GraphQL

Struktur Klasifikasi

Taksonomi ini mengorganisasi seluruh attack surface keamanan GraphQL di bawah tiga sumbu ortogonal yang berasal dari analisis sistematis CVE, laporan bug bounty, penelitian akademis, tulisan praktisi, dan offensive tooling.

Sumbu 1 — Target Attack Surface (Sumbu Utama): Komponen struktural dari ekosistem GraphQL yang menjadi target. Ini membentuk isi utama dokumen, mengorganisasi teknik berdasarkan apa yang diserang — mulai dari mekanisme schema discovery hingga protokol transport layer. Sepuluh kategori tingkat teratas mencakup seluruh ruang mutasi.

Sumbu 2 — Mekanisme Eksploitasi (Sumbu Lintas): Sifat dari teknik eksploitasi yang membuat setiap serangan berhasil. Satu target attack surface mungkin dapat dieksploitasi melalui beberapa mekanisme, dan satu mekanisme mungkin berlaku di berbagai target.

Kode	Mekanisme	Deskripsi
M1	Information Disclosure	Membocorkan struktur internal, tipe, field, atau data debug
M2	Resource Exhaustion	Mengonsumsi sumber daya server secara tidak proporsional (CPU, memori, DB)
M3	Injection / Code Execution	Menyuntikkan payload berbahaya melalui input resolver
M4	Authorization Bypass	Mengakses data atau operasi tanpa izin yang tepat
M5	Input Validation Bypass	Menghindari filter, allowlist, atau logika sanitasi
M6	Protocol / Transport Abuse	Mengeksploitasi penanganan HTTP, WebSocket, atau content-type
M7	Cache Manipulation	Meracuni atau menyalahgunakan caching layer

Sumbu 3 — Impact Scenario (Sumbu Pemetaan): Konsekuensi nyata ketika sebuah teknik berhasil dipersenjatai — reconnaissance, DoS, data exfiltration, privilege escalation, RCE, account takeover, atau SSRF. Dipetakan dalam §11.

Konteks Fundamental: Mengapa GraphQL Menciptakan Attack Surface yang Unik

Filosofi desain inti GraphQL — satu endpoint, query yang dikendalikan klien, schema yang strongly-typed, dan introspection yang aktif secara default — secara fundamental mengubah model keamanan dibandingkan REST API. Dalam REST, attack surface terdistribusi di banyak endpoint dengan otorisasi yang spesifik per endpoint. Dalam GraphQL, satu endpoint /graphql menangani bentuk query yang tak terbatas, dan klien mendikte secara tepat field mana yang akan diambil, mutation mana yang akan dipanggil, dan seberapa dalam relasi yang akan ditelusuri. Kontrol sisi klien ini, dikombinasikan dengan sifat schema yang self-documenting, menciptakan attack surface yang terpusat dan unik untuk dieksploitasi.

---

§1. Schema Discovery & Information Disclosure

Serangan schema discovery menarget sifat self-documenting GraphQL untuk merekonstruksi struktur internal API, mengungkap tipe, field, argumen, mutation, dan relasi yang menginformasikan eksploitasi selanjutnya.

§1-1. Penyalahgunaan Introspection Query

Spesifikasi GraphQL menyertakan sistem introspection bawaan yang memungkinkan klien melakukan query pada schema untuk mendapatkan metadata lengkap tentang semua tipe, field, argumen, directive, dan relasi.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Full introspection dump	Mengirim query __schema atau __type untuk mengambil definisi schema lengkap, termasuk semua query, mutation, subscription, input type, dan enum value	Introspection diaktifkan di produksi (default pada sebagian besar implementasi)
Selective type probing	Melakukan query __type(name: "...") untuk tipe tertentu (mis. User, Admin, InternalConfig) untuk menghindari deteksi oleh monitor yang memperhatikan full introspection	Introspection diaktifkan; tidak ada kontrol akses per tipe pada meta-field
Introspection via parameter GET	Mengodekan introspection query sebagai parameter query URL dalam request GET, melewati WAF atau middleware yang hanya memeriksa POST body	Server menerima query berbasis GET; WAF hanya memantau POST
Introspection melalui content-type alternatif	Mengirimkan introspection query dengan content-type application/x-www-form-urlencoded atau multipart/form-data alih-alih application/json	Server menerima berbagai content-type tanpa pembatasan

§1-2. Enumerasi Field Suggestion

Ketika introspection dinonaktifkan, server GraphQL seringkali masih mengekspos informasi schema melalui pesan error yang menyarankan nama field serupa ketika klien melakukan query pada field yang tidak ada.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Ekstraksi suggestion berbasis typo	Melakukan query dengan nama field yang salah eja secara sengaja (mis. usern alih-alih username) untuk memicu respons “Did you mean…?” dari server, mengungkap nama field yang valid	Fitur field suggestion diaktifkan (default di Apollo, graphql-js, dan lainnya)
Rekonstruksi schema berbasis dictionary	Melakukan probing sistematis dengan dictionary nama field umum (mis. password, token, secret, admin, internal) dan menganalisis respons suggestion untuk merekonstruksi schema tanpa introspection	Field suggestion diaktifkan; tidak ada rate limiting pada query yang gagal
Recursive suggestion chaining	Menggunakan nama field yang ditemukan dari suggestion awal sebagai seed untuk probe selanjutnya, secara progresif mengungkap bagian schema yang lebih dalam	Schema besar dengan banyak tipe yang saling terhubung

Alat seperti Clairvoyance mengotomatiskan proses ini dengan melakukan probing sistematis pada API dan merekonstruksi schema tersembunyi dari pesan error.

