في العالم المتطور لبنية الويب الحديثة، فإن توقيع الويب JSON (JWS) بمثابة العمود الفقري التشفيري لبروتوكولات المصادقة مثل OAuth 2.0 و OpenID Connect. بالنسبة لمهندسي الأمان والباحثين في الفريق الأحمر والذكاء الاصطناعي، فإن القدرة على إجراء فك تشفير توقيع الويب json هو مجرد نقطة دخول إلى مصفوفة معقدة من عيوب التنفيذ التشفيري ونقاط الضعف المنطقية.

في حين ينظر المطورون إلى JWS على أنها ناقل موثوق للرموز الرمزية الموثوق بها، فإن المتخصصين في مجال الأمن يدركون أنها سطح هجوم رئيسي. لا يكون الرمز المميز آمنًا إلا بقدر منطق التحقق منه. إذا تمكنت من فك تشفيره، يمكنك تحليله، وإذا تمكنت من تحليله، يمكنك التلاعب به.

ينتقل هذا الدليل الشامل إلى ما هو أبعد من برامج فك التشفير الأساسية عبر الإنترنت. سنقوم بتشريح مواصفات RFC 7515، وتحليل الثغرات الخطيرة مثل "التوقيعات النفسية" (CVE-2022-21449)، واستكشاف كيف يمكن لمنصات الجيل التالي من الذكاء الاصطناعي مثل بنليجنت تقوم بأتمتة استغلال العيوب المنطقية في JWS.

الهندسة وراء السلسلة: تفكيك قاعدة 64Url

عندما تقوم بإجراء فك تشفير توقيع الويب json العملية، فأنت تعكس تقنيًا عملية Base64Url ترميز. على عكس Base64 القياسي، يستخدم JWS أبجدية آمنة لعناوين URL (استبدال + مع - و / مع _) وحذف أحرف الحشو (=).

فهم هذا التمييز أمر بالغ الأهمية لبناء أدوات أمان مخصصة. ستختنق أداة فك ترميز Base64 القياسية على توقيع JWS.

الهيكلية

يتم إنشاء JWS على النحو التالي: BASE64URL(UTF8(JWS Header)) || '.' | | BASE64URL(JWS Payload) | ". | | BASE64URL(توقيع JWS)

بالنسبة للمهاجم، فإن الرأس هو الجزء الأكثر إثارة للاهتمام. فهو يملي كيف يجب على الخادم معالجة الرمز المميز.

بناء أداة قوية: تنفيذ بايثون

يعد الاعتماد على أدوات تصحيح الأخطاء المستندة إلى الويب بمثابة انتحار أمني تشغيلي (OpSec) أثناء المشاركة الاحترافية. أنت بحاجة إلى أدوات غير متصلة بالإنترنت وقابلة للبرمجة النصية. فيما يلي نص برمجي Python من فئة الإنتاج مصمم من أجل فك تشفير توقيع الويب json الرموز أثناء معالجة أخطاء الحشو بأمان - وهي مشكلة شائعة في حركة المرور الملتقطة.

بايثون

'استيراد json استيراد base64 استيراد sys

فئة JWSDecoder: تعريف ابدأ(الذات، الرمز المميز): الرمز المميز الذاتي = الرمز المميز الأجزاء الذاتية.parts = token.split(''.')

def _pad_base64(self, data):
    """" يضمن الحشو الصحيح لفك تشفير Base64Url.""""
    مفقود_بادينغ = len(data) % 4
    إذا كانت مفقودة_بادينغ:
        البيانات += ''='' * (4 - مفقود_بادينغ)
    إرجاع البيانات

def decode_segment(self, segment):
    حاول
        # استبدل الأحرف الآمنة لعنوان URL بأحرف Base64 القياسية
        مقطع = segment.replace('-', '+').replace('_', '/')
        مبطن = self._pad_base64(مقطع)
        فك تشفير_البايتات = base64.b64decode(padded)
        إرجاع json.loads.loads(decoded_bytes)
    باستثناء استثناء ك e:
        الإرجاع {"خطأ": f"فشل فك التشفير: {str(e)}"، "خام": المقطع}

تعريف تحليل (ذاتي):
    إذا كان len(self.parts) !.= 3:
        إرجاع "تنسيق JWS غير صالح. متوقع 3 أجزاء مميزة."
    
