首先介绍一下原型链

JS中`prototype`和`proto`分别是什么？

我们可以认为原型prototype是类Foo的一个属性，而所有用Foo类实例化的对象，都将拥有这个属性中的所有内容，包括变量和方法。
我们可以通过Foo.prototype来访问Foo类的原型，但Foo实例化出来的对象，是不能通过prototype访问原型的。这时候，就该__proto__登场了。

一个Foo类实例化出来的foo对象，可以通过foo.__proto__属性来访问Foo类的原型，也就是说：

foo.__proto__ == Foo.prototype

总结一下：

prototype是一个类的属性，所有类对象在实例化的时候将会拥有prototype中的属性和方法
一个对象的__proto__属性，指向这个对象所在的类的prototype属性

JavaScript原型链继承

所有类对象在实例化的时候将会拥有prototype中的属性和方法，这个特性被用来实现JavaScript中的继承机制。

比如：

function Father() {
    this.first_name = 'Donald'
    this.last_name = 'Trump'
}

function Son() {
    this.first_name = 'Melania'
}

Son.prototype = new Father()

let son = new Son()
console.log(`Name: ${son.first_name} ${son.last_name}`)

Son类继承了Father类的last_name属性，最后输出的是Name: Melania Trump。

总结一下，对于对象son，在调用son.last_name的时候，实际上JavaScript引擎会进行如下操作：

在对象son中寻找last_name
如果找不到，则在son.__proto__中寻找last_name
如果仍然找不到，则继续在son.__proto__.__proto__中寻找last_name
依次寻找，直到找到null结束。比如，Object.prototype的__proto__就是null

哪些情况下可以用原型链污染

在实际应用中，哪些情况下可能存在原型链能被攻击者修改的情况呢？

我们思考一下，哪些情况下我们可以设置__proto__的值呢？其实找找能够控制数组（对象）的“键名”的操作即可：

对象merge 结合拼接
对象clone（其实内核就是将待操作的对象merge到一个空对象中）复制

以对象merge为例，我们想象一个简单的merge函数：

function merge(target, source) {
    for (let key in source) {
        if (key in source && key in target) {
            merge(target[key], source[key])
        } else {
            target[key] = source[key]
        }
    }
}

在合并的过程中，存在赋值的操作target[key] = source[key]，那么，这个key如果是__proto__，就可以原型链污染
我们用如下代码实验一下：

let o1 = {}
let o2 = {a: 1, "__proto__": {b: 2}}
merge(o1, o2)
console.log(o1.a, o1.b)

o3 = {}
console.log(o3.b)

结果是，合并虽然成功了，但原型链没有被污染：
在这里插入图片描述
这是因为，我们用JavaScript创建o2的过程（let o2 = {a: 1, "__proto__": {b: 2}}）中，__proto__已经代表o2的原型了，此时遍历o2的所有键名，你拿到的是[a, b]，__proto__并不是一个key，自然也不会修改Object的原型。

那么，如何让__proto__被认为是一个键名呢？

我们将代码改成如下：

let o1 = {}
let o2 = JSON.parse('{"a": 1, "__proto__": {"b": 2}}')
merge(o1, o2)
console.log(o1.a, o1.b)

o3 = {}
console.log(o3.b)

可见，新建的o3对象，也存在b属性，说明Object已经被污染
这是因为，JSON解析的情况下，__proto__会被认为是一个真正的“键名”，而不代表“原型”，所以在遍历o2的时候会存在这个键。

merge操作是最常见可能控制键名的操作，也最能被原型链攻击，很多常见的库都存在这个问题。

例题

const express = require('express')
var hbs = require('hbs');
var bodyParser = require('body-parser');
const md5 = require('md5');
var morganBody = require('morgan-body');
const app = express();
var user = []; //empty for now

var matrix = [];
for (var i = 0; i < 3; i++){
    
    
    matrix[i] = [null , null, null];
}

function draw(mat) {
    
    
    var count = 0;
    for (var i = 0; i < 3; i++){
    
    
        for (var j = 0; j < 3; j++){
    
    
            if (matrix[i][j] !== null){
    
    
                count += 1;
            }
        }
    }
    return count === 9;
}

app.use(express.static('public'));
app.use(bodyParser.json());
app.set('view engine', 'html');
morganBody(app);
app.engine('html', require('hbs').__express);

app.get('/', (req, res) => {
    
    

    for (var i = 0; i < 3; i++){
    
    
        matrix[i] = [null , null, null];

    }
    res.render('index');
})


app.get('/admin', (req, res) => {
    
     
    /*this is under development I guess ??*/
    console.log(user.admintoken);
    if(user.admintoken && req.query.querytoken && md5(user.admintoken) === req.query.querytoken){
    
    
        res.send('Hey admin your flag is <b>flag{
    
    prototype_pollution_is_very_dangerous}</b>');
    } 
    else {
    
    
        res.status(403).send('Forbidden');
    }    
}
)


app.post('/api', (req, res) => {
    
    
    var client = req.body;
    var winner = null;

    if (client.row > 3 || client.col > 3){
    
    
        client.row %= 3;
        client.col %= 3;
    }
    matrix[client.row][client.col] = client.data;
    for(var i = 0; i < 3; i++){
    
    
        if (matrix[i][0] === matrix[i][1] && matrix[i][1] === matrix[i][2] ){
    
    
            if (matrix[i][0] === 'X') {
    
    
                winner = 1;
            }
            else if(matrix[i][0] === 'O') {
    
    
                winner = 2;
            }
        }
        if (matrix[0][i] === matrix[1][i] && matrix[1][i] === matrix[2][i]){
    
    
            if (matrix[0][i] === 'X') {
    
    
                winner = 1;
            }
            else if(matrix[0][i] === 'O') {
    
    
                winner = 2;
            }
        }
    }

    if (matrix[0][0] === matrix[1][1] && matrix[1][1] === matrix[2][2] && matrix[0][0] === 'X'){
    
    
        winner = 1;
    }
    if (matrix[0][0] === matrix[1][1] && matrix[1][1] === matrix[2][2] && matrix[0][0] === 'O'){
    
    
        winner = 2;
    } 

    if (matrix[0][2] === matrix[1][1] && matrix[1][1] === matrix[2][0] && matrix[2][0] === 'X'){
    
    
        winner = 1;
    }
    if (matrix[0][2] === matrix[1][1] && matrix[1][1] === matrix[2][0] && matrix[2][0] === 'O'){
    
    
        winner = 2;
    }

    if (draw(matrix) && winner === null){
    
    
        res.send(JSON.stringify({
    
    winner: 0}))
    }
    else if (winner !== null) {
    
    
        res.send(JSON.stringify({
    
    winner: winner}))
    }
    else {
    
    
        res.send(JSON.stringify({
    
    winner: -1}))
    }

})
app.listen(3000, () => {
    
    
    console.log('app listening on port 3000!')
})

首先分析一下代码
获取flag的条件是传入的querytoken要和user数组本身的admintoken的MD5值相等，且二者都要存在。

由代码可知，全文没有对user.admintokn 进行赋值，所以理论上这个值时不存在的，但是下面有一句赋值语句：

matrix[client.row][client.col] = client.data

data,row,col，都是我们post传入的值，都是可控的，所以可以构造原型链污染。

因此可以定义两个变量，
一个变量用于传入data，row，col，使原本没有的admintoken通过原型链污染来使admintoken存在
另一个变量用于get传入url中使admintoken与md5值匹配
在传值的时候注意用json，否则__proto__不会被识别成对象而是一个字符
在这里插入图片描述
这样就用原型链污染成功夺旗

原型链污染例题

目录

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