npm npm前员工自曝生态内部存在严重bug | 附避坑指南

作者 | Darcy

译者 | 核子可乐

策划 | 丁晓昀

最近，npm 前工程经理 Darcy 在一份报告中指出，npm 注册没有根据相应 包的内容验证清单信息。 说，这会导致双重事实来源，攻击者可以利用它来隐藏脚本或依赖项。

这一点影响很大。例如，npm 上有个包可能会显示它没有依赖项，而实际上它有。同样，它显示的包名或版本可能与 .json 中的不同，而这可能会导致缓存中毒。更糟糕的是，它可以隐藏它将在安装期间运行脚本的事实。

在接受 InfoQ 采访时， 安全研究员 Ax 强调，这种不一致不一定是恶意的，可能是源于合法的克隆或分叉，或者是由于开发人员在更新包时没有清理过时的元数据。他还提出了一点小小的异议：

相信 .json 并不一定比相信包的 npmjs 页面更好——两者都不是完全可靠的。

根据 的说法，要解决这个问题需要借助安全工具进行更深入的分析，例如，对恶意文件或受到攻击的文件进行基于散列的分析，即高级二进制指纹。

另一个有用的建议来自 J. M. Rossy 的推特，他建议默认关闭脚本。

如果你对这个清单之惑感兴趣，请阅读 的原文，其中有许多其他的见解。

以下为原文翻译。

简单自我介绍，2019 年 7 月至 2022 年 12 月期间，我负责 npm CLI 团队的工程管理。2020 年我参与了 收购 npm 项目.。2022 年 12 月，我因各种原因离开了 。

如今，各类新兴供应链攻击可谓层出不穷，而本文要向大家分享的则是其中一例——我个人称之为“ 混淆”（ ）。

故事背景

在 Node 生态系统发展到如今全球用户达数千万、创建超过 310 万个软件包、月下载量高达 2080 亿次的规模之前，当初该项目的贡献者数量曾非常有限。当然，社区越小，大家就越感觉安心，毕竟没有哪个黑客团队会找这么“瘦”的目标下手。但随着时间推移，npm 注册表被逐步开发出来，人们可以免费贡献并检查其中的开源代码，语料库的组织政策和实践也迎来同步发展。

从诞生之初，npm 项目就非常信任注册表的客户端与服务器端。现在回想起来，这种高度依赖客户端来处理数据验证的作法真的很有问题。但也正是凭借这项策略，是让 工具生态得以快速成长并在数据形态中有所体现。

发生甚么事了？

npm 公共注册表不会使用包 中的内容来验证 信息npm，反而是依赖 npm 兼容的客户端进行解释和强制验证 / 一致性。事实上，在研究这个问题时，我发现服务器似乎从未承担过验证任务。

如今， 允许用户通过 PUT 请求将软件包发布至相应的包 URI，例如：

。

该端点会接收一条请求 body，内容如下所示（请注意：在经历近 15 年的发展之前，如今的 npm 及其他注册表 API 仍然严重缺乏记录信息）：

{  _id: ,  name: ,  'dist-tags': { ... },  versions: {    '': {      _id: '@`,      name: '',      version: '',      dist: {        integrity: '',        shasum: '',        tarball: ''      }      ...    }  },  _attachments: {    0: {      content_type: 'application/octet-stream',      data: '',      length: ''    }  }}

目前的问题是， 元数据（也就是「」数据）是独立于存放有软件包 .json 的 而独立提交的。这两部分信息之间从未进行过相互验证，而且我们往往搞不清依赖项、脚本、许可证等数据的“权威事实来源”究竟是谁。据我所知， 才是唯一拥有签名，且有着可离线存储及验证的完整性值的工件。从这些角度看，它应该才是正确的来源；但令人意外的是，.json 当中的 name & 字段实际上很可能与 中的字段不同，因为二者间不会进行相互验证。