§1-3. Kebocoran Informasi Berbasis Error

Respons error verbose dari server GraphQL dapat mengungkap detail implementasi internal, struktur database, path file, dan informasi technology stack.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Eksposur stack trace	Mengirim query yang tidak valid atau memicu exception resolver untuk mendapatkan stack trace terperinci yang mengandung path file, versi library, dan nama fungsi internal	Mode debug diaktifkan di produksi; format error tidak difilter
Propagasi error database	Membuat input yang menyebabkan error database (mis. type mismatch, pelanggaran constraint) yang merambat melalui resolver ke dalam respons error GraphQL, mengungkap nama tabel, nama kolom, dan struktur query	Resolver meneruskan error database mentah ke error handler GraphQL
Pengungkapan resolver path	Memicu error dalam resolver bersarang untuk mengungkap jalur rantai resolver lengkap, mengekspos arsitektur layanan internal dan struktur relasi	Tidak ada middleware error masking; path error terperinci diaktifkan
Type system error mining	Mengirimkan query dengan tipe argumen yang salah untuk mengekstrak informasi tipe dari pesan error validasi (mis. “Expected type Int!, found String”)	Validasi GraphQL default; tidak ada custom error formatter

§1-4. Fingerprinting Server Engine

Mengidentifikasi implementasi server GraphQL yang spesifik (Apollo, Hasura, graphql-java, Yoga, dll.) memungkinkan eksploitasi terarah dari CVE yang diketahui dan perilaku spesifik implementasi.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Behavioral fingerprinting	Mengirimkan campuran query yang tidak berbahaya dan yang tidak valid, lalu menganalisis pola respons (format pesan error, status code, nilai header) yang berbeda antar implementasi	Endpoint GraphQL dapat diakses
Diferensial format error	Membandingkan struktur respons error (urutan field JSON, konvensi kode error, field extension) terhadap signature implementasi yang diketahui	Konfigurasi error handling default
Deteksi protokol subscription	Melakukan probing pada endpoint WebSocket untuk dukungan subscription dan menganalisis pola handshake untuk mengidentifikasi library transport yang mendasarinya	Endpoint WebSocket terekspos

---

§2. Eksploitasi Struktur Query (Denial of Service)

Bahasa query GraphQL yang fleksibel memungkinkan klien membangun query yang sangat kompleks. Tanpa kontrol sisi server, kemampuan ini menjadi vektor denial-of-service yang kuat.

§2-1. Serangan Berbasis Depth

Schema GraphQL sering mengandung relasi sirkular (mis. User → Posts → Author → Posts → Author...), memungkinkan konstruksi query yang sangat bersarang yang secara eksponensial memperkuat panggilan database.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Eksploitasi relasi sirkular	Membangun query yang melintasi relasi tipe sirkular hingga depth yang tak terbatas (mis. { user { posts { author { posts { author ... } } } } })	Referensi tipe sirkular dalam schema; tidak ada batas depth
Deep nesting dengan list field	Menyarangkan list-type field yang mengembalikan array, di mana setiap level mengalikan ukuran respons secara eksponensial (mis. 10 user × 10 post × 10 komentar = 1.000 objek pada depth 3)	List field dalam relasi sirkular; tidak ada complexity analysis
Selective depth amplification	Menarget cabang spesifik dari graph schema yang diketahui mahal secara komputasi (mis. field yang melibatkan JOIN, full-text search, atau panggilan API eksternal) pada depth maksimum	Resolver yang mahal tanpa batas biaya per resolver

§2-2. Serangan Berbasis Width (Alias Abuse)

Alias GraphQL memungkinkan field yang sama diminta berkali-kali dengan nama berbeda dalam satu query, memungkinkan amplifikasi horizontal.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Alias multiplication	Meminta field yang mahal ratusan kali menggunakan alias (a1: expensiveField, a2: expensiveField, ... a1000: expensiveField) dalam satu query	Tidak ada batas jumlah alias; tidak ada query complexity analysis
Brute force berbasis alias	Menggunakan alias untuk mengeksekusi beberapa percobaan autentikasi (mis. mutation login) dalam satu HTTP request, melewati rate limit per request	Rate limiting diterapkan per HTTP request, bukan per operasi
Amplifikasi alias lintas-field	Menggabungkan alias di beberapa field yang mahal untuk memaksimalkan komputasi sisi server dalam satu query	Beberapa resolver mahal dapat diakses; tidak ada batas biaya agregat

§2-3. Serangan Berbasis Fragment

Fragment GraphQL memungkinkan reuse dan komposisi query tetapi dapat dipersenjatai untuk amplifikasi dan penghindaran.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Referensi fragment sirkular	Membuat fragment yang secara rekursif mereferensikan satu sama lain (fragment A on User { ...B } / fragment B on User { ...A }), menyebabkan rekursi tak terbatas selama validasi atau eksekusi query	Server GraphQL tidak mendeteksi referensi fragment sirkular sebelum eksekusi
Fragment spread amplification	Menyebarkan fragment besar yang sama di banyak field atau alias untuk mengalikan ukuran query efektif setelah ekspansi fragment	Tidak ada complexity analysis pasca-ekspansi
Type confusion inline fragment	Menggunakan inline fragment pada tipe union/interface untuk meminta field dari beberapa tipe konkret, memperkuat jumlah field yang di-resolve melampaui apa yang tampak dalam teks query	Tipe union/interface dengan banyak tipe implementasi