    الرأس = self.decode_segment(self.parts[0])
    الحمولة = self.decode_segment(self.parts[1])
    توقيع_هيكس = self.parts[2] self.parts[2] # التوقيع ثنائي، الاحتفاظ به كسلسلة سداسية/سلسلة خام مفيد غالبًا

    الإرجاع {
        "الرأس": رأس,
        "الحمولة": الحمولة,
        "Signature_Sample": signature_hex[:10] + "..."
    }

الاستخدام

الرمز المميز = "eyJhbGciOiJIJIUzIUzI1NiIsInR5cCICI6IkpXVCJ9.eyJzdWIIOIOIxMjM0NTY3ODKWIWIwibmFtZISI6IKP6IkpvaG4GRG9GRG9LIwiaWRtaWRtaW4iOmZhbHNlfQ.InvalidSignatureForDemo" decoder = JWSDecoder(token) طباعة(json.dumps(decoder.analy()، indent=2))'`

الفجوة الحرجة: فك التشفير مقابل التحقق

المغالطة الأمنية الأكثر انتشارًا في تنفيذ JWT هي الخلط بين فك التشفير والتحقق.

• فك التشفير تحويل سلسلة Base64Url إلى JSON قابلة للقراءة. يمكن لأي شخص القيام بذلك.
• التحقق يعيد حساب التوقيع باستخدام زئبق المحدد في الرأس والمفتاح السري للخادم.

إذا قام أحد التطبيقات بتنفيذ فك تشفير توقيع الويب json لقراءة المستخدم_المعرف قبل التحقق من التوقيع، يمكن للمهاجم تعديل الحمولة والحصول على وصول غير مصرح به. حالة السباق هذه من نمط "وقت التحقق إلى وقت الاستخدام" (TOCTOUU) في المنطق هي حالة خفية ولكنها مدمرة.

الاستغلال المتقدم: ما بعد ألغ: لا شيء

في حين أن ألغ: لا شيء الهجوم موثق جيدًا، وتحظره المكتبات الحديثة بشكل افتراضي. يركز مهندسو الأمن المتشددون على عيوب تنفيذ التشفير والتجاوزات المنطقية المعقدة.

1. "التواقيع النفسية" (CVE-2022-21449)

في عام 2022، اكتُشفت ثغرة كارثية في تطبيق جافا لخوارزمية التوقيع الرقمي للمنحنى الإهليلجي (ECDSA).

الرياضيات

يتضمن التحقق من توقيع ECDSA معادلة رياضية:

$P4T$v = r^{-1}(zG + rQ) \mod n$$

حيث $(r، s)$ هو زوج التوقيع.

الخلل

فشل التنفيذ في التحقق مما إذا كان $r$ أو $s$ صفرًا. إذا قام أحد المهاجمين يدويًا بإنشاء رمز رمزي حيث قيم التوقيع $r=0$T4T و$s=0$:

1. تنهار المعادلة إلى $0 = 0$.
2. عوائد التحقق صحيح لـ أي الحمولة و أي المفتاح العام.

وقد سمح ذلك للمهاجمين بتجاوز المصادقة بالكامل على أي نظام جافا 15-18 ببساطة عن طريق تصفير التوقيع. يسلط هذا الضوء على سبب أهمية التحليل اليدوي وفك التشفير - فالمكتبات القياسية سترفض الرمز المميز فقط، لكن الباحث الأمني يحتاج إلى رؤية لماذا المنطق قائم.

2. هجوم تشويش المفاتيح (HMAC مقابل RSA)

تستغل هذه الهجمة ثقة الخادم في زئبق الرأس.

1. توقعات الخادم: يحتفظ الخادم بمفتاح عام (للتحقق من RS256) ومفتاح خاص (للتوقيع).
2. الهجوم ينتزع المهاجم المفتاح العام للخادم (متاح على /jwks.json).
3. التزوير يقوم المهاجم بتعديل الرأس إلى HS256 (HMAC المتماثل).
4. التنفيذ يوقع المهاجم رمزًا مميزًا خبيثًا باستخدام المفتاح العام كسر HMAC.
5. الفشل يرى الخادم HS256ويجلب "مفتاحه" المعروف (والذي يصادف أنه ملف المفتاح العام)، ويتحقق من توقيع HMAC باستخدام هذا الملف. يمر التحقق.

3. حقن رأس JKU

إذا كان رأس JWS يحتوي على "jku": ""ويجلب الخادم المفاتيح من عنوان URL هذا للتحقق من التوقيع، يتحكم المهاجم في عملية التحقق. يوقعون الرمز المميز بمفتاحهم الخاص ويخبرون الخادم بمكان العثور على المفتاح العام المطابق.