示例

1.在 上生成身份验证令牌 (例如：//new - 选择 "" 以方便测试)

2.启动一个新项目 (例如：mkdir test && cd test/ && npm init -y)

3.安装 库（例如：npm ssri npm--fetch)

4.创建一个子目录，作为“真实”的软件包及内容（例如 mkdir pkg && cd pkg/ && npm init -y)

5.修改该包的内容……

6.在项目根目录中创建一个 .js 文件，内容如下：

;(async () => {  // libs  const ssri = require('ssri')  const pack = require('libnpmpack')  const fetch = require('npm-registry-fetch')
  // pack tarball & generate ingetrity  const tarball = await pack('./pkg/')  const integrity = ssri.fromData(tarball, {    algorithms: [...new Set(['sha1', 'sha512'])],  })
  // craft manifest  const name = ''  const version = ''  const manifest = {    _id: name,    name: name,    'dist-tags': {      latest: version,    },    versions: {      [version]: {        _id: `${name}@${version}`,        name,        version,        dist: {          integrity: integrity.sha512[0].toString(),          shasum: integrity.sha1[0].hexDigest(),          tarball: '',        },        scripts: {},        dependencies: {},      },    },    _attachments: {      0: {        content_type: 'application/octet-stream',        data: tarball.toString('base64'),        length: tarball.length,      },    },  }
  // publish via PUT  fetch(name, {    '//registry.npmjs.org/:_authToken': '',    method: 'PUT',    body: manifest,  })})()

7.可随意修改其中 键（例如，我在这里去掉了 & )；

8.运行程序（例如：node .js)；

9.导航至

/ &

/v/?= 以查看差异。

以上示例中的软件包是用不同 发布的，其各有对应的 .json，请参考：

Bug, bug, 到处是 bug

如果大家想用更简单的办法重现这种不一致性，现在也可以使用 npm CLI。一旦在项目中发现 .gyp 文件，它就会在 npm 发布期间改变 内容。这种行为似乎在我加入 npm 团队之前（即 6.x 或更早版本）就已经存在于客户端内，而且已经给众多用户惹出了不少麻烦。

1.npm init -y

2.touch .gyp

3.npm

4.可以看到， "node-gyp " . 条目已被自动添加至 当中，但却未被添加至 的 .json 当中。例如：

这种不一致现象在 node- 中经常出现：

相关影响

这个 bug 可能会以多种方式影响消费者 / 最终用户：

1.缓存中毒（即保存的包可能与注册表 /URI 中的名称 + 版本规格不匹配；

2.安装未知 / 未列出的依赖项（欺骗安全 / 审计工具）；

3.安装未知 / 未列出的脚本（欺骗安全 / 审计工具）；

4.引发潜在降级攻击（保存到项目中的版本规格，为不符合要求 / 易受攻击的包版本）。

已知受到影响的

第三方组织 / 实体：

更新：前文提到， 易受到 混淆问题的影响。自 2022 年 9 月 5 日起， 方面已开始使用 内的 .json 文件作为事实来源，且要求显示包的准确信息（例如依赖项、许可证、脚本等）。截至本文发布时，--pkg 的软件包页面错误地引用了过时的数据，但 团队很快解决了这个问题。这里要称赞一声， 可能是首个正确处理此问题的项目团队。

此问题还会以下面介绍的几种方式，影响到所有已知的主要 包管理器。jFrog 的 等第三方注册表实现似乎也继承了该 API 的设计 / 问题，因此使用这些私有注册表实例的所有客户端也会出现相同的问题 / 不一致。