§2-4. Directive Overloading

Directive memodifikasi perilaku query, dan ketika di-overload, dapat menguras sumber daya server atau melewati kontrol keamanan.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Penerapan directive berulang	Menerapkan directive yang sama (mis. @skip, @include, atau custom directive) ratusan kali pada satu field, memaksa server mengevaluasi setiap pemanggilan directive	Tidak ada batas jumlah directive per field (CVE-2022-37734 di graphql-java)
Injeksi directive yang tidak ada	Menyertakan referensi ke directive yang tidak ada di server, memaksa layer validasi melakukan pencarian menyeluruh	Validasi memproses semua directive sebelum menolak yang tidak diketahui
Resource exhaustion custom directive	Menarget custom directive yang melakukan operasi mahal (pencarian database, panggilan API eksternal, operasi kriptografi) dengan menerapkannya di banyak field	Custom directive dengan efek samping; tidak ada penugasan biaya per directive

§2-5. Batch Query Amplification

Server GraphQL sering mendukung pemrosesan beberapa operasi dalam satu HTTP request, baik via array batching maupun query batching.

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Array batch flooding	Mengirimkan array berisi ratusan atau ribuan query dalam satu POST body ([{query: "..."}, {query: "..."}, ...]) untuk memperkuat beban kerja server	Array batching diaktifkan; tidak ada batas ukuran batch
Batch + depth terkombinasi	Melakukan batching beberapa query yang sangat bersarang secara bersamaan, menggabungkan amplifikasi horizontal dan vertikal	Batching dan query dalam maupun diizinkan tanpa batas agregat
OTP exhaustion berbasis batch	Mengirimkan semua nilai OTP yang mungkin (mis. 000000–999999) sebagai operasi individual dalam request yang di-batch untuk brute-force two-factor authentication	Batching diaktifkan untuk mutation autentikasi; rate limiting per request

---

§3. Injection Melalui Resolver

GraphQL sendiri adalah layer bahasa query — pengambilan data aktual terjadi di resolver. Ketika resolver membangun query backend menggunakan input klien yang tidak tersanitasi, kerentanan injection klasik muncul.

§3-1. SQL Injection via Argumen GraphQL

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Injeksi argumen langsung	Menyuntikkan payload SQL melalui argumen query/mutation (mis. user(name: "' OR 1=1 --")) yang langsung digabungkan ke dalam query SQL oleh resolver	Resolver menggunakan string concatenation untuk konstruksi SQL
Injeksi parameter filter/sort	Menyuntikkan SQL melalui parameter filter atau sorting dinamis (mis. users(orderBy: "name; DROP TABLE users--"))	Resolver filter/sort kustom tanpa parameterized query
Injeksi input object bersarang	Mengeksploitasi tipe input yang sangat bersarang di mana field bagian dalam cenderung tidak divalidasi (mis. createUser(input: { address: { city: "'; DROP TABLE--" } }))	Validasi input yang tidak konsisten di seluruh tipe input bersarang

§3-2. NoSQL Injection

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Injeksi operator MongoDB	Menyuntikkan operator query MongoDB melalui argumen GraphQL (mis. user(filter: { password: { $gt: "" } })) untuk memanipulasi logika query	Resolver langsung meneruskan argumen ke query builder MongoDB
Manipulasi query berbasis JSON	Mengeksploitasi penanganan input JSON native GraphQL untuk menyuntikkan operator NoSQL yang tidak mungkin dilakukan dalam parameter REST berbasis URL	Tipe input GraphQL dipetakan langsung ke dokumen query NoSQL

§3-3. Server-Side Request Forgery (SSRF)

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
SSRF argumen URL	Menyediakan URL yang dikendalikan penyerang dalam argumen mutation (mis. importData(url: "http://169.254.169.254/latest/meta-data/")) yang diambil oleh resolver sisi server	Resolver melakukan HTTP request berdasarkan URL yang disediakan pengguna
SSRF mutation file upload	Mengeksploitasi mutation file upload yang menerima URL alih-alih data file, menyebabkan server mengambil dari endpoint internal atau cloud metadata	Mutation upload menerima parameter URL untuk pengambilan file jarak jauh
SSRF webhook/callback	Menyuntikkan URL internal ke dalam mutation konfigurasi webhook atau notifikasi	Mutation mengizinkan pengaturan callback URL tanpa validasi domain

§3-4. OS Command Injection

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Shell execution resolver	Menyuntikkan shell command melalui argumen yang diteruskan ke exec(), system(), atau fungsi serupa dalam resolver (mis. convertFile(filename: "file.pdf; cat /etc/passwd"))	Resolver menggunakan input pengguna dalam shell command
Template injection melalui resolver	Menyuntikkan sintaks template (mis. {{7*7}} untuk Jinja2) melalui argumen yang melewati server-side template engine	Output resolver melewati template engine tanpa sanitasi

§3-5. Cross-Site Scripting (XSS) via GraphQL

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Stored XSS via mutation	Mengirimkan payload XSS melalui mutation (mis. updateProfile(bio: "<script>...</script>")) yang disimpan dan kemudian di-render di browser pengguna lain	Mutation menerima konten HTML/skrip; output tidak tersanitasi
Reflected XSS melalui pesan error	Menyuntikkan konten skrip yang tercermin dalam respons error GraphQL yang di-render dalam konteks browser (mis. antarmuka GraphiQL)	Pesan error di-render tanpa HTML encoding di UI klien
XSS yang dikirim via subscription	Mendorong payload XSS melalui channel subscription ke klien yang terhubung	Data subscription di-render dalam DOM tanpa sanitasi

---

§4. Serangan Autentikasi & Sesi

Arsitektur single-endpoint GraphQL memusatkan tantangan autentikasi. Tidak seperti REST di mana endpoint yang berbeda dapat memiliki persyaratan autentikasi yang berbeda, server GraphQL harus menangani autentikasi secara seragam di semua operasi.

