prowler-attack-paths-query

概述

攻击路径查询是针对 Cartography 摄取的云图谱执行的只读 openCypher 查询，用于检测权限提升链、网络暴露以及其他图结构安全风险。查询使用 openCypher Version 9 编写，因此可在 Neo4j 和 Amazon Neptune 存储端运行。

本技能是用于构建查询的简明、面向行动的参考指南。完整的可读参考（图模型、列表类型和 JSON 编码属性、兼容性及示例）请参阅 docs/developer-guide/attack-paths-queries.mdx。

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两类查询受众

	预定义查询	自定义查询
存放位置	api/src/backend/api/attack_paths/queries/{provider}.py	用户通过自定义查询 API 端点提供
提供商隔离	AWSAccount {id: $provider_uid} 锚点 + 路径连通性	由 cypher_sanitizer.py 自动注入 _Provider_{uuid} 标签
编写内容	从 aws 变量开始，将每个 MATCH 串联起来	普通 Cypher，无需编写隔离样板代码
内部标签	切勿使用	切勿使用（由系统注入）

预定义查询：每个节点都必须能通过图遍历从 AWSAccount 根节点到达。这就是隔离边界。

自定义查询：编写自然的 Cypher。运行器会向每个节点模式注入 _Provider_{uuid} 标签，并通过查询后过滤器处理边缘情况。

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输入来源

新查询有两个来源：

1. pathfinding.cloud ID（例如 ECS-001、GLUE-001），即 Datadog 研究目录。汇总后的 paths.json 对 WebFetch 来说太大：

   # Fetch a single path by ID
   curl -s https://raw.githubusercontent.com/DataDog/pathfinding.cloud/main/docs/paths.json \
     | jq '.[] | select(.id == "ecs-002")'
   
   # List all path IDs and names
   curl -s https://raw.githubusercontent.com/DataDog/pathfinding.cloud/main/docs/paths.json \
     | jq -r '.[] | "\(.id): \(.name)"'
   
   # Filter by service prefix
   curl -s https://raw.githubusercontent.com/DataDog/pathfinding.cloud/main/docs/paths.json \
     | jq -r '.[] | select(.id | startswith("ecs")) | "\(.id): \(.name)"'
   

   如果没有 jq，请使用 python3 -c "import json,sys; ..."。

2. 请求者提供的自然语言描述。

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查询结构

提供商范围参数

参数	属性	用于	目的
$provider_uid	id	AWSAccount	将查询范围限定到特定账户

运行器会自动绑定 $provider_uid。其他所有节点都通过与 AWSAccount 锚点的路径连通性进行隔离。

导入

from api.attack_paths.queries.types import (
    AttackPathsQueryAttribution,
    AttackPathsQueryDefinition,
    AttackPathsQueryParameterDefinition,
)
from tasks.jobs.attack_paths.config import PROWLER_FINDING_LABEL

始终通过 f 字符串插值使用 PROWLER_FINDING_LABEL，切勿将 "ProwlerFinding" 硬编码。

定义字段

• id：kebab-case 格式的 {provider}-{description}，例如 aws-ec2-privesc-passrole-iam。
• name：简短、易懂的标签。来源查询会附加参考 ID："EC2 Instance Launch with Privileged Role (EC2-001)"。
• short_description：一句话，不包含技术权限。
• description：完整的技术说明，使用纯文本。
• provider：aws、azure、gcp、kubernetes 或 github。
• cypher：f 字符串 Cypher 主体。字面量 { / } 要转义为 {{ / }}。
• parameters：如果没有参数，则使用 parameters=[]。
• attribution：来源查询可选的 AttackPathsQueryAttribution(text, link)。link 使用小写 ID。