注意，各类包管理器和工具对应不同的应用场景。它们要么使用 / 引用软件包的注册表 ，要么使用 / 引用 的 .json（主要是为了通过缓存机制提高安装性能）。

这里需要强调的是，生态系统目前仍普遍存在错误假设，即 的内容始终与 的 .json 内容一致（这主要是因为注册表 API 说明文档过少，且 多次提到注册表会将 .json 的内容存储为元数据——但却没有强调其实是由客户端负责确保一致性）。

npm@6

执行 / 中不存在的脚本

重现步骤：

1.安装一个格式经过篡改的依赖项: npx npm@6 --pkg@2.1.13

2.See that are being even none are in the & the has not the as (ie. 可以看到，虽然在 中并不存在 / 注册表尚未将包注册为具有安装脚本，但生命周期脚本仍在执行（即 为 /false)

参考

代码 / 包请参考

3./--pkg 当中的 .json 反映 条目。

安装 / 中不存在的依赖项

由于包 会被缓存在全局存储当中，所以如果 --- 配置与 --no--lock 共同使用，则下一次在系统中对该包运行 时，隐藏在 中的依赖项也会被安装。

重现步骤：

1.安装 npx npm@6 --pkg@2.1.13

2.再次运行安装… npx npm@6 --- --no--lock

npm@9

安装 / 中不存在的依赖项

与 npm@6, 类似，npm@9 在使用 -- 配置时也会直接安装经过缓存的 .json 当中引用的依赖项。

注意：其中似乎存在争用条件，即 -- 可能会 / 可能不会被从缓存内提取npm，因此重现结果并不稳定。

重现步骤：

1.安装格式经过篡改的依赖项以将其缓存；

2.在安装时使用 -- 配置并 / 或关闭可用网络（例如：npm -- --no--lock)

3.可以看到， 中并未引用的依赖项也会被安装。

yarn@1

执行 / 中不存在的安装脚本

与 npm@6 & npm@9 类似，yarn@1 会 中引用、但 并未引用的脚本，反之亦然。

使用 中的 字段——暴露潜在降级攻击向量

现在大家已经了解， 的内容定义可以与 有所不同；在这种情况下，yarn@1 顺理成章地在升级 / 降级之后，再把错误版本保存回当前项目的 .json 当中（可能令用户在后续安装中遭受降级攻击）。

pnpm@7

执行 / 中不存在的安装脚本

重现步骤：

与之前几个案例类似，pnpm 会运行 中存在、但 并未引用的脚本，反之亦然。

CWE 分类 / 细分

此漏洞可能涉及多种 CWE 分类。至少如果我们把此问题视为“特例”，则以上情况应该被归纳为“服务端安全的客户端实施”（即 CWE-602——但我严重怀疑这种判断并不适用。我在下文中会具体分析各种问题及其相应 CWE 分类，且分别提供参考代码）。

1.CWE-602: 服务端安全的客户端实施

2.CWE-94: 代码生成控制不当（「代码注入」）

3.CWE-295: 证书生成不当

4.CWE-325: 缺少加密步骤

5.CWE-656: 依赖构建于封闭的安全性

为此做了哪些努力？

据我所知， 大概在 2022 年 11 月 4 日左右发现了这个问题；经过独立研究之后，我认为这个问题的潜在影响 / 风险要比最初的判断大得多，因此于 3 月 9 日提交了一份包含个人发现的 报告。3 月 21 日， 关闭了该工单，表示他们正在“内部”处理这个问题。据我了解，之后 没有取得任何 重大进展，也没有公开发布这个问题。相反，他们在过去半年间逐渐放弃了 npm 的产品地位，且拒绝更新或提供关于补救措施的相关说明。

可行的解决方案

正陷入不可逆转的困境。事实上， 就是在这样的状态下运行了十余年，意味着目前的安全状况已经被深深嵌入代码当中，再难实现广泛修复。如前所述，npm CLI 本身也依赖于这种设计，而且目前还可能存在其他非恶意用途。

用户能做点什么？

与认识的任何使用 npm 注册表 数据的已知工具作者 / 维护者联系，确保他们知情并想办法在适当时转而使用包内容作为元数据（即除了 name & 之外的所有内容）。另外，请从现在起严格执行 / 验证注册表代理的一致性。

原文链接：

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