§4-1. Authentication Bypass

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Akses mutation tanpa autentikasi	Mengakses mutation sensitif (mis. resetPassword, changeEmail, createAdmin) tanpa token autentikasi apa pun dengan langsung memanggil endpoint GraphQL	Middleware autentikasi tidak ada pada mutation tertentu
Bypass tipe operasi alternatif	Menggunakan query untuk melakukan tindakan yang hanya dilindungi ketika dipanggil sebagai mutation, atau mengakses endpoint subscription yang melewati pemeriksaan auth level query	Penegakan auth yang tidak konsisten di seluruh tipe operasi
Pemetaan auth terpandu introspection	Menggunakan schema introspection untuk menemukan semua mutation terkait autentikasi dan menguji setiap mutation secara sistematis untuk persyaratan auth yang hilang	Schema sepenuhnya terlihat; pemeriksaan auth tidak diterapkan secara seragam

§4-2. Cross-Site Request Forgery (CSRF)

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Downgrade content-type	Mengubah Content-Type request dari application/json menjadi application/x-www-form-urlencoded atau multipart/form-data, yang dikirim browser sebagai request “simple” tanpa CORS preflight	Server menerima berbagai content-type; tidak ada validasi CSRF token
Eksekusi mutation berbasis GET	Mengeksekusi mutation via request GET dengan parameter query, melewati perlindungan CSRF yang hanya berlaku untuk request POST	Server menerima mutation via GET; tidak ada pembatasan method
CSRF multipart upload	Mengeksploitasi content-type multipart/form-data yang digunakan oleh mutation file upload, yang dikecualikan dari pemeriksaan CORS preflight	Mutation file upload diaktifkan; tidak ada perlindungan CSRF tambahan (CVE-2024-4994 di GitLab)

§4-3. Manipulasi Sesi & Token

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Token replay via batching	Menggunakan kembali token yang sudah kedaluwarsa atau dicabut di seluruh request yang di-batch di mana validasi token hanya terjadi sekali untuk seluruh batch	Pemrosesan batch memvalidasi auth sekali di level batch
Persistensi sesi subscription	Mempertahankan koneksi WebSocket setelah token kedaluwarsa, terus menerima data real-time pada sesi yang sudah lama	Tidak ada re-autentikasi periodik pada koneksi WebSocket yang berumur panjang
Manipulasi JWT claim	Memodifikasi JWT claim (mis. role, permissions) dalam token yang digunakan untuk autentikasi GraphQL ketika verifikasi signature lemah atau tidak ada	Konfigurasi JWT yang lemah; algoritma none diterima

---

§5. Bypass Otorisasi & Kontrol Akses

Kegagalan otorisasi dalam GraphQL adalah salah satu kelas kerentanan yang paling sering dilaporkan dalam program bug bounty, karena model query fleksibel GraphQL memudahkan developer untuk melewatkan pemeriksaan kontrol akses pada field atau relasi individual.

§5-1. Bypass Otorisasi Level Objek (IDOR)

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Enumerasi ID langsung	Melakukan query objek menggunakan ID yang berurutan atau dapat diprediksi (mis. user(id: 1), user(id: 2), …) tanpa verifikasi kepemilikan	Resolver tidak memverifikasi akses pengguna yang melakukan request ke objek tertentu
Manipulasi Relay/Global ID	Mendekode dan memodifikasi Relay global ID yang dikodekan Base64 (mis. VXNlcjox → User:1 → modifikasi menjadi User:2) untuk mengakses objek yang tidak diizinkan	Relay-style ID tanpa otorisasi sisi server pada referensi yang didekode
Relationship traversal	Mengakses objek yang tidak diizinkan dengan melintasi relasi dari titik awal yang diizinkan (mis. myPost { comments { author { privateEmail } } })	Otorisasi diterapkan pada root query tetapi tidak pada resolver bersarang

§5-2. Bypass Otorisasi Level Field

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Penambahan field sensitif	Menambahkan field sensitif (mis. passwordHash, ssn, internalNotes) ke query yang diizinkan, mengeksploitasi kontrol akses per field yang hilang	Schema mengekspos field sensitif; otorisasi hanya di level query, bukan di level field
Ekstraksi field berbasis fragment	Menggunakan inline fragment pada tipe interface/union untuk mengakses field pada tipe konkret yang memiliki otorisasi lebih lemah daripada tipe abstrak	Otorisasi diterapkan pada interface tetapi tidak pada tipe implementasinya
Duplikasi field berbasis alias	Meminta field sensitif yang sama di bawah beberapa alias untuk menguji apakah otorisasi diterapkan secara konsisten atau hanya pada kemunculan pertama	Otorisasi yang tidak konsisten di seluruh referensi field yang di-alias

§5-3. Bypass Otorisasi Mutation

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Privilege escalation via mutation	Memanggil mutation administratif (mis. setUserRole(role: ADMIN)) yang tidak memiliki role-based access control	Mutation terekspos dalam schema tanpa verifikasi role yang tepat (CVE-2025-14592 di GitLab)
Mass assignment via input type	Menyertakan field yang tidak diizinkan dalam objek input mutation (mis. menambahkan isAdmin: true ke mutation updateProfile) yang diterapkan resolver tanpa pemfilteran	Resolver memetakan semua input field secara otomatis ke kolom database tanpa allowlisting
Horizontal privilege escalation	Memodifikasi data pengguna lain melalui mutation yang menerima user ID tanpa memverifikasi hubungan pemanggil dengan pengguna tersebut	Mutation menerima target user ID tanpa validasi kepemilikan