将常量追加到提供商文件底部的 {PROVIDER}_QUERIES 列表中。

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预定义查询模板

规范形态结合了主体遍历、可选的目标遍历、去重后的节点，以及类型化的发现项叠加：

AWS_{QUERY_NAME} = AttackPathsQueryDefinition(
    id="aws-{kebab-case-name}",
    name="{Label} ({REFERENCE_ID})",
    short_description="{One sentence.}",
    description="{Full technical explanation.}",
    attribution=AttackPathsQueryAttribution(
        text="pathfinding.cloud - {REFERENCE_ID} - {permission}",
        link="https://pathfinding.cloud/paths/{reference_id_lowercase}",
    ),
    provider="aws",
    cypher=f"""
        // Find principals with {permission}
        MATCH path_principal = (aws:AWSAccount {{id: $provider_uid}})--(principal:AWSPrincipal)-[:POLICY]->(policy:AWSPolicy)-[:STATEMENT]->(stmt:AWSPolicyStatement {{effect: 'Allow'}})
        MATCH (stmt)-[:HAS_ACTION]->(act:AWSPolicyStatementActionItem)
        WHERE toLower(act.value) IN ['{permission_lowercase}', '{service}:*']
           OR act.value = '*'
        WITH DISTINCT aws, principal, stmt, path_principal

        // Pre-aggregate the statement's resource values (see "Avoiding cartesian products")
        MATCH (stmt)-[:HAS_RESOURCE]->(res:AWSPolicyStatementResourceItem)
        WITH aws, principal, path_principal, collect(DISTINCT res.value) AS res_values
        WITH aws, principal, path_principal, res_values, ('*' IN res_values) AS res_wildcard

        // Target policies attached to the principal, matched once against the resource list
        MATCH path_target = (aws)--(target_policy:AWSPolicy)--(principal)
        WITH path_principal, path_target, res_values, res_wildcard, target_policy.arn AS parn
        WHERE parn CONTAINS $provider_uid
          AND (res_wildcard OR size([rv IN res_values WHERE parn CONTAINS rv]) > 0)

        WITH DISTINCT path_principal, path_target
        WITH collect(path_principal) + collect(path_target) AS paths
        UNWIND paths AS p
        UNWIND nodes(p) AS n

        WITH paths, collect(DISTINCT n) AS unique_nodes
        UNWIND unique_nodes AS n
        OPTIONAL MATCH (n)-[pfr:HAS_FINDING]-(pf:{PROWLER_FINDING_LABEL} {{status: 'FAIL'}})

        RETURN paths, collect(DISTINCT pf) as dpf, collect(DISTINCT pfr) as dpfr
    """,
    parameters=[],
)

要点：

• 主体遍历为 POLICY 和 STATEMENT 跳转指定类型。两者的扇出都很低（每个主体只有少量策略，每个策略只有少量语句），因此，类型化边可让规划器将其作为低成本的内联筛选条件。
• (aws)-- 枢纽跳转保持匿名。AWSAccount 是一个高度节点，会扇出到帐户中的每个主体、角色、策略和资源；为这些边指定类型会迫使规划器从枢纽开始枚举，并导致多租户 Neptune 上的性能骤降。
• 其他关系类型仅在文件现有查询已使用的地方出现（TRUSTS_AWS_PRINCIPAL、STS_ASSUMEROLE_ALLOW、MEMBER_AWS_GROUP、HAS_EXECUTION_ROLE）。
• 发现项探测使用类型 :HAS_FINDING，且不指定方向。类型可让 Neptune 应用内联边筛选；不指定方向则符合文件其余部分的惯例。
• 每次权限检查后都使用 WITH DISTINCT 折叠重复行，仅保留后续子句所需的变量。
• 每次 HAS_* 遍历都使用独立的 MATCH 子句，并通过 WHERE 筛选子项节点。在 collect(path...) 前使用 WITH DISTINCT path_principal, path_target，以消除联接产生的行倍增。
• RETURN 形态 paths, dpf, dpfr 是序列化器和可视化工具所依赖的契约。请勿更改。

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避免笛卡尔积

匹配目标集合（AWSRole、AWSUser、AWSGroup），随后在另一个不相关联的 MATCH 中将每个目标与语句的 HAS_RESOURCE 项逐一筛选，会构建笛卡尔积：筛选执行前，每个目标都会与每个资源项配对。在主体较多的帐户上，这会导致报错或超时。请先将资源值预聚合为列表，再对每个目标只进行一次匹配：

// Pre-aggregate the statement's resource values into a list
MATCH (stmt)-[:HAS_RESOURCE]->(res:AWSPolicyStatementResourceItem)
WITH aws, path_principal, collect(DISTINCT res.value) AS res_values
WITH aws, path_principal, res_values, ('*' IN res_values) AS res_wildcard

