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Seguridad en ElasticSearch: ES desde la perspectiva de un pentester – Parte V

octubre 14, 2019 1 comentario

Cuando ponemos un nodo en modo “cluster” es cuando realmente se empiezan a complicar las cosas desde el punto de vista de la seguridad. Algunas consideraciones que fácilmente se pueden detectar desde el punto de vista de un pentester son las siguientes:

Sin mecanismos de autenticación o autorización en el acceso a la API Rest.

Como se ha visto en los post anteriores de ésta serie (parte1, parte2, parte3, parte4), la API Rest de una instancia de ES es muy potente, de hecho es el corazón del motor. Desafortunadamente, por defecto no se implementa ningún mecanismo de seguridad para la autenticación de usuarios. Recordad que ES es una base de datos, con un modelo de funcionamiento diferente a las bases de datos relacionales pero su objetivo principal es el mismo: el almacenamiento de información. Si en una base de datos tradicional se permite que cualquier usuario sin autenticación previa, ejecute consultas SQL sobre las tablas y que tenga la posibilidad de lanzar procedimientos almacenados, estamos en una situación poco deseable en la que como mínimo, es posible que se produzcan fugas de información sensible y a mayores, en la explotación del sistema. Pues bien, por defecto esto es lo que tenemos con cualquier instancia de ES. Alguien podría decir: “pero no pasa nada, porque la API Rest de ES se vincula únicamente a la interfaz de red local, que no está expuesta a otros sistemas y por lo tanto únicamente un administrador podrá acceder a ella”. Sí y no. Si utilizamos ES en modo de desarrollo, es decir, con un único nodo local y sin activar el modo cluster esto es cierto, pero aún así, si el sistema ya ha sido comprometido y un atacante tiene la posibilidad de ejecutar comandos, se podría crear fácilmente un túnel SSH que exponga el puerto en el que se encuentra en ejecución la API Rest de ES y de esta forma, acceder a la información almacenada en el cluster. Incluso, sin llegar al supuesto de que el sistema haya sido comprometido, es posible que el administrador quiera acceder a la instancia remotamente y lanzar consultas, para ello también podría crear un túnel SSH abriendo la posibilidad de que él y cualquiera pueda entrar ya que por defecto, no hay mecanismos de autenticación y autorización.

ssh -L 0.0.0.0:9999:127.0.0.1:9200 esuser@localhost

Por ejemplo, si se ejecuta el comando anterior sobre el sistema en el que se encuentra en ejecución la instancia de ES, se abrirá el puerto “9999” en todas las interfaces de red disponibles y se podrá acceder a la API Rest de ES utilizando dicho puerto. Esta es solo una forma, existen otras más, por ejemplo utilizando redirecciones con socat. Este y muchos otros temas relacionados con la post-explotación de sistemas los enseño en los cursos que imparto en Securízame por si estás interesado.

Operaciones de administración de la instancia de ES sin protecciones de ningún tipo.

Ahora bien, en el caso de que efectivamente, lo anterior no sea posible porque el sistema está correctamente securizado y no hay agujeros de seguridad que le permitan a un atacante crear un túnel como el anterior, aún hay que considerar que si la instancia de ES se ha configurado en modo “cluster”, cualquiera se podrá conectar a ella, ya que como se ha visto en la parte anterior de esta serie, para que el modo cluster funcione correctamente la instancia tiene que permitir la conexión remota por parte de otros nodos. Esto significa que lo más probable es que otras instancias puedan consultar cualquier endpoint de la API Rest, incluyendo aquellos que permiten la administración completa del nodo, nuevamente sin ningún tipo de restricción.

Fugas de información sensible con instancias maliciosas en el cluster

Otra cuestión a tener en cuenta en el modo cluster, es que se puede consultar fácilmente si una instancia actúa como “master” y levantar otra instancia que funcione en modo “esclavo” para obtener las replicas de la información almacenada en el cluster. Esto está muy bien sino fuese porque nuevamente, no hay ningún mecanismo de autenticación y autorización por defecto en ES para este tipo de operaciones, es decir, que por defecto se “confía” en que la instancia que se quiere unir al cluster es legitima y no hay ningún mecanismo para indicar cuáles son aquellas instancias que realmente están autorizadas para unirse al cluster y cuáles no. Es posible que el lector recuerde o haya visto alguna vulnerabilidad de transferencia de zona en servidores DNS mal configurados, pues en este caso estamos ante una situación muy similar. Es posible levantar una instancia de ES y editar la configuración por defecto para que apunte al master y obtener la replica de los documentos almacenados en el cluster, es decir, la información propiamente dicha.