أتمتة المستحيل: أتمتة اختبار JWS القائم على الذكاء الاصطناعي مع Penligent

بالنسبة لمختبر خماسي بشري، فإن التحقق من كل تبديل لهذه الهجمات أمر مرهق. يجب عليك اختبار

• الخلط بين الخوارزميات (RSA -> HMAC، ECDSA -> HMAC)
• طفل الحقن (SQLi، اجتياز الدليل)
• جكو تجاوزات القائمة البيضاء
• مئات من نقاط الضعف المعروفة (مثل CVE-2022-21449)

هذا هو المكان Penligent.ai يمثل نقلة نوعية.

التشويش الواعي بالسياق

وخلافاً للماسحات الضوئية التقليدية التي تطلق الحمولات بشكل أعمى، يستخدم وكلاء الذكاء الاصطناعي من Penligent "حلقة التفكير".

1. التحليل الدلالي العميق: عندما يصادف الذكاء الاصطناعي نظام الإنذار المشترك، فإنه يقوم بإجراء فك تشفير توقيع الويب json لفهم سياق التطبيق. هل يوجد الدور الحقل؟ هل يوجد المستأجر_المعرف?
2. الاستدلال المنطقي: يستنتج الذكاء الاصطناعي مجموعة تقنيات الواجهة الخلفية (على سبيل المثال، يشير اكتشاف رؤوس Java إلى احتمال كبير لوجود ثغرة CVE-2022-21449).
3. توليد الحمولة التكيفية:
   • يولد حمولات محددة (على سبيل المثال، تغيير الدور: المستخدم إلى الدور: مشرف).
   • إنه يتلاعب بالتوقيع بذكاء (على سبيل المثال، محاولة استغلال "التوقيع النفسي" ذي القيمة الصفرية).
   • يتحقق من صحة النجاح للهجوم من خلال محاولة الوصول إلى نقاط النهاية المحمية باستخدام الرمز المميز المزور.

الميزة البينليجنتية تعمل المنصة على أتمتة حلقة "فك التشفير -> التعديل -> التوقيع -> الاختبار" المملة، مما يسمح لمهندسي الأمن بالتركيز على البنية عالية المستوى بدلاً من صيانة البرامج النصية. تعمل المنصة بشكل أساسي كعضو في الفريق الأحمر على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، ولا تنسى أبداً إجراء فحص محدد لمشكلة مكافحة التطرف العنيف.

استراتيجيات التقوية للمهندس المعماري

وللدفاع ضد هذه النواقل المعقدة، يجب على المهندسين اعتماد نهج الدفاع في العمق:

1. خوارزميات الكود الصلب: لا تثق بـ زئبق الرأس. حدد صراحةً أن دالة التحقق الخاصة بك فقط يقبل RS256 (أو الخوارزمية التي اخترتها).Python '# BAD jwt.decode(token, key) GOOD jwt.decode(token, key, algorithms=["RS256"])`
2. التحقق من صحة معرفات المفاتيح (طفل): تأكد من أن طفل يعين الرأس إلى قائمة بيضاء محددة بدقة من المفاتيح في خدمة إدارة المفاتيح (KMS). لا تستخدم أبدًا طفل مباشرةً في استعلام قاعدة البيانات أو مسار الملف.
3. فرض تناوب المفاتيح: تدوير مفاتيح التوقيع بانتظام للتخفيف من تأثير المفتاح الخاص المخترق.
4. مراقبة حالات الحشو الشاذة: غالبًا ما يشير وجود عدد كبير من أخطاء فك التشفير (بسبب الحشو السيئ في Base64Url) في سجلاتك إلى محاولة تشويش نشطة.

الخاتمة

الأمر إلى فك تشفير توقيع الويب json هو خط البداية وليس خط النهاية. بالنسبة لمهندس أمن النخبة، تمثل JWS ساحة معركة ديناميكية من أساسيات التشفير ومنطق التنفيذ.

سواء كانت الثغرات الرياضية المتمثلة في الفراغ الرياضي لقيم ECDSA الصفرية أو فخ المنطق المتمثل في ارتباك المفاتيح، فإن الثغرات حقيقية ومدمرة. من خلال الاستفادة من التحليل اليدوي العميق جنباً إلى جنب مع أدوات الأتمتة القائمة على الذكاء الاصطناعي مثل بنليجنت، يمكن لفرق الأمن ضمان أن تظل طبقات المصادقة الخاصة بهم محصنة ضد مشهد التهديدات المتطور لعام 2025.

مصادر موثوقة وقراءة المزيد من المعلومات

• RFC 7515: معيار توقيع الويب JSON (JWS)
• منشور NIST الخاص رقم 800-63B: إرشادات الهوية الرقمية
• Auth0: الثغرات الأمنية الحرجة في مكتبات رموز الويب JSON
• CVE-2022-21449: التوقيعات النفسية في Java