// Match each target once; bind name/arn to locals so the predicate reads them once
MATCH path_target = (aws)--(target_role:AWSRole)
WITH path_principal, path_target, res_values, res_wildcard,
     target_role.name AS rname, target_role.arn AS rarn
WHERE res_wildcard
   OR size([rv IN res_values WHERE rv CONTAINS rname OR rarn CONTAINS rv]) > 0

• 在匹配目标前聚合资源；成本变为 targets + resources，而不是 targets × resources。这只是纯粹的改写，结果集保持不变。
• ('*' IN res_values) 会短路通配符授权，只有需要时才扫描列表。
• 将 target.name / target.arn 绑定到局部变量，使列表推导式对每个目标只读取一次，而不是对每个资源值都读取一次。
• size([...]) > 0 是与 Neptune 兼容的 any() 写法（参见“openCypher 兼容性”）。
• 双语句查询会将每条语句的资源分别聚合到各自的列表（res_values、res2_values），并用 AND 组合两个 size([...]) > 0 检查。
• 已由关系（STS_ASSUMEROLE_ALLOW、TRUSTS_AWS_PRINCIPAL）限定的目标无需聚合：该关系已限定了集合范围。

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权限提升子模式

四种 path_target 形状涵盖常见的攻击类型。每种都沿用规范模板的 path_principal、去重尾部和 RETURN，只有 path_target 的 MATCH 和资源谓词不同。

子模式	目标	path_target 形状	示例
自我提权	主体自身的策略	(aws)--(target_policy:AWSPolicy)--(principal)	IAM-001
横向访问用户	其他 IAM 用户	(aws)--(target_user:AWSUser)	IAM-002
Assume-role 横向访问	可被代入的角色	(aws)--(target_role:AWSRole)-[:STS_ASSUMEROLE_ALLOW]-(principal)	IAM-014
PassRole + 服务	信任服务的角色	(aws)--(target_role:AWSRole)-[:TRUSTS_AWS_PRINCIPAL]-(:AWSPrincipal {arn: '{service}.amazonaws.com'})	EC2-001

多权限查询（例如 PassRole 加上创建服务的操作）会在 path_target 之前添加权限门控。新变量（act2、policy2、stmt2）沿用每个查询的计数器，并在每个门控之后合并行：

MATCH (principal)-[:POLICY]->(policy2:AWSPolicy)-[:STATEMENT]->(stmt2:AWSPolicyStatement {effect: 'Allow'})
MATCH (stmt2)-[:HAS_ACTION]->(act2:AWSPolicyStatementActionItem)
WHERE toLower(act2.value) IN ['service:*', 'service:createsomething']
   OR act2.value = '*'
WITH DISTINCT aws, principal, stmt, stmt2, path_principal

如果某个权限仅作为存在性门控，且其语句资源之后不会再检查，则将策略和语句设为匿名，只保留仍需使用的变量：

MATCH (principal)-[:POLICY]->(:AWSPolicy)-[:STATEMENT]->(:AWSPolicyStatement {effect: 'Allow'})-[:HAS_ACTION]->(act3:AWSPolicyStatementActionItem)
WHERE toLower(act3.value) IN ['service:*', 'service:othersomething']
   OR act3.value = '*'
WITH DISTINCT aws, principal, stmt, path_principal

如果所有匹配的主体都能以相同的独立资源集为目标，则应先收集主体路径，再展开目标，而不是为每个主体与目标的组合创建一行：

WITH aws, collect(DISTINCT path_principal) AS principal_paths
MATCH path_target = (aws)--(target)
WITH principal_paths, collect(DISTINCT path_target) AS target_paths
WITH principal_paths + target_paths AS paths

对目标有限制的语句仍会通过 HAS_RESOURCE 遍历（res、res2）进行检查。参见 aws.py 中的 IAM-015 或 EC2-001。

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网络暴露模式

通过已限定范围的资源沿 CAN_ACCESS 边到达 Internet 节点，绝不将其作为独立查询对象：

cypher=f"""
    // Resource scoped through the account anchor
    MATCH path = (aws:AWSAccount {{id: $provider_uid}})--(resource:EC2Instance)
    WHERE resource.exposed_internet = true

    // Internet node reached via path connectivity through the resource
    OPTIONAL MATCH (internet:Internet)-[can_access:CAN_ACCESS]->(resource)

