# HTTP/2降级中的请求走私

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HTTP/2通常被认为对经典请求走私免疫，因为每个DATA帧的长度是明确的。**这种保护在前端代理将请求“降级”到HTTP/1.x并转发到后端时消失**。当两个不同的解析器（HTTP/2前端和HTTP/1后端）试图达成一致，确定一个请求结束和下一个请求开始的位置时，所有旧的不同步技巧都会回归——加上一些新的技巧。

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## 为什么会发生降级

1. 浏览器已经支持HTTP/2，但许多遗留的源基础设施仍然只理解HTTP/1.1。
2. 反向代理（CDN、WAF、负载均衡器）因此在边缘终止TLS + HTTP/2，并**将每个请求重写为HTTP/1.1**以供源使用。
3. 翻译步骤必须同时创建`Content-Length` **和/或** `Transfer-Encoding: chunked`头，以便源可以确定主体长度。

每当前端信任HTTP/2帧长度**但**后端信任CL或TE时，攻击者可以迫使它们不一致。

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## 两种主要原始类

| 变体 | 前端长度 | 后端长度 | 典型有效负载 |
|---------|-----------------|-----------------|-----------------|
| **H2.TE** | HTTP/2帧 | `Transfer-Encoding: chunked` | 嵌入一个额外的分块消息主体，其最终的`0\r\n\r\n`*未*发送，因此后端等待攻击者提供的“下一个”请求。 |
| **H2.CL** | HTTP/2帧 | `Content-Length` | 发送一个*较小*的CL而不是实际主体，因此后端读取超出边界的下一个请求。 |

> 这些在精神上与经典的TE.CL / CL.TE相同，只是用HTTP/2替换了其中一个解析器。

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## 识别降级链

1. 在TLS握手中使用**ALPN**（`openssl s_client -alpn h2 -connect host:443`）或**curl**：
```bash
curl -v --http2 https://target
```
如果出现`* Using HTTP2`，则边缘支持H2。
2. 通过HTTP/2发送故意格式错误的CL/TE请求（Burp Repeater现在有一个下拉菜单可以强制使用HTTP/2）。如果响应是HTTP/1.1错误，例如`400 Bad chunk`，则证明边缘将流量转换为下游的HTTP/1解析器。

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## 利用工作流程（H2.TE示例）
```http
:method: POST
:path: /login
:scheme: https
:authority: example.com
content-length: 13      # ignored by the edge
transfer-encoding: chunked

5;ext=1\r\nHELLO\r\n
0\r\n\r\nGET /admin HTTP/1.1\r\nHost: internal\r\nX: X
```
1. **前端** 精确读取了 13 字节（`HELLO\r\n0\r\n\r\nGE`），认为请求已完成并将其转发给源。
2. **后端** 信任 TE 头，继续读取直到看到 *第二个* `0\r\n\r\n`，从而消耗了攻击者第二个请求的前缀（`GET /admin …`）。
3. 剩余部分（`GET /admin …`）被视为排队在受害者后面的 *新* 请求。

用以下内容替换走私请求：
* `POST /api/logout` 以强制会话固定
* `GET /users/1234` 以窃取特定于受害者的资源

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## h2c 走私（明文升级）

2023 年的一项研究表明，如果前端将 HTTP/1.1 的 `Upgrade: h2c` 头传递给支持明文 HTTP/2 的后端，攻击者可以通过仅验证 HTTP/1.1 的边缘隧道 *原始* HTTP/2 帧。这绕过了头部规范化、WAF 规则甚至 TLS 终止。

关键要求：
* 边缘不变地转发 **两个** `Connection: Upgrade` 和 `Upgrade: h2c`。
* 源升级到 HTTP/2，并保持允许请求排队的连接重用语义。

缓解措施很简单——在边缘剥离或硬编码 `Upgrade` 头，WebSockets 除外。

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##  notable real-world CVEs (2022-2025)

* **CVE-2023-25690** – Apache HTTP Server mod_proxy 重写规则可以链式用于请求拆分和走私。（在 2.4.56 中修复）
* **CVE-2023-25950** – HAProxy 2.7/2.6 在 HTX 解析器错误处理管道请求时发生请求/响应走私。
* **CVE-2022-41721** – Go `MaxBytesHandler` 导致剩余的主体字节被解析为 **HTTP/2** 帧，从而启用跨协议走私。

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## 工具

* **Burp Request Smuggler** – 自 v1.26 起，它自动测试 H2.TE/H2.CL 和隐藏的 ALPN 支持。在扩展选项中启用“HTTP/2 探测”。
* **h2cSmuggler** – Bishop Fox 的 Python PoC 用于自动化明文升级攻击：
```bash
python3 h2csmuggler.py -u https://target -x 'GET /admin HTTP/1.1\r\nHost: target\r\n\r\n'
```
* **curl**/`hyper` – 手动构造有效负载：`curl --http2-prior-knowledge -X POST --data-binary @payload.raw https://target`。

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## 防御措施

1. **端到端 HTTP/2** – 完全消除降级转换。
2. **单一长度真相来源** – 在降级时，*始终* 生成有效的 `Content-Length` **并且** **剥离** 任何用户提供的 `Content-Length`/`Transfer-Encoding` 头。
3. **路由前规范化** – 在路由/重写逻辑 *之前* 应用头部清理。
4. **连接隔离** – 不要在用户之间重用后端 TCP 连接；“每个连接一个请求”可以抵御基于队列的攻击。
5. **剥离 `Upgrade` 除非是 WebSocket** – 防止 h2c 隧道。

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## 参考文献

* PortSwigger Research – “HTTP/2: The Sequel is Always Worse” <https://portswigger.net/research/http2>
* Bishop Fox – “h2c Smuggling: request smuggling via HTTP/2 clear-text” <https://bishopfox.com/blog/h2c-smuggling-request>

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