份部署和单点登录场景的关键组件。为了保护交换的SAML脚本工程的完整性和真实性，应用了XML签名标准。然而，签名验证算法比PKCS＃7这样的传统签名格式复杂得多。因此，在弱对抗模式下，通过应用不同的XML签名特定攻击，可以成功地规避完整性保护。
在本文中，我们描述了对14个主要SAML框架的深入分析，并显示其中包括Salesforce，Shibboleth和IBM XS40 在内的其中11个具有关键的XML签名包装（XSW）漏洞。基于我们的分析，我们开发了一种用于XSW在SAML框架中的自动渗透测试工具。通过额外发现新的XSW变体证明了其可行性。我们提出了第一个分析这种攻击的框架，这是基于依赖方的两个组成部分之间的信息流。令人惊讶的是，这种分析还产生了有效和实用的对策。
1 介绍
安全声明标记语言（SAML）是一种基于XML的语言，用于制作关于主题的安全声明。SAML声明在WS-Security和基于REST的单点登录（SSO）场景中被用作安全令牌。主要软件供应商和开源项目都支持SAML，并被广泛部署。 由于其灵活性和广泛的支持，不断定义新的应用场景。
SAML协议 由于SAML断言包含关于主题的安全关键声明，因此这些声明的有效性必须经过认证。 根据标准，这应该通过使用XML签名来实现，该签名应该覆盖完整的SAML断言或包含它的XML文档（例如，SAML验证响应）。
然而，我们评估的大约80％的SAML框架可以通过用新的XML签名包装（XSW）攻击规避完整性保护来破坏。 这个令人惊讶的结果主要是由于两个事实：
- 复杂签名算法：PKCS＃7和OpenPGP之前的数字签名数据格式计算整个文档的单个散列值，签名简单地附加到文档中。XML签名标准要复杂得多。 特别是签名和签名内容的位置是可变的。因此，存在同一XML文档的多种排列。
- 未指定的内部接口：大多数SAML框架将依赖方（即，Web服务或网站使用SAML声明）视为单个块，假设所有任务都具有共同的共同状态。然而，逻辑上，该块必须被细分为执行加密操作的签名验证模块（后面称为RPsig），以及处理SAML中包含的声明的SAML处理模块（稍后称为RPclaims）。 两个模块对声明有不同的看法，它们通常只交换一个关于签名有效性的布尔值。
贡献
在本文中，我们对14个SAML框架和系统进行了深入的分析。在此分析中，我们在其中的11个框架中发现了XSW漏洞鉴于SAML在实践中的重要性，这一结果令人震惊，特别是由于SSO框架可能会成为一个单一的攻击点。 它清楚地表明，SAML和XML签名背后的安全隐患尚未被理解。
第二，这些漏洞可以被攻击者所利用，方法远远少于基于传统网络加密技术的攻击：即使攻击者不控制网络也可能会成功。他不需要实时窃听，但可以利用那些SAML声明已过期的。单一签名的SAML足以完全危及SAML发行者/身份提供者。使用SSL/TLS加密SAML声明，从而防止对手通过拦截网络流量来学习声明，这也不利于：对手可能会在SAML发行人注册为普通客户，并可以使用自己的声明来冒充其他客户。
第三，我们给出了考虑到RPsig和RPclaim之间的接口的SAML框架的第一个模型。 这个模型给出了对SAML的成功攻击的明确定义。除了它的理论兴趣之外，它也使我们能够证明几个积极的结果。这些结果是新的，有助于解释为什么一些框架不容易受到我们的攻击，并就如何提高其他11个框架的安全性提供建议。
最后，我们展示XSW漏洞构成了一个重要而广泛的攻击向量。防范XSW攻击并不容易：因为与普遍的看法相反，即使是签署整个文件也不一定能够保护他们。要建立工作防御，需要更好地了解这个多功能的攻击类。 在研究过程中开发的一种专门用来测试XSW的工具将作为开放源码发布，以帮助您了解这一点。 通过在Salesforce SAML界面上发现一个新的攻击向量来证明其实用性，尽管已经应用了特定的应对措施。
责任公开
我们分析过程中发现的所有漏洞均报告给负责的安全小组。因此，在许多情况下，我们与他们密切合作，以补救发现的问题。
大纲
本文的其余部分安排如下。第2节给出了SAML的高级概述，第3节增加了细节。 调查的方法在第4节中进行了说明，详细的结果在第5节中进行了说明。在第6节中，我们介绍了第一个对SAML进行全面自动化的XSW渗透测试工具。 第7节进行正式分析，并得出两个对策。在第8节，我们讨论他们的实际可行性。 第9节概述了相关工作。在最后一节，我们总结并提出未来的研究方向。
图1：典型的单点登录方案：用户访问生成请求令牌的RP。 他将这个令牌重定向到IdP。 发出的令牌发送给用户并转发给RP。 即使通道由SSL / TLS保护，用户仍然可以看到令牌。