Detectando cachés ocultos en la web usando análisis de tiempo

Las cachés web son una parte importante de cómo funcionan los sitios web. Ayudan a acelerar la entrega de páginas web al almacenar copias del contenido para que los usuarios puedan acceder a ellas más rápido. Sin embargo, no todas las cachés web son fáciles de identificar. Algunas no comparten información sobre su estado, lo que dificulta saber si el contenido proviene de la caché o del servidor original. Esto puede llevar a posibles problemas de seguridad, como la exposición de datos sensibles.

Este artículo habla de un nuevo método para descubrir estas cachés web ocultas y encontrar Vulnerabilidades en ellas. El método se basa en el Análisis de Tiempos, que nos permite determinar si una respuesta está en caché sin depender de la información sobre el estado de la caché que puede ser inexacta.

#¿Qué son las Cachés Web?

Las cachés web son servidores intermedios situados entre los usuarios (clientes) y el servidor original. Almacenan copias de las páginas web y otros recursos para que, cuando los usuarios los soliciten, la caché pueda entregarlos rápidamente. Esto reduce la carga en el servidor original y acelera la experiencia del usuario.

Cuando un usuario solicita un recurso web, la caché verifica si tiene una copia almacenada que no haya expirado. Si la tiene, la sirve. Si no, obtiene el contenido del servidor original y luego lo almacena para futuras solicitudes.

#Cómo se Comunican las Cachés Web

Las cachés web indican si una respuesta se sirve desde sus datos almacenados (acierto de caché) o directamente desde el servidor original (fallo de caché) a través de encabezados de respuesta especiales. Estos encabezados no siempre están estandarizados, lo que significa que diferentes tecnologías de caché pueden usar diferentes nombres y formatos. Esta inconsistencia puede confundir a las herramientas diseñadas para verificar el estado de la caché.

#El Desafío de las Cachés Web Ocultas

Detectar una caché web puede ser difícil cuando la caché no comunica su estado de manera confiable. Algunas cachés pueden no reportar su estado en absoluto, usar nombres de encabezados personalizados o incluso afirmar falsamente ser un fallo de caché cuando no lo son. Esta falta de información crea una barrera para las medidas de seguridad que dependen de identificar si los datos están en caché.

#La Importancia del Análisis de Tiempos

Para superar estos desafíos, se ha desarrollado un nuevo método que emplea el análisis de tiempos. El análisis de tiempos examina cuánto tiempo tarda en recibir respuestas tanto del servidor original como de la caché. Al analizar estos datos de tiempos, podemos deducir si una respuesta está en caché.

En este método, se envían dos solicitudes simultáneamente: una está diseñada para obtener una respuesta fresca del servidor original (sin caché), y la otra puede ser servida desde la caché. Si la caché sirve la segunda solicitud más rápido que la primera, podemos concluir que la segunda solicitud provino de la caché.

#La Metodología

La metodología implica varios pasos:

1. Envío de Solicitudes Pares: Se envían dos grupos de solicitudes. El primer grupo contiene solicitudes donde todas son sin caché para capturar respuestas directamente del servidor original. El segundo grupo incluye solicitudes donde una es sin caché y la otra no.

2. Medición de Tiempos de Respuesta: Se registran y comparan los tiempos tomados para recibir respuestas.

3. Análisis Estadístico: Se aplica una prueba estadística para determinar si la diferencia en los tiempos de respuesta es significativa. Si los tiempos de respuesta indican que hay una caché presente, concluimos que hay una caché web oculta.

#Hallazgos de los Experimentos

#Experimento Preliminar

Para probar la precisión del método, los investigadores realizaron un experimento inicial en sitios web populares para ver cuán efectivo sería el análisis de tiempos para distinguir entre respuestas en caché y no en caché.

Durante este experimento, el 89.6% de los sitios probados fueron clasificados correctamente según su estado de caché, lo que muestra que el análisis de tiempos es una técnica confiable. Muchos errores se encontraron debido a información incorrecta reportada por las propias cachés, más que por un fallo en el análisis de tiempos.

#Experimento a Gran Escala

Luego se realizó un estudio de seguimiento más grande utilizando el método en los 50,000 principales sitios web para determinar cuántos de estos sitios tenían cachés ocultas. Los resultados mostraron que aproximadamente el 5.8% de estos sitios tenían cachés ocultas que no comunicaban efectivamente su presencia.

#Detección de Vulnerabilidades

El método también se utilizó para identificar vulnerabilidades relacionadas con lo que se conoce como Engaño de Caché Web (WCD). Esto ocurre cuando el contenido dinámico se almacena en caché, lo que puede llevar a que información sensible se exponga inadvertidamente. Después de probar las cachés ocultas identificadas, se encontró que 1,020 sitios web (aproximadamente el 62.7% de los probados) estaban efectivamente almacenando contenido dinámico incorrectamente.

#Estudios de Caso de Vulnerabilidades

Un análisis manual de una selección de los sitios web que habían sido marcados por almacenar contenido dinámico reveló algunas vulnerabilidades preocupantes. En varias ocasiones, se encontró que información sensible, como correos electrónicos personales y datos de compras, era fácilmente accesible debido a estos problemas de caché.

Tres sitios de comercio electrónico notables estaban entre los vulnerables, filtrando información crítica de los usuarios. Las vulnerabilidades no se habrían podido detectar sin el nuevo método de análisis de tiempos, destacando su importancia en la mejora de la seguridad web.

#Conclusión

Los hallazgos de esta investigación destacan la efectividad de usar el análisis de tiempos para detectar cachés web ocultas y sus vulnerabilidades. El método desarrollado no solo es eficiente, sino también crucial para mejorar la seguridad de numerosos sitios web que dependen de la caché para su rendimiento.

A medida que las tecnologías web y las estrategias de caché evolucionan, también deben hacerlo las técnicas para identificar y mitigar posibles vulnerabilidades. Esta metodología ofrece valiosos conocimientos y herramientas para los operadores de sitios web y los investigadores de seguridad que buscan proteger los datos de los usuarios y mejorar la seguridad web en general.

#Consideraciones Éticas

A lo largo de la investigación, se tuvo cuidado de minimizar el impacto en los servidores web. Se limitó el número de solicitudes enviadas y la investigación solo utilizó cuentas de prueba para cualquier interacción con los sitios web. Las vulnerabilidades identificadas también se divulgarán de manera responsable para ayudar a mejorar los protocolos de seguridad sin causar daño no intencionado.

En resumen, la investigación contribuye significativamente a la comprensión de las vulnerabilidades de las cachés web y proporciona metodologías prácticas para mejorar la seguridad web. Sirve como un recordatorio de la importancia de detectar y abordar con precisión los riesgos en el panorama digital en constante cambio.