文件解析漏洞总结-Nginx

与Apache相比，Nginx算是后起之秀，但大有赶超之势。百度一番，又谷歌一番，最终只找到了三个已公开的、关于Nginx的解析漏洞，记录如下。

Nginx中php配置错误导致的解析漏洞

利用方式：

  /test.jpg/test.php

测试：

首先准备文件test.jpg，内容为：

在浏览器中访问 http://127.0.0.1/test.jpg 显示图片解析错误。在浏览器中访问 http://127.0.0.1/test.jpg/test.php ，显示：“Access denied.” 。这就有意思了，test.jpg是文件不是目录，test.php更是根本就不存在的文件，访问/test.jpg/test.php没有报404，而是显示“Access denied.” 。

Nginx拿到文件路径（更专业的说法是URI）/test.jpg/test.php后，一看后缀是.php，便认为该文件是php文件，转交给php去处理。php一看/test.jpg/test.php不存在，便删去最后的/test.php，又看/test.jpg存在，便把/test.jpg当成要执行的文件了，又因为后缀为.jpg，php认为这不是php文件，于是返回“Access denied.”。

这其中涉及到php的一个选项：cgi.fix_pathinfo，该值默认为1，表示开启。开启这一选项有什么用呢？看名字就知道是对文件路径进行“修理”。何谓“修理”？举个例子，当php遇到文件路径“/aaa.xxx/bbb.yyy/ccc.zzz”时，若“/aaa.xxx/bbb.yyy/ccc.zzz”不存在，则会去掉最后的“/ccc.zzz”，然后判断“/aaa.xxx/bbb.yyy”是否存在，若存在，则把“/aaa.xxx/bbb.yyy”当做文件“/aaa.xxx/bbb.yyy/ccc.zzz”，若“/aaa.xxx/bbb.yyy”仍不存在，则继续去掉“/bbb.yyy”，以此类推。

该选项在配置文件php.ini中。若是关闭该选项，访问 http://127.0.0.1/test.jpg/test.php 只会返回找不到文件。但关闭该选项很可能会导致一些其他错误，所以一般是开启的。

目前我们还没能成功执行代码，因为新版本的php引入了“security.limit_extensions”，限制了可执行文件的后缀，默认只允许执行.php文件。来做进一步测试。找到php5-fpm配置文件php-fpm.conf，若不知道在哪，可用如下命令搜索：

  sudo find / -name php-fpm.conf

我的测试环境中，该文件位于/etc/php5/fpm/php-fpm.conf。修改该文件中的“security.limit_extensions”，添加上.jpg，添加后如下所示：

  security.limit_extensions = .php .jpg

这样，php便认为.jpg也是合法的php文件后缀了，再在浏览器中访问 http://127.0.0.1/test.jpg/test.php ，看到php被成功执行，如下图所示：

由上述原理可知，http://127.0.0.1/test.jpg/test.xxx/test.php 也是可以执行的。

上面的测试均在Nginx1.4.6中进行。这一漏洞是由于Nginx中php配置不当而造成的，与Nginx版本无关，但在高版本的php中，由于“security.limit_extensions”的引入，使得该漏洞难以被成功利用。

为何是Nginx中的php才会有这一问题呢？因为Nginx只要一看URL中路径名以.php结尾，便不管该文件是否存在，直接交给php处理。而如Apache等，会先看该文件是否存在，若存在则再决定该如何处理。cgi.fix_pathinfo是php具有的，若在php前便已正确判断了文件是否存在，cgi.fix_pathinfo便派不上用场了，这一问题自然也就不存在了。（2017.08.15：IIS在这一点和Nginx是一样的，同样存在这一问题）

做个小实验，分别访问两个不存在的文件123123.xxx和123123.php，虽然都返回404，但一看页面，也该知这两个文件的处理流程是不同的。

下图是访问123123.xxx的结果，404由Nginx给出：

下图是访问123123.php的结果，404页面和上图不同：

查看错误日志，找到了：

  FastCGI sent in stderr: "Primary script unknown" while reading response header from upstream, client: 127.0.0.1, server: localhost, request: "GET /123123.php HTTP/1.1", upstream: "fastcgi://unix:/var/run/php5-fpm.sock:", host: "127.0.0.1"

由此可知Nginx确实只看了后缀就直接把123123.php交给php处理了，这一文件不存在也是php做出的判断。

%00截断

影响范围：

  0.5.， 0.6.， 0.7 <= 0.7.65， 0.8 <= 0.8.37 ?

