Cache Key Injection：新型 Web 快取投毒技術，企業應關注多層快取架構安全

網站導入 CDN 與快取機制，可以降低源站負載並提升網站存取速度，但當企業同時使用 CDN、Reverse Proxy 與 Origin Cache 時，不同快取層對請求的處理方式若存在差異，也可能形成新的安全風險。

2026/ 9/ 17，資安研究員 Alex Brumen 於 YesWeHack 公開分享一項名為「Cache Key Injection」的快取投毒技術。研究將傳統 Web Cache Poisoning 的攻擊面進一步延伸至 Cache Key 本身的組成邏輯，提醒企業在規劃多層快取架構時，也需要檢視不同快取層之間的設定與處理方式。

Cache Key Injection 是什麼？

一般而言，快取系統會根據 Request 的特定欄位建立 Cache Key，用來判斷不同請求是否應該取得相同的快取內容。

例如部分 Nginx 配置可能將 HTTP Scheme、Host 與 URI 等資訊組合成 Cache Key：

$scheme$host$request_uri

如果不同變數直接串接，且彼此之間沒有明確的分隔符號，在特定條件下，攻擊者可能透過控制不同的 Request 欄位，讓原本不同的 HTTP Request 最終產生相同的 Cache Key。

這種情況稱為 Cache Key Collision（快取鍵碰撞）。

當不同請求被錯誤視為相同快取物件時，就可能進一步造成 Cache Poisoning，讓錯誤或惡意內容被寫入共享快取，影響後續使用相同 Cache Key 的使用者。

Cache Key 設計可能帶來哪些風險？

研究指出，在特定測試環境與配置下，Cache Key Collision 可能形成不同類型的安全問題，例如：

快取投毒（Cache Poisoning）
Cache-Poisoned Denial of Service（CPDoS）
存取控制繞過或快取欺騙
HTTP Scheme／Host 混淆造成的 Stored XSS
惡意或錯誤內容被寫入共享快取

這些風險的共同點在於，問題不一定來自單一軟體漏洞，而可能源自 快取規則與 Request 欄位之間的組合方式。

因此，即使 CDN、WAF 或 Reverse Proxy 本身都正常運作，如果 Cache Key 的設計存在碰撞條件，仍可能產生額外的攻擊路徑。

多層快取架構需要注意什麼？

研究者也建立了 Cloudflare Edge Cache 搭配 Nginx Origin Cache 的測試環境，展示在特定配置下，不同快取層對 Request 的處理方式可能形成攻擊條件。

需要特別注意的是，這並不代表 Cloudflare 本身存在可直接利用的 Cache Poisoning 漏洞。研究重點在於：當 CDN Edge Cache 與 Origin Cache 疊加部署時，不同層級可能採用不同的快取條件與 Cache Key 邏輯。

例如同一個 Request 可能依序經過：

使用者 → CDN Edge Cache → Reverse Proxy／Origin Cache → Application

如果不同層級對以下資訊的處理方式不一致：

Host
URI
Query String
HTTP Scheme
Header
Authorization

就可能產生「前一層認為是不同請求、下一層卻認為是相同請求」的情況。

因此，多層快取架構的安全性不只是確認 CDN 或 WAF 是否啟用，也需要檢視不同層級對 Request 的理解是否一致。

CDN 部署後，源站安全設定仍然重要

企業導入 CDN 後，部分流量會先經過 Edge Layer，再進入源站或 Origin Cache。這能有效降低源站負載，但並不代表源站端的快取與安全設定可以完全忽略。

尤其是同時使用 CDN、Nginx、Varnish 或其他 Reverse Proxy Cache 的企業，更應確認：

不同快取層使用的 Cache Key 是否明確且不容易產生碰撞？
Authorization Header 是否會觸發正確的 Cache Bypass？
Host、URI、Query String 等欄位是否採用一致的處理邏輯？
哪些內容可以快取、哪些內容必須禁止快取？
CDN 與 Origin Cache 的規則是否存在衝突？
發生異常時，是否能快速清除或更新快取內容？

這些設定看似屬於效能優化的一部分，實際上也會直接影響網站的安全性。

從「有沒有防護」進一步檢視「架構是否一致」

Cache Key Injection 所帶來的提醒，不只是另一種 Web Cache Poisoning 技術，而是讓企業重新思考多層快取架構中的安全邏輯。

企業在規劃 CDN、WAF 與 Origin Server 時，除了關注 DDoS 防護能力、WAF 規則與網站效能，也需要確認不同網路層對 Request 的處理方式是否一致。

尤其當網站同時存在 CDN Cache、Reverse Proxy Cache 與 Application Cache 時，任何一層的設定差異，都可能成為需要進一步檢視的安全環節。

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對於導入 CDN 的企業而言，安全性並不只取決於 CDN 本身，也與 Reverse Proxy、Origin Server 及快取設定息息相關。

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