SAML認証はなぜ破られるのか？仕組みと代表的なバイパス手法を整理

導入

SAML認証は企業システムで広く使われているSSOの仕組みです
しかし実際の脆弱性診断では SAML認証のバイパス が見つかるケースが珍しくありません

なぜSAML認証は破られてしまうのか

この記事では勉強会の内容を元に SAML認証の仕組みと脆弱性の背景 を整理します

この記事では次のことをまとめます

SAML認証の基本構造
SAMLレスポンスと署名検証の仕組み
SAML認証がバイパスされる理由
開発者が理解しておくべきポイント

勉強会概要

イベント
PenTestSecJP

テーマ
攻撃者のためのSAML認証101

SAML認証とは

SAMLは SSO（Single Sign-On）を実現するための認証プロトコル

主に次の2つの役割が登場する

Service Provider（SP）
アプリケーション側
Identity Provider（IdP）
認証を担当するシステム

認証の流れは次の通り

ユーザーがSPへアクセス
SPがIdPへ SAML Request を送信
IdPがユーザーを認証
IdPが SAML Response をSPへ返す
SPがレスポンスを検証しログイン成立

SAMLレスポンスの構造

SAML認証の核心は SAML Response

これは

IdPがSPに対して送る認証結果メッセージ

レスポンスには次の要素が含まれる

ResponseType
- StatusResponseType
- ResponseType
Assertion
- ユーザー情報
- 認証結果

実際のデータは XML形式

SAML認証で重要なXML署名

SAMLレスポンスには XML署名 が付与される
これによりレスポンスの改ざんを防ぐ

署名検証は大きく次の2つ

1 SignedInfoの検証

<SignedInfo> 要素には署名対象の情報が含まれる

検証の流れ

XMLを 正規化（Canonicalization）
正規化した値から SignedInfo を生成
IdPの公開鍵で署名を検証

これにより

SignedInfo が改ざんされていないこと

を確認できる

重要ポイント

<KeyInfo> に含まれる証明書を そのまま信頼してはいけない
信頼済み証明書との検証が必要

2 ReferenceのDigest検証

<Reference> 要素は

どのXML要素が署名対象か

を示している

検証の流れ

<Reference URI> が指す要素を取得
<Transform> を順番に適用
正規化
ハッシュ値を計算
Digest値と一致するか確認

SAML認証はなぜバイパスされるのか

SAML認証のバイパスは主に次の原因で発生する

1 署名検証が正しく行われていない

よくあるミス

署名検証を行っていない
Assertionのみ検証
Reference検証を行っていない

2 KeyInfoをそのまま信頼してしまう

XML内にある

<KeyInfo>

の公開鍵をそのまま使う実装

これを行うと

攻撃者が自分の公開鍵を埋め込む
自分で署名したレスポンスを送信
検証が通る

という認証バイパスが可能になる

3 XML Signature Wrapping Attack

SAML脆弱性で最も有名な攻撃

特徴

署名自体は正しい
しかし アプリが読むデータが別

例

署名対象のAssertionは正しい
攻撃用Assertionを追加
アプリがそちらを読んでしまう

結果

署名は正常
認証はバイパス

4 XMLパーサの挙動を利用する

XMLパーサの実装差異が原因になるケース

例

<!-- comment -->

をAssertion内部に入れる

パーサの挙動によっては

コメント前のテキストだけ取得
XML構造が意図せず変化

結果

検証と実際の処理対象がズレる

なぜSAMLは問題が起きやすいのか

理由はシンプル

仕組みが非常に複雑

複雑なポイント

XML
XML署名
Canonicalization
Transform処理
複雑な仕様

実装者が

仕様を完全理解するのが難しい
ライブラリ依存が強い

結果

検証ミス
パーサ依存バグ

が発生しやすい

技術者視点の考察

開発者として重要なのは

SAMLを自前実装しないこと

理由

XML署名は非常に複雑
仕様理解が難しい
実装ミスが認証バイパスに直結

実際

多くのSAML脆弱性は 実装ミス

また最近の認証では

OAuth2
OpenID Connect

が主流になりつつある

理由

JSONベース
実装がシンプル
セキュリティモデルが理解しやすい

新規システムでは

SAMLよりOpenID Connectを検討する価値が高い

学び

今回のポイント

SAML認証はXML署名によって安全性を担保している
署名検証の実装ミスが認証バイパスを生む
XML Signature Wrapping Attackは代表的な攻撃
XMLパーサの挙動差でも脆弱性が生まれる
新規導入ならOpenID Connectの方が扱いやすい

まとめ

SAMLはSSOを実現する重要な仕組み
しかし

XML
署名
複雑な仕様

が重なり 実装ミスによる脆弱性が発生しやすい

SAMLを扱う場合は

署名検証の仕組み
XMLパーサの挙動

を理解しておくことが重要