    WITH collect(path) AS paths, head(collect(internet)) AS internet, collect(can_access) AS can_access
    UNWIND paths AS p
    UNWIND nodes(p) AS n

    WITH paths, internet, can_access, collect(DISTINCT n) AS unique_nodes
    UNWIND unique_nodes AS n
    OPTIONAL MATCH (n)-[pfr:HAS_FINDING]-(pf:{PROWLER_FINDING_LABEL} {{status: 'FAIL'}})

    RETURN paths, collect(DISTINCT pf) as dpf, collect(DISTINCT pfr) as dpfr,
        internet, can_access
"""

CAN_ACCESS 边保持类型明确且有向（-[:CAN_ACCESS]->）；这是其规范的同步时方向。

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将列表类型属性建模为子节点

某些 Cartography 节点属性包含值列表：AWSPolicyStatement.action、AWSPolicyStatement.resource、KMSKey.encryption_algorithms、CloudFrontDistribution.aliases，以及许多其他属性。图会将每个此类属性建模为一组子项节点，并通过带类型的边连接到父节点。查询通过遍历边来获取这些值；父节点不会将列表作为单个字段保存。

命名约定

对于列表类型的父属性，sink 会存储：

• 子节点标签：<ParentLabel><PropertyPascal>Item。例如：AWSPolicyStatement.resource → AWSPolicyStatementResourceItem。
• 边类型：HAS_<PROPERTY_UPPER>。例如：resource → HAS_RESOURCE。
• 子节点属性：对于标量列表属性，使用 value（单个标量字符串）。对于字典列表属性（较少见，例如 SecretsManagerSecretVersion.tags），子节点会根据目录中的 field_map，将字典键作为具名字段保存。

子项匹配的变量命名

aws.py 对每次 HAS_* 遍历使用每个查询独立的计数器，确保链式匹配清晰无歧义：

边	第一次	第二次	第三次
HAS_ACTION	act	act2	act3
HAS_RESOURCE	res	res2	res3
HAS_NOTACTION	nact	nact2	nact3
HAS_NOTRESOURCE	nres	nres2	nres3

每个查询开始时，计数器都会重置。

示例 - action 匹配

查找授予 iam:PassRole、iam:* 或 * 的语句。通过单独的 MATCH 子句遍历 HAS_ACTION 边，并在附加的 WHERE 中应用谓词：

MATCH (stmt:AWSPolicyStatement {effect: 'Allow'})
MATCH (stmt)-[:HAS_ACTION]->(act:AWSPolicyStatementActionItem)
WHERE toLower(act.value) IN ['iam:passrole', 'iam:*']
   OR act.value = '*'

字面 action 列表使用 toLower(act.value) 进行大小写折叠，因为 IAM 编写者会混用大小写（iam:PassRole、iam:passrole）；* 通配符不会转换为小写。

示例 - 资源 ARN 匹配

要查找资源可指向特定角色的语句，请先聚合资源值，然后针对列表测试目标一次（参见“避免笛卡尔积”）。不要在单独的 MATCH 中将目标集合与 HAS_RESOURCE 项配对；这会生成笛卡尔积。

三个谓词涵盖了资源的各种情况：完整通配符（*）、包含目标名称的模式（arn:aws:iam::*:role/admin*），以及作为实际 ARN 前缀或组成部分的模式。

列表属性目录

提供程序目录位于 api/src/backend/tasks/jobs/attack_paths/provider_config.py（AWS_NORMALIZED_LISTS）。除策略语句外，它还包括 KMS 算法、ECS 容器定义列表（entry_point、command、links、dns_servers 等）、CloudFront 别名、Inspector 调查结果 URL 和漏洞列表、RDS 事件订阅类别等。要查询目录中尚未包含的列表属性，请先在其中添加条目，以便同步层将其具体化。

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常见 openCypher 模式

账户/主体匹配以及服务信任和 assume-role 目标形态都出现在上述模板和子模式中。其他可复用模式：

JSON 编码属性

对象类型的 Cartography 属性（最值得注意的是 AWSPolicyStatement 和 S3PolicyStatement 上的 condition）以 JSON 编码字符串形式存储，例如 '{"StringEquals":{"aws:SourceAccount":"123456789012"}}'。查询时没有 JSON 解析器，因此请使用 CONTAINS 进行子字符串检查：