§5-4. Bypass Otorisasi Subscription

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Subscription event tanpa otorisasi	Subscribe ke event (mis. newOrder, adminNotification) tanpa pemeriksaan otorisasi yang tepat pada subscription resolver	Subscription resolver tidak memiliki middleware otorisasi
Kebocoran data lintas-tenant	Menerima subscription event dari tenant lain dalam arsitektur multi-tenant karena isolasi tenant yang hilang dalam filter subscription	Filter subscription tidak menyertakan konteks tenant

---

§6. Bypass Rate Limiting & Pencegahan Penyalahgunaan

Model single-endpoint GraphQL dan dukungan untuk batching/aliasing menciptakan tantangan fundamental bagi pendekatan rate limiting tradisional yang dirancang untuk REST API.

§6-1. Bypass Berbasis Batching

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Array batch brute force	Mengemas ratusan percobaan login/OTP/reset password ke dalam satu HTTP request yang di-batch, membuat semuanya tampak sebagai satu request bagi rate limiter level jaringan	Rate limiting di level jaringan/proxy (Nginx, CDN); batching diaktifkan
Brute force berbasis alias	Menggunakan alias untuk mengeksekusi beberapa query autentikasi dalam satu operasi GraphQL (mis. a1: login(pass: "aaa"), a2: login(pass: "aab"), ...)	Rate limiting per HTTP request; tidak ada penghitungan per operasi atau per alias
Sequential batch chaining	Mengirimkan request yang di-batch secara berturutan dengan cepat, masing-masing berisi jumlah operasi maksimum, untuk melipatgandakan throughput melampaui batas per request	Ukuran batch tidak terbatas atau sangat tinggi; tidak ada penghitungan operasi per detik

§6-2. Query Shape Evasion

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Obfuscation berbasis variabel	Menggunakan variabel GraphQL untuk mengubah operasi efektif tanpa mengubah struktur query, menghindari aturan WAF yang mencocokkan teks query statis	Pencocokan pola WAF pada teks query mentah; variabel diproses secara terpisah
Obfuscation struktural berbasis fragment	Merestrukturisasi query menggunakan fragment dan fragment spread untuk mengubah representasi sintaksis sambil mempertahankan kesetaraan semantik	WAF atau middleware keamanan menggunakan pencocokan pola sintaksis
Manipulasi hash persisted query	Mencoba mendaftarkan query berbahaya sebagai persisted query (APQ) dengan mengeksploitasi hash collision atau race condition pendaftaran	APQ diaktifkan tanpa allowlisting; registrasi otomatis diizinkan

---

§7. Directive Abuse & Eksploitasi Custom Extension

Directive GraphQL (@skip, @include, dan custom directive) menyediakan kemampuan modifikasi query yang kuat yang dapat dipersenjatai untuk serangan DoS maupun logic bypass.

§7-1. Penyalahgunaan Built-in Directive

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Manipulasi logika kondisional	Menggunakan @skip(if: ...) dan @include(if: ...) dengan nilai variabel dinamis untuk menyelidiki field mana yang ada dan jalur otorisasi mana yang dievaluasi	Server mengevaluasi otorisasi sebelum pemfilteran directive
Duplicate directive stacking	Menerapkan built-in directive yang sama berkali-kali pada satu field untuk menguji anomali pemrosesan atau crash	Tidak ada deduplikasi directive dalam execution engine

§7-2. Eksploitasi Custom Directive

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Bypass auth directive via fragment	Menghindari directive @auth atau @hasRole dengan mengakses field yang dilindungi melalui fragment yang sangat bersarang atau jalur relasi alternatif di mana directive tidak diwarisi	Directive otorisasi tidak dipropagasi ke semua jalur akses field
Injeksi internal directive	Memanggil internal-only directive (mis. @internalDebug, @bypassCache, @trace) dari query klien ketika server tidak membatasi penggunaan directive sisi klien	Directive internal tidak dibatasi untuk penggunaan sisi server
Injeksi argumen directive	Menyuntikkan nilai berbahaya ke dalam argumen directive (mis. @cache(key: "../../admin")) yang diproses tanpa sanitasi	Argumen custom directive tidak divalidasi
Penghindaran directive berbasis fragment	Mengakses field yang dilindungi oleh directive melalui inline fragment pada tipe berbeda dalam union/interface, di mana directive tidak diterapkan pada jalur alternatif	Directive diterapkan per field pada satu tipe tetapi tidak pada jalur interface alternatif

---

§8. Serangan Transport & Protocol Layer

GraphQL beroperasi melalui protokol HTTP dan WebSocket, dan kerentanan di transport layer dapat melemahkan kontrol keamanan level aplikasi.