利用方式：

  /test.jpg%00.php

测试：

服务器为Nginx1.4.6，浏览器中访问 http://127.0.0.1/test.jpg%00.php ，返回“400 Bad Request”，代码未执行，测试失败。实在是安不好又找不到这么老的Nginx，遂放弃测试。

%00截断似乎是一个大类，什么时候有空专门研究下。

CVE-2013-4547

CVE-2013-4547是一个还算新的漏洞，影响范围也比较大：

  0.8.41～1.4.3， 1.5 <= 1.5.7

顺便一提，截止本文写作时，Nginx的最新版本是1.13.4 。

这一漏洞的原理是非法字符空格和截止符（\0）会导致Nginx解析URI时的有限状态机混乱，危害是允许攻击者通过一个非编码空格绕过后缀名限制。是什么意思呢？举个例子，假设服务器上存在文件：“file.aaa ”，注意文件名的最后一个字符是空格。则可以通过访问：

http://127.0.0.1/file.aaa \0.bbb

让Nginx认为文件“file.aaa ”的后缀为“.bbb”。

来测试下，这次测试在Nginx/1.0.15中进行。首先准备一张图片，命名为“test.html ”，注意，文件名含有空格。然后在浏览器中访问该文件，会得到一个404，因为浏览器自动将空格编码为%20，服务器中不存在文件“test.html%20”。

测试目标是要让Nginx认为该文件是图片文件并正确地在浏览器中显示出来。我们想要的是未经编码的空格和截止符（\0），怎么办呢？使用Burp Suite抓取浏览器发出的请求包，修改为我们想要的样子，原本的URL是：http://192.168.56.101/test.htmlAAAphp ,将第一个“A”改成“20”（空格符号的ASCII码），将第二个“A”改成“00”（截止符），将第三个“A”改成“2e”（“.”的ASCII码），如下图所示：

修改完毕后Forward该请求，在浏览器中看到：

我们已经成功地利用了漏洞！但这有什么用呢？我们想要的是代码被执行。

继续测试，准备文件“test.jpg ”，注意文件名的最后一个字符是空格，文件内容为：

用Burp Suite抓包并修改，原本的URL是：http://192.168.56.101/test.jpg…php ,将jpg后的第一个“.”改为20，第二个“.”改为00，如下图所示：

修改完毕后Forword该请求，在浏览器中看到：

  Access denied.

好吧，又是这个。打开Nginx的错误日志，在其中也可以看到：

  FastCGI sent in stderr: "Access to the script '/usr/local/nginx/html/test.jpg ' has been denied (see security.limit_extensions)" while reading response header from upstream, client: 192.168.56.102, server: localhost, request: "GET /test.jpg .php HTTP/1.1", upstream: "fastcgi://unix:/var/run/php5-fpm.sock:", host: "192.168.56.101"

这说明Nginx在接收到这一请求后，确实把文件“test.jpg ”当做php文件交给php去执行了，只是php看到该文件后缀为“.jpg ”而拒绝执行。这样，便验证了Nginx确实存在该漏洞。

但不知为何，不管我怎样设置，php都不肯把“test.jpg ”当做php文件执行。看来“security.limit_extensions”威力强大，一招破万法。

CVE-2013-4547还可以用于绕过访问限制，虽然和文件解析漏洞无关，但也记录在这里。

首先在网站根目录下新建一个目录，命名为protected，在目录protected中新建文件s.html，内容随意。然后在Nginx的配置文件中写上：

  location /protected/ {
    deny all;
  }

以禁止该目录的访问。接着在网站根目录下新建一个目录，名为“test ”，目录名的最后一个字符是空格，该目录用于触发漏洞。最后来进行验证，直接访问：

  http://127.0.0.1/protected/s.html

返回“403 Forbidden”。利用漏洞访问：

  http://127.0.0.1/test /../protected/s.html

成功访问到文件s.html。注意上示URL中的空格，不要将空格编码。

为成功利用漏洞，我们在测试中准备了名字以空格结尾的文件和目录，这是因为在linux中，文件名是可以以空格结尾的。若不准备这样的文件，漏洞可以成功触发，但结果却是404，找不到类似“test.jpg ”这样的文件。而在Windows中，文件名不能以空格结尾，所以Windows程序遇到文件名“test.jpg ”会自动去掉最后的空格，等同于访问“test.jpg”，基于这样的原因，这一漏洞在Windows中会很容易利用。

附：编译安装Nginx

为验证漏洞，需要安装Nginx。为安装有漏洞的版本，不使用apt-get，而是编译安装。我使用的操作系统是Ubuntu14.04，安装了nginx-1.0.15，需要安装以下依赖：

  sudo apt-get install libpcre3 libpcre3-dev
  sudo apt-get install zlib1g.dev
  sudo apt-get install libssl-dev

还要安装php：

  sudo apt-get install php5-fpm

后来发现，在新安装的Ubuntu14.04中，不先update直接用：

  sudo apt-get install nginx

安装的Nginx的版本是1.4.6，也不是很新。还想要安装更老版本的Nginx（<= 0.8.37）结果总是编译失败，只好放弃。

要开启Nginx对php的支持，去掉配置文件中关于php的注释并重启Nginx即可：

  location ~ \.php$ {
    fastcgi_split_path_info ^(.+\.php)(/.+)$;
    #   # NOTE: You should have "cgi.fix_pathinfo = 0;" in php.ini
    #
    #   # With php5-cgi alone:
    #   fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    #   # With php5-fpm:
    fastcgi_pass unix:/var/run/php5-fpm.sock;
    fastcgi_index index.php;
    include fastcgi_params;
  }

配置时还遇到许多问题，但只要翻阅错误日志，知道是什么问题，便可对症下药，一一解决。若不知道问题是什么，只看到个400、500，这样子是很难解决问题的。