Projekt: Ausnutzung von Protokoll-Schwachstellen zur Manipulation von NHI-Geheimnissen und Umgehung von Zero-Trust-Richtlinien

Screenshots

Nachfolgend finden Sie echte Screenshots aus der Demonstration. Weitere finden Sie unter screenshots/README.md.

1. DNS-Exploit (BIND-Absturz)

A. Exploit-Paket gesendet

Scapy sendet ein fehlerhaftes TSIG-DNS-Paket an BIND (siehe dns_exploit.py).

B. Container-Absturz bestätigt

docker ps -a zeigt, dass der BIND-Container nach dem Exploit beendet wurde.

C. Absturz-Protokollnachweis

Relevanter Assertion-Fehler und Absturzprotokoll aus docker logs vulnerable_bind.

2. Fehlgeschlagene NHI-Geheimnisrotation

NHI-Client (client_nhi_rotation.py) kann Geheimnis aufgrund von DNS-Ausfall nicht rotieren, fällt auf statische Anmeldedaten zurück.

3. Zero-Trust-Umgehung

Umgehungsdemonstration (bypass_demo.py): statische Anmeldedaten werden von der geschützten API akzeptiert, wodurch die Zero-Trust-Kontrollen umgangen werden.

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Zielsetzung

Demonstrieren, wie ein Angreifer eine kritische DNS-Schwachstelle (CVE-2025-40775) ausnutzen könnte, um DNS-Server zum Absturz zu bringen, Arbeitsabläufe zur Rotation von Nicht-Menschlichen-Identitäten (NHI) zu stören und Maschinenidentitäten zu kapern – und damit Zero-Trust-Sicherheitsframeworks zu umgehen. Dieses Projekt konzentriert sich auf Protokollschwachstellen und Lücken im NHI-Lebenszyklus und vermeidet Abhängigkeiten von KI/ML.

Hintergrund & Relevanz

1. DNS-Schwachstellen: Untersuchung kritischer DNS-Schwachstellen (z. B. BIND-DoS durch fehlerhafte TSIG-Einträge).
2. NHI-Verwaltung: Analyse häufiger Schwachstellen bei der Verwaltung und dem Lebenszyklus nicht-menschlicher Identitäten (API-Schlüssel, Dienstkonten, Maschinenidentitäten) in Cloud-Umgebungen.
3. Zero-Trust-Frameworks: Verständnis dafür, wie Zero-Trust-Prinzipien auf kontinuierlicher Authentifizierung und Geheimnisrotation basieren und wie Störungen diese Annahmen ungültig machen können.

Angriffsketten-Workflow

Phase 1: DNS-Server-Absturz auslösen

• Ziel: DNS-Auflösung für Ziel-Cloud-Dienste stören.
• Methode: Erstellen fehlerhafter DNS-Abfragen, die eine bekannte BIND-Schwachstelle im Zusammenhang mit TSIG-Einträgen (CVE-2025-40775) ausnutzen.
• Werkzeug: Scapy zur Paketerzeugung.

Phase 2: Fehlgeschlagene NHI-Geheimnisrotation ausnutzen

• Ziel: Systeme dazu zwingen, sich auf statische/Ersatz-NHIs zu verlassen, und diese abfangen.
• Methode: Kommunikation mit Secrets-Managern (z. B. HashiCorp Vault) durch DNS-DoS stören, was Wiederholungen der Geheimnisrotation verursacht. Untersuchen, ob während dieser Wiederholungen Klartext-Ersatzgeheimnisse übertragen werden oder ob das Vertrauen auf veraltete Geheimnisse eine Gelegenheit schafft.
• Werkzeug: tcpdump für Netzwerkerfassung, Python-Client-Simulation.

Phase 3: Zero-Trust-Richtlinien umgehen

• Ziel: Gestohlene/offengelegte NHIs verwenden, um sich als Dienste auszugeben und Daten zu exfiltrieren.
• Methode: Authentifizierungstoken (z. B. JWTs) fälschen oder API-Schlüssel direkt verwenden, um auf eingeschränkte Ressourcen zuzugreifen.
• Werkzeug: Python-Skript zum Zugriff auf geschützten API-Endpunkt.