§8-1. Manipulasi HTTP Method & Content-Type

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
GET-based mutation smuggling	Mengeksekusi mutation via HTTP GET request, melewati kontrol keamanan yang hanya berlaku untuk POST request	Server tidak membatasi mutation hanya untuk method POST
Content-type confusion	Mengirimkan query GraphQL dengan content-type yang tidak terduga (mis. text/plain, application/x-www-form-urlencoded) untuk melewati WAF atau pembatasan CORS	Server menerima query dalam content-type non-JSON
Manipulasi multipart boundary	Membuat request multipart dengan string boundary yang tidak biasa atau bagian bersarang untuk membingungkan middleware parsing sambil mengirimkan payload GraphQL yang valid	Server menggunakan lenient multipart parsing

§8-2. Serangan WebSocket / Subscription

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Cross-Site WebSocket Hijacking (CSWSH)	Membuka koneksi WebSocket dari situs web berbahaya, memanfaatkan lampiran cookie otomatis browser untuk handshake WebSocket (tidak ada penegakan Same-Origin Policy)	Autentikasi berbasis cookie untuk WebSocket; tidak ada validasi header Origin
Subscription flooding	Membuka banyak subscription bersamaan ke event yang resource-intensive, menyebabkan server mempertahankan state berlebihan dan mendorong komputasi	Tidak ada batas subscription per klien; tidak ada cost analysis subscription
WebSocket message injection	Menyuntikkan operasi GraphQL berbahaya melalui protokol pesan WebSocket setelah koneksi terbentuk, melewati pemeriksaan auth awal	Autentikasi hanya pada inisialisasi koneksi; tidak ada validasi per pesan
Persistensi koneksi setelah pencabutan auth	Mempertahankan koneksi WebSocket setelah token kedaluwarsa atau sesi dicabut untuk terus menerima data subscription	Tidak ada re-autentikasi berbasis heartbeat pada koneksi berumur panjang

§8-3. Endpoint Discovery & Routing

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Brute force path umum	Memindai path endpoint GraphQL yang umum (/graphql, /gql, /api/graphql, /v1/graphql, /query, /graphiql, /playground, /altair, /explorer)	Endpoint GraphQL di path yang dapat diprediksi tanpa autentikasi
Enumerasi subdomain	Menemukan GraphQL API pada subdomain (mis. api.example.com, graph.example.com, internal-api.example.com)	Endpoint GraphQL internal atau staging terekspos pada subdomain
Eksposur IDE/playground	Mengakses antarmuka IDE GraphQL (GraphiQL, Apollo Sandbox, Playground) yang dibiarkan aktif di produksi, menyediakan eksplorasi schema interaktif dan eksekusi query	Alat pengembangan tidak dinonaktifkan dalam deployment produksi

---

§9. Caching & Manipulasi Respons

Model query dinamis GraphQL menciptakan tantangan unik untuk caching, dan konfigurasi yang salah pada caching layer dapat dieksploitasi untuk kebocoran data atau poisoning.

§9-1. Server-Side Cache Poisoning

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Manipulasi header batch response	Dalam request yang di-batch, memanipulasi header cache-control melalui satu operasi untuk memengaruhi perilaku caching operasi lain dalam batch yang sama, menyebabkan respons sensitif di-cache secara publik	Pemrosesan batch menggabungkan response header di seluruh operasi (kerentanan cache poisoning Apollo Server)
Cache poisoning persisted query	Mendaftarkan query berbahaya di bawah hash yang bertabrakan atau menggantikan persisted query yang sah, menyebabkan klien selanjutnya yang meminta hash tersebut mengeksekusi query penyerang	APQ dengan registrasi terbuka; tidak ada verifikasi hash
CDN cache key confusion	Mengeksploitasi perbedaan antara cara CDN menghasilkan cache key dan cara server GraphQL menginterpretasi request, menyimpan respons satu pengguna untuk cache key pengguna lain	CDN caching diaktifkan untuk GraphQL; cache key tidak menyertakan konteks auth

§9-2. Client-Side Cache Manipulation

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Cache poisoning berbasis alias	Menggunakan field __typename atau id yang di-alias untuk menyebabkan normalized cache Apollo Client menyimpan data yang dikendalikan penyerang di bawah cache key objek yang sah	Normalized cache Apollo Client; penyerang dapat mengeksekusi query dengan alias
Cache pollution via type confusion	Menyuntikkan objek dengan metadata tipe yang dimanipulasi ke dalam cache klien melalui query pada tipe union/interface, menyebabkan cache mengembalikan data yang salah untuk query selanjutnya	Normalized caching sisi klien dengan tipe polimorfis

---

§10. Serangan Spesifik Arsitektur & Federation

Federation dan pola gateway GraphQL memperkenalkan attack surface tambahan pada layer komposisi dan routing.

§10-1. Eksploitasi Gateway / Router

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Akses langsung subgraph	Melewati federation gateway dengan langsung melakukan query pada layanan subgraph individual yang mungkin memiliki autentikasi atau otorisasi lebih lemah daripada gateway	Layanan subgraph dapat diakses jaringan; tidak dibatasi hanya untuk traffic gateway
Kesenjangan otorisasi lintas-subgraph	Mengeksploitasi inkonsistensi otorisasi antar subgraph, di mana field dilindungi dalam satu subgraph tetapi data yang sama dapat diakses melalui relasi subgraph lain	Otorisasi diterapkan per subgraph, bukan di level federated schema
Manipulasi komposisi schema	Mengeksploitasi proses komposisi schema untuk menyuntikkan atau menimpa tipe dan field dari satu subgraph yang memengaruhi perilaku subgraph lain	Subgraph yang berbahaya atau terkompromikan dalam federation

