WebTransport Protocol Fuzzing

Bakalárska práca

Autor: Vladyslav Havriuk

Školiteľ: doc. RNDr. Martin Stanek, PhD.

https://github.com/qbitroot/webtransport-fuzzer

Čo je WebTransport?

  • Moderný protokol pre obojsmernú komunikáciu klient-server.
  • Postavený na HTTP/3 a QUIC.
  • Kombinuje nízku latenciu (ako UDP) s bezpečnosťou a spoľahlivosťou (TLS 1.3, Congestion Control).
  • Cieľ práce: Testovanie bezpečnosti tohto protokolu.

Architektúra protokolov

Protokol Rola Vrstva
QUIC Cesta (The Road) Transport (L4)
HTTP/3 Dopravné predpisy Application (L7)
WebTransport Náklad (Cargo) Application (L7+)

WebTransport využíva HTTP/3 na "setup", ale potom posiela dáta priamo cez QUIC streamy.

Fáza 1: Nadviazanie spojenia

Pred fuzzingom musíme prejsť striktným bezpečnostným procesom.

1. Handshake
QUIC + TLS 1.3
→
2. Settings
H3 Parameters
(Max Sessions)
→
3. Connect
HTTP Method:
CONNECT

Až po úspešnom kroku 3 sme v stave "OPEN" a môžeme fuzzovať.

Fáza 2: Fuzzing Loop

Sme v tuneli. Klame telom, že sme validný klient.

BooFuzz
Generuje invalidné
VarInts, Payloady...
➔
STATE: OPEN
  • Inject: Malformed Capsules
  • Inject: Invalid Stream IDs
  • Inject: Overflowed Datagrams

Metodika: Blackbox Fuzzing

Prečo Blackbox?

Náš fuzzer nemá prístup k internému stavu ani zdrojovému kódu servera.

Language Agnostic

Keďže komunikujeme výhradne cez sieťové rozhranie (network packets), nezáleží nám na tom, v akom jazyku je server napísaný.

Real-world scenár

Simulujeme útok reálneho útočníka, ktorý tiež vidí iba verejný port, nie kód aplikácie.

Ciele testovania (Targets)

Testujeme rôzne implementácie WebTransport Echo Serverov:

Python (aioquic)
Rust (quinn / h3)
Go (quic-go)
C++ (mvfst)

Implementácia

Technológia: Python + BooFuzz + aioquic

  • Shim Architektúra: Bridge medzi fuzzerom a šifrovaným spojením.
  • State Machine: BooFuzz kontroluje logickú postupnosť (Connect -> Open Stream -> Send Data).

Záver: Vytvárame univerzálny nástroj na overenie robustnosti WebTransport implementácií.