Zusammenfassung der Demonstration

1. BIND 9.20.8 mit einem fehlerhaften TSIG-DNS-Paket ausnutzen (mit dns_exploit.py und Scapy), um den DNS-Server zum Absturz zu bringen.
2. Fehlgeschlagene NHI-Geheimnisrotation im Client (client_nhi_rotation.py) aufgrund von DNS-Ausfall beobachten, was zu einem Rückgriff auf eine statische/Notfall-Anmeldeinformation führt.
3. Zero-Trust-Umgehung demonstrieren, indem die statische Anmeldeinformation (STATIC_BREAK_GLASS_KEY_XYZABC) verwendet wird, um auf die geschützte API (bypass_demo.py) zuzugreifen, die Zugriff gewährt und die Richtlinie umgeht.

Schlüsseldateien

• dns_exploit.py: Scapy-Skript zum Auslösen von BIND-DoS.
• client_nhi_rotation.py: Simuliert NHI-Geheimnisrotation und -Rückgriff.
• bypass_demo.py: Demonstriert Umgehung mit statischer NHI.
• api-service-mock/app.py: Geschützter API-Endpunkt.
• secrets-manager-mock/app.py: Simulierter Secrets-Manager.
• docker-compose.yml: Orchestriert die Umgebung.

Ausführung

1. Umgebung erstellen und starten:

   docker-compose up -d --build
   

2. DNS-Exploit ausführen:

   python .\dns_exploit.py
   

3. NHI-Client-Simulation ausführen:

   python .\client_nhi_rotation.py
   

4. Umgehungsdemonstration ausführen:

   python .\bypass_demo.py
   

Auswirkungen

• End-to-End-Exploit-Kette: DNS-DoS → fehlgeschlagene NHI-Rotation → Offenlegung statischer Anmeldedaten → Zero-Trust-Umgehung.
• Realistisches Cloud-Native-Szenario: Zeigt, wie Protokollschichtangriffe moderne Sicherheitsframeworks untergraben können.

Empfehlungen

• Statische/Notfall-Anmeldedaten nach Möglichkeit eliminieren.
• DNS-Infrastruktur härten und auf Protokollanomalien überwachen.
• Sicherstellen, dass Secrets-Manager und Clients bei Infrastrukturausfällen sicher degradieren.

Offenlegung von Schwachstellen

Dieses Projekt demonstriert die Auswirkungen von CVE-2025-40775, einer Denial-of-Service-Schwachstelle in BIND 9.20.0–9.20.8. Die Laborumgebung erstellt und führt absichtlich BIND 9.20.8 aus, um dieses Szenario zu simulieren. Alle Tests wurden in einer kontrollierten Umgebung ausschließlich zu Forschungs- und Bildungszwecken durchgeführt.

CVE-Details

• CVE: CVE-2025-40775
• Beschreibung: Wenn eine eingehende DNS-Protokollnachricht eine Transaktionssignatur (TSIG) enthält, prüft BIND diese immer. Wenn die TSIG einen ungültigen Wert im Algorithmusfeld enthält, bricht BIND sofort mit einem Assertion-Fehler ab.
• Betroffene Versionen: 9.20.0–9.20.8, 9.21.0–9.21.7
• Auswirkung: Remote, nicht authentifizierter DoS (CVSS 7.5 HOCH)
• Workaround: Keiner. Patchen auf 9.20.9 oder später.
• Referenzen: ISC Advisory, NVD
• CWE: CWE-232: Unzureichende Behandlung undefinierter Werte

Wie die anfällige Version verwendet wird

Der vulnerable_bind-Dienst wird aus dem Quellcode mit dem offiziellen 9.20.8-Tarball erstellt, wie im Dockerfile gezeigt. Dies dient nur der Demonstration – diese Version nicht in der Produktion verwenden.

Haftungsausschluss