§10-2. Kerentanan Schema Stitching

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
Injeksi resolver yang di-stitch	Menyuntikkan query berbahaya melalui schema yang di-stitch di mana output satu layanan digunakan sebagai input resolver layanan lain tanpa sanitasi yang tepat	Schema stitching tanpa validasi input antar layanan
Eksploitasi type conflict	Mengeksploitasi konflik penamaan antar schema yang di-stitch yang menyebabkan anomali penggabungan tipe, berpotensi mengekspos field dari layanan internal	Beberapa schema dengan nama tipe yang tumpang tindih tanpa resolusi konflik yang tepat

§10-3. Bypass Persisted Operations

Subtipe	Mekanisme	Kondisi Kunci
APQ registration abuse	Mendaftarkan query sembarang melalui mekanisme registrasi APQ, secara efektif melewati allowlist persisted query	APQ (Automatic Persisted Queries) digunakan alih-alih persisted operations yang ketat
Eksploitasi hash collision	Membuat query dengan hash SHA-256 yang bertabrakan dengan persisted query yang terdaftar (teoritis, kesulitan tinggi)	Sistem persisted query menggunakan hash yang pendek atau terpotong
Fallback ke arbitrary query	Mengeksploitasi mekanisme fallback di mana server menerima arbitrary query ketika hash persisted query tidak ditemukan, alih-alih menolak request	Perilaku fallback permisif; tidak ada mode penegakan yang ketat

---

§11. Pemetaan Attack Scenario (Sumbu 3)

Skenario	Arsitektur / Kondisi	Kategori Mutasi Utama
Reconnaissance & Schema Discovery	Endpoint GraphQL apa pun; konfigurasi default	§1-1, §1-2, §1-3, §1-4
Denial of Service	Produksi traffic tinggi; relasi schema sirkular	§2-1, §2-2, §2-3, §2-4, §2-5, §8-2
Brute Force / Credential Stuffing	Mutation auth terekspos; batching diaktifkan	§2-5, §6-1, §6-2
Data Exfiltration	Field sensitif dalam schema; auth level field yang lemah	§5-1, §5-2, §5-4, §3-1, §3-2
Privilege Escalation	Mutation admin dapat diakses; mass assignment memungkinkan	§5-3, §4-1, §5-1
Remote Code Execution	Resolver tidak aman; command/template injection	§3-4, §3-1
Server-Side Request Forgery	Input berbasis URL; mutation file upload	§3-3
Account Takeover	Auth bypass + akses mutation	§4-1, §4-2, §5-3, §6-1
Cache Poisoning	CDN/proxy caching; respons yang di-batch	§9-1, §9-2
Cross-Site Attacks	Klien GraphQL berbasis browser; WebSocket subscription	§4-2, §8-2, §3-5
Supply Chain / Federation Compromise	Arsitektur federated; schema stitching	§10-1, §10-2, §10-3

---

§12. Pemetaan CVE / Bounty (2022–2025)

Kombinasi Mutasi	CVE / Kasus	Dampak / Bounty
§2-4 (directive overloading)	CVE-2022-37734 (graphql-java)	DoS via pengulangan directive yang tidak dibatasi; menyebabkan konsumsi CPU berlebihan
§2-1 + §2-5 (depth + batching)	CVE-2024-40094 (graphql-java)	DoS via ExecutableNormalizedFields; introspection query menyebabkan resource exhaustion di IBM WebSphere Liberty dan Maximo
§1-1 (kontrol akses introspection)	CVE-2024-50312 (OpenShift)	Information disclosure; pengguna yang tidak berwenang mengambil daftar query/mutation lengkap
§2-2 (alias abuse)	CVE-2024-50311 (OpenShift)	DoS via alias batching di endpoint GraphQL
§4-2 (CSRF via multipart upload)	CVE-2024-4994 (GitLab)	CSRF tingkat keparahan tinggi yang memungkinkan eksekusi mutation GraphQL sembarang via multipart/form-data (dikecualikan dari CORS preflight)
§5-3 (bypass authz mutation)	CVE-2025-14592 (GitLab GLQL)	Eksekusi mutation tanpa otorisasi yang kritis di seluruh versi CE/EE
§8-2 (WebSocket MITM)	CVE-2024-54147 (Altair GraphQL Client)	Validasi sertifikat HTTPS yang hilang pada koneksi WebSocket; intersepsi MITM atas semua query
§3-3 (SSRF via upload)	GHSA-x27p-wfqw-hfcc (Craft CMS)	SSRF via mutation upload asset GraphQL; akses metadata cloud
§9-1 (batch cache poisoning)	SNYK-JS-APOLLOSERVERCORE-3098876 (Apollo Server)	Cache poisoning via penggabungan header POST request yang di-batch
§9-2 (client cache poisoning)	Apollo Client #10784	Client-side cache poisoning via field __typename dan id yang di-alias
§5-2 + §1-1 (eksposur field)	Beberapa laporan HackerOne	Bounty $1.000–$10.000+ untuk ekstraksi field sensitif via query terpandu introspection
§6-1 (batch brute force)	Beberapa program bug bounty	Bypass 2FA/OTP via mutation autentikasi yang di-batch