WHERE stmt.condition CONTAINS '"aws:SourceAccount"'

如需结构化检查，请获取行并在 Python 中解析。Cypher 无法遍历 JSON 对象键。

通过路径连通性查询 Internet 节点

OPTIONAL MATCH (internet:Internet)-[can_access:CAN_ACCESS]->(resource)

resource 必须已由上面的账户锚定模式绑定。

多标签 OR（多个资源类型）

MATCH path = (aws:AWSAccount {id: $provider_uid})-[r]-(x)-[q]-(y)
WHERE (x:EC2PrivateIp AND x.public_ip = $ip)
   OR (x:EC2Instance AND x.publicipaddress = $ip)
   OR (x:NetworkInterface AND x.public_ip = $ip)
   OR (x:ElasticIPAddress AND x.public_ip = $ip)

包含 Prowler 调查结果

在进行类型化调查结果探测前先对节点去重，避免对同一节点的每条路径出现都执行一次 OPTIONAL MATCH：

WITH collect(path_principal) + collect(path_target) AS paths
UNWIND paths AS p
UNWIND nodes(p) AS n

WITH paths, collect(DISTINCT n) AS unique_nodes
UNWIND unique_nodes AS n
OPTIONAL MATCH (n)-[pfr:HAS_FINDING]-(pf:{PROWLER_FINDING_LABEL} {{status: 'FAIL'}})

RETURN paths, collect(DISTINCT pf) as dpf, collect(DISTINCT pfr) as dpfr

对于网络暴露查询，请将 Internet 节点及其边与路径一同聚合：

WITH collect(path) AS paths, head(collect(internet)) AS internet, collect(can_access) AS can_access
UNWIND paths AS p
UNWIND nodes(p) AS n

WITH paths, internet, can_access, collect(DISTINCT n) AS unique_nodes
UNWIND unique_nodes AS n
OPTIONAL MATCH (n)-[pfr:HAS_FINDING]-(pf:{PROWLER_FINDING_LABEL} {{status: 'FAIL'}})

RETURN paths, collect(DISTINCT pf) as dpf, collect(DISTINCT pfr) as dpfr,
    internet, can_access

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Prowler 专属标签和关系

这些由同步任务添加，不属于 Cartography 架构的一部分。其他内容请查阅固定版本的 Cartography 架构（参见“创建步骤”）。

标签 / 关系	说明
ProwlerFinding	调查结果节点（status、severity、check_id）
Internet	Internet 哨兵节点
CAN_ACCESS	(Internet)-[:CAN_ACCESS]->(resource) 暴露边
HAS_FINDING	(resource)-[:HAS_FINDING]->(:ProwlerFinding) 调查结果链接
TRUSTS_AWS_PRINCIPAL	角色信任关系
STS_ASSUMEROLE_ALLOW	可以 assume-role

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参数

对于接受用户输入的查询：

parameters=[
    AttackPathsQueryParameterDefinition(
        name="ip",
        label="IP address",
        # data_type defaults to "string", cast defaults to str.
        # For non-string params, set both: data_type="integer", cast=int
        description="Public IP address, e.g. 192.0.2.0.",
        placeholder="192.0.2.0",
    ),
],

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openCypher 兼容性

查询必须同时适用于 Neo4j 和 Amazon Neptune。请避免使用以下结构：

功能	替代方案
APOC 过程（apoc.*）	图中的实际节点和关系
Neptune 扩展	标准 openCypher
reduce()	UNWIND + collect()
FOREACH	WITH + UNWIND + SET
正则表达式 =~	toLower() + 精确匹配，或 STARTS WITH / CONTAINS
CALL () { UNION }	在 WHERE 中使用多标签 OR（参见上方模式）
保留值与聚合表达式	先投影聚合结果：WITH principal_paths, collect(...) AS target_paths，然后在下一个 WITH 中合并列表
any(x IN list ...)	size([x IN list WHERE pred]) > 0
all(x IN list ...)	size([x IN list WHERE pred]) = size(list)
none(x IN list ...)	size([x IN list WHERE pred]) = 0
EXISTS { MATCH (pattern) WHERE pred }	独立使用 MATCH (pattern) + WHERE pred；在下游 collect(path...) 前添加 WITH DISTINCT <path-vars>，以去重连接结果