Denegación del servicio sobre nodos del cluster.

Existe otro problema inherente al funcionamiento de ES relacionado con el almacenamiento de la información. Como se ha mencionado anteriormente, la estructura de los documentos almacenados en ES parte de un índice, que funciona como un esquema en una base de datos relacional. Esta información se carga en memoria con el objetivo de que el acceso sea rápido, por lo tanto la máquina sobre la que se ejecutan dichas instancias tienen que ser lo suficientemente potente (tanto en términos de memoria como de procesamiento) para admitir la carga de estos documentos. Se tiene que tener un muy buen control sobre lo que se va a almacenar, es decir, permitir la inserción de documentos únicamente con la información estrictamente necesaria y evitar que sean estructuras JSON muy grandes. Si la API Rest de ES puede ser consultada por cualquiera o simplemente, no se tiene cuidado con las cuestiones indicadas antes, es posible que hayan problemas de almacenamiento en una o varias instancias del cluster, pudiendo incluso provocar condiciones de denegación de servicio. Por otro lado, tal como se ha explicado en uno de los posts anteriores de la serie, gracias a la API Rest de ES es posible abrir y cerrar índices, acción que se encarga de volcar los documentos del índice en cuestión a disco (operación de cierre) o de disco a memoria (operación de apertura). El problema de estas operaciones es que son costosas en términos de recursos como resulta evidente y si se ejecutan constantemente sin ningún control sobre índices con miles de documentos (ejecutando un script malicioso, por ejemplo) es bastante probable que se produzca una condición de denegación de servicio.

Tráfico sin cifrar.

En modo cluster los nodos se comunican e intercambian paquetes de datos sin ningún tipo de protección en la capa de transporte. Esto significa que evidentemente, es inseguro por defecto. Como seguramente ya sabéis, esto puede dar lugar a diferentes tipos de ataques que van desde la captura pasiva de paquetes hasta la manipulación y posterior reinyección de los mismos en ciertos escenarios. En este punto poco más merece la pena explicar, es evidente que se trata de un problema de seguridad que no es aceptable en un cluster encargado de almacenar información sensible.

¿Contramedidas?

Si el lector ha trabajado anteriormente con ES, seguramente una de las primeras cosas en las que pensará será en las características de seguridad disponibles en el módulo “X-Pack” (https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/configuring-security.html) y a continuación en la inversión que habría que realizar para adquirir y habilitar dicho módulo en la instancia de ES, ya que no es gratuito. Sin embargo, debido a la presión de la comunidad pidiendo implementar mecanismos de seguridad en la versión gratuita de ES, desde mayo del presente año todas las versiones de ES desde la 6.8 cuentan con características de seguridad incluidas en el producto y que se pueden activar si el administrador así lo desea. Dicho anuncio se ha hecho público hace unas pocas semanas a la fecha de escribir este post y se puede consultar aquí: https://www.elastic.co/es/blog/getting-started-with-elasticsearch-security

No obstante, como resulta evidente las instalaciones de ES existentes tienen que ser “reinstaladas” con las nuevas versiones disponibles en los repositorios de ES, lo cual no es precisamente una tarea fácil cuando la instancia o cluster tiene datos almacenados pero ya es algo.

Algunas de las características relativas a la seguridad en ES, que ahora se encuentran integradas por defecto y para las que no hace falta tirar de X-Pack son las siguientes.

  • Control de accesos basado en roles.
  • Comunicación segura entre nodos de la instancia.
  • Autenticación de usuarios basada en directorio activo, LDAP, Kerberos, SAML o de forma local.
  • Tráfico confiable “nodo a nodo”, habilitando filtrados basados en listas blancas.
  • Logging en eventos relacionados con la seguridad de forma transparete.

Entre muchas otras cosas más. Se trata de características que evidentemente se deben utilizar en un entorno productivo para proteger la información de accesos no autorizados y “miradas indiscretas”.

Un Saludo y Happy Hack.

Adastra.

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