---

§13. Alat Deteksi & Keamanan

Alat	Cakupan Target	Teknik Inti
InQL (ekstensi Burp Suite)	Analisis schema, pemindaian kerentanan	Introspection query, rekonstruksi schema via pola Clairvoyance, pembuatan serangan point-and-click
graphw00f (fingerprinting)	Identifikasi server engine	Analisis diferensial behavioral di 30+ implementasi GraphQL
Clairvoyance (schema recovery)	Rekonstruksi schema tanpa introspection	Probing suggestion field berbasis dictionary; merekonstruksi tipe, field, dan argumen dari pesan error
CrackQL (brute force)	Pengujian autentikasi/rate limit	Otomasi serangan batching GraphQL-aware; brute forcing OTP dan password
GraphQLer (fuzzer)	Pengujian keamanan API komprehensif	Fuzzing API GraphQL context-aware dengan dependency resolution
Goctopus (discovery)	Endpoint discovery dan fingerprinting	Enumerasi subdomain, brute-force route, introspection, deteksi auth
BatchQL (pengujian DoS)	Penilaian kerentanan batch	Konstruksi batch query otomatis untuk pengujian rate limit dan DoS
graphql-cop (auditing)	Deteksi misconfiguration keamanan	Pemeriksaan otomatis untuk misconfiguration umum (introspection, batching, field suggestion)
DVGA (pelatihan)	Aplikasi GraphQL yang rentan	Aplikasi GraphQL yang sengaja rentan untuk berlatih teknik eksploitasi
Escape.tech (SaaS scanner)	Pemantauan keamanan API produksi	Pemindaian keamanan GraphQL berkelanjutan dengan deteksi kerentanan otomatis
StackHawk (DAST)	Dynamic application security testing	Pemindaian DAST GraphQL-aware termasuk deteksi field suggestion

---

§14. Ringkasan: Prinsip Inti

Akar Penyebab: Client-Controlled Query Semantics

Properti fundamental yang memungkinkan seluruh attack surface GraphQL adalah client-controlled query semantics atas schema yang self-documenting. Tidak seperti REST, di mana server mendefinisikan bentuk respons yang tetap dan attack surface terdistribusi di seluruh endpoint, GraphQL memusatkan semua fungsionalitas di belakang satu endpoint dan memberikan klien kontrol luar biasa atas data apa yang diminta, seberapa dalam relasi ditelusuri, dan berapa banyak operasi yang dieksekusi per request. Schema, yang dapat di-query secara default, berfungsi sebagai blueprint serangan yang lengkap.

Mengapa Perbaikan Inkremental Gagal

Setiap kelas kerentanan dalam taksonomi ini berasal dari aspek desain GraphQL yang berbeda, yang berarti memperbaiki satu kelas tidak menangani yang lain. Menonaktifkan introspection meninggalkan field suggestion tetap aktif (§1-2). Menambahkan batas depth tidak mencegah amplifikasi berbasis alias (§2-2). Rate limiting per HTTP request tidak berarti ketika batching mengalikan operasi (§6-1). Otorisasi di level query gagal ketika resolver bersarang tidak memiliki pemeriksaan sendiri (§5-1). Ortogonalitas vektor serangan ini berarti pertahanan komprehensif mengharuskan penanganan setiap sumbu secara independen — tidak ada satu konfigurasi toggle atau middleware tunggal yang mengamankan GraphQL API.

Solusi Struktural

Pendekatan defense-in-depth harus melapisi beberapa kontrol:

1. Schema minimization: Ekspos hanya field, mutation, dan tipe yang benar-benar dibutuhkan klien. Hapus operasi internal, debug, dan administratif dari schema publik.
2. Persisted operations (strict allowlist): Ganti arbitrary client query dengan hash operasi yang terdaftar di server, menghilangkan seluruh kelas serangan (§2, §6, §7) dengan menghapus kontrol klien atas struktur query.
3. Per-resolver authorization: Terapkan kontrol akses di setiap resolver, bukan hanya di titik masuk query, untuk mencegah relationship traversal dan bypass level field (§5).
4. Query cost analysis: Tetapkan biaya komputasi pada field dan tolak query yang melebihi threshold, menangani DoS berbasis depth, width, dan directive (§2, §7).
5. Validasi input di resolver boundary: Perlakukan setiap argumen GraphQL sebagai input pengguna yang tidak tepercaya dan terapkan parameterized query, URL allowlist, dan sanitasi input (§3).
6. Transport hardening: Batasi mutation hanya untuk POST, terapkan validasi content-type yang ketat, validasi header WebSocket Origin, dan implementasikan rate limiting per operasi (§4, §8).
7. Keamanan federation-aware: Terapkan autentikasi dan otorisasi di level gateway DAN level subgraph, membatasi akses langsung ke subgraph (§10).

---

Referensi

• GraphQL API Vulnerabilities — PortSwigger Web Security Academy
• GraphQL Cheat Sheet — OWASP
• GraphQL Security — Dokumentasi Resmi GraphQL
• GraphQL Vulnerabilities and Common Attacks — Imperva
• GraphQL — HackTricks
• PayloadsAllTheThings — GraphQL Injection
• Awesome GraphQL Security — Escape Technologies
• GraphQL Vulnerabilities — Application Security Cheat Sheet
• 8 Common GraphQL Vulnerabilities — Escape.tech
• GraphQL Security — Tyk
• Directive Deception: Exploiting Custom GraphQL Directives — InstaTunnel
• GraphQL Batching Attack — Wallarm
• Securing Your GraphQL API from Malicious Queries — Apollo
• Cross-Site Request Forgery Prevention — Apollo
• That Single GraphQL Issue That You Keep Missing — Doyensec
• GraphQL Error Handling: A Security POV — Escape.tech
• GraphQL Security from a Pentester’s Perspective — AFINE
• Enhancing GraphQL Security by Detecting Malicious Queries Using LLMs — arXiv
• GraphQLer: Enhancing GraphQL Security with Context-Aware API Testing — arXiv
• OWASP Web Security Testing Guide v4.2 — API Testing: GraphQL

---

Dokumen ini dibuat untuk tujuan penelitian keamanan defensif dan pemahaman kerentanan.