对于目录中列表类型的属性（如 action、resource 等），请按照“将列表类型属性作为子节点”中展示的多条 MATCH 结构，通过 HAS_* 边遍历到子项节点。父节点不会将列表作为单个字段保存，因此 split(...) 和逗号分隔字符串谓词不适用。

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最佳实践

1. 每个 MATCH 都从账户锚点开始链式匹配。 未锚定的 MATCH (role:AWSRole) 会返回图中所有提供商的角色；MATCH (aws)--(role:AWSRole) 则限定了范围。第二个权限 MATCH，例如 MATCH (principal)--(policy2:AWSPolicy)--(stmt2:AWSPolicyStatement)，是安全的，因为 principal 已绑定到账户的子图。
2. 为发现项探测指定类型。 始终使用 OPTIONAL MATCH (n)-[pfr:HAS_FINDING]-(pf:{PROWLER_FINDING_LABEL} {{status: 'FAIL'}})。类型可让 Neptune 应用内联边过滤器；不指定类型的探测会扫描高连接度节点的每条关联边。
3. 为每个 MATCH 添加注释。 每个子句用一行内联 // ... 说明其作用。
4. 绝不使用内部标签。 _ProviderResource、_AWSResource、_Tenant_*、_Provider_* 是系统隔离标签，不得出现在查询文本中（无论是预定义查询还是自定义查询）。
5. 通过路径连通性抵达 Internet 节点，使用 (internet:Internet)-[:CAN_ACCESS]->(resource)，绝不要将其作为独立匹配项。
6. 保留 RETURN 约定。 标准形式使用 paths, dpf, dpfr；网络暴露查询则添加 internet, can_access。序列化器和可视化器依赖这些名称。

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命名约定

• ID：kebab-case {provider}-{category}-{description}，例如 aws-ec2-privesc-passrole-iam。
• 常量：SHOUTING*SNAKE_CASE {PROVIDER}*{CATEGORY}\_{DESCRIPTION}，例如 AWS_EC2_PRIVESC_PASSROLE_IAM。

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创建步骤

1. 先阅读 queries 模块，以遵循现有风格：

   api/src/backend/api/attack_paths/queries/
   ├── __init__.py
   ├── types.py         # dataclass definitions
   ├── registry.py
   └── {provider}.py
   

2. 获取固定版本对应的 Cartography 架构。 不要猜测标签、属性或关系。读取依赖项固定版本：

   grep cartography api/pyproject.toml
   

   然后获取该确切标签对应的架构：

   # Git pin (prowler-cloud/cartography@<TAG>):
   https://raw.githubusercontent.com/prowler-cloud/cartography/refs/tags/<TAG>/docs/root/modules/{provider}/schema.md
   
   # PyPI pin (cartography==<TAG>):
   https://raw.githubusercontent.com/cartography-cncf/cartography/refs/tags/<TAG>/docs/root/modules/{provider}/schema.md
   

3. 构建查询，使用规范的预定义模板以及适当的子模式（权限提升或网络暴露）。对于列表类型的属性（action/resource 等），通过展开的子节点进行遍历，例如 [:HAS_ACTION]->(:AWSPolicyStatementActionItem)（参见“作为子节点的列表类型属性”和 AWS_NORMALIZED_LISTS 目录）。

4. 注册该常量，将其添加到提供商文件底部的 {PROVIDER}_QUERIES 列表中。

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参考资料

• pathfinding.cloud：https://github.com/DataDog/pathfinding.cloud（使用 curl | jq；聚合后的 paths.json 对 WebFetch 来说太大）。
• Cartography 架构（按固定标签版本）：https://raw.githubusercontent.com/{org}/cartography/refs/tags/{tag}/docs/root/modules/{provider}/schema.md。
• Neptune openCypher 兼容性：https://docs.aws.amazon.com/neptune/latest/userguide/feature-opencypher-compliance.html。
• openCypher 规范：https://github.com/opencypher/openCypher。
• 同步转换器（tasks/jobs/attack_paths/sync.py）：tasks/jobs/attack_paths/provider_config.py::AWS_NORMALIZED_LISTS 中列出的列表类型节点属性会被物化为子项节点和 HAS_* 边。不在目录中的属性会序列化为逗号分隔的字符串，并仅发出一次警告。字典类型的属性会变为 JSON 字符串。两个数据接收端的结构相同。