研究者发现新型“影子攻击”：可隐藏替换篡改PDF内容

据The Hacker News 2月23日报道，研究人员最新展示了一类新型PDF文档攻击，攻击者可以在保证文档数字签名有效的前提下，进行隐藏、篡改或替换文档内容等恶意操作，常见的操作有替换收款人、付款订单或更改合同条款等。

该攻击技术被德国波鸿鲁尔大学的学者称为“影子攻击”，它的主要攻击原理是“视图层”概念，即在PDF文档中重叠的不同内容集。它利用“PDF灵活的技术规范，使影子文件在标准合规范围内运行”。

该研究结果2月22日在网络和分布式系统安全研讨会(NDSS)上发表。在测试的29个PDF阅读器中，有16个易遭受影子攻击-，包括Adobe Acrobat、Foxit Reader、Perfect PDF和Okular。

研究小组表示，该影子攻击存在三种变体：

• 隐藏：攻击者使用PDF规范中的增量更新功能隐藏某层内容。
• 替换：攻击者使用PDF规范中的“交互式表单”功能将原始内容替换为修改后的内容。
• 隐藏和替换：攻击者使用原始文档中包含的第二个PDF文档完全替换它。

在攻击中，攻击者会创建一个具有两种不同内容的PDF文档：一种是文档签署方所期望的内容，另一种是文档签署后才显示隐藏内容。

“PDF的签署者收到该文件后，会进行常规审核和签署，”研究人员解释，“攻击者获取签署文件后稍加篡改并将其发送给受害者。受害者接收文档后会检查数字签名是否被成功验证，但受害者看到的是篡改后的内容。”

在模拟世界中，该攻击相当于故意在纸质文档中留下空位让相关方签署，而攻击者可以在空位中插入任意内容。

研究小组补充，隐藏和替换是危害最大的变体攻击，因为它可以替换整个文档的内容。“攻击者可以建立一个完整的影子文档，影响每一页的呈现内容，甚至影响页面总页数以及其中包含的每项内容的显示。”

攻击的关键是利用不会使签名无效的PDF原生功能，比如允许对PDF进行修改的“增量更新”功能(如填写表格)和“交互式表格”功能(如文本字段、单选按钮等)，将恶意内容隐藏在看似无害的覆盖对象后面，或在签署后直接替换原始内容。

简单地说，这个想法是创建一种形式，它在签署前后显示相同的内容，但攻击者篡改后会显示一组完全不同的内容。

为了测试攻击，研究人员发布了两个新的开源工具PDF-Attacker和PDF-Detector。这两个工具可以用来生成影子文件，并检测文档在签署之前和修改之后的篡改。

这个影子攻击利用的漏洞被追踪编码为CVE-2020-9592和CVE-2020-9596，Adobe在2020年5月12日发布的更新中解决了该威胁。但截至2020年12月17日，测试的29个PDF阅读器中有11个仍然未修复。

据介绍，影子攻击建立在研究人员2019年2月设计的同类威胁基础上。当时，研究人员发现该类威胁可在保证签名有效的前提下修改文档，从而使伪造PDF文档成为可能。

虽然此后厂商采取了安全措施修复该问题，但新的研究旨在扩展这一攻击模型，以证实攻击者能否在保证签名有效的前提下，修改文档的可见内容。

这并不是PDF安全问题第一次受到关注。研究人员此前已经展示了提取有密码保护的PDF文档的方法，利用PDF规范支持的部分加密技术，一旦用户打开该文档，就可以远程渗出内容。

另外，研究人员上个月又发现了另一组影响PDF标准的11个漏洞(CVE-2020-28352至CVE-2020-28359以及CVE-2020-28410至CVE-2020-28412)，这些漏洞可能导致拒绝访问、信息泄露、数据操纵攻击，甚至执行任意代码。