今年HITCON上,baby cake這一題,涉及到了今年BlackHat大會上的Sam Thomas分享的File Operation Induced Unserialization via the “phar://” Stream Wrapper這個議題,見:https://i.blackhat.com/us-18/Thu-August-9/us-18-Thomas-Its-A-PHP-Unserialization-Vulnerability-Jim-But-Not-As-We-Know-It-wp.pdf?。它的主要內容是,通過phar://協議對一個phar文件進行文件操作,如file_get_contents,就可以觸發反序列化,從而達成RCE的效果。
在文章開頭部分,讓我先對phar反序列化做一些小小的分析。我們直接閱讀PHP源碼。在?phar.c#L618?處,其調用了php_var_unserialize。
if (!php_var_unserialize(metadata, &p, p + zip_metadata_len, &var_hash)) {
因此可以構造一個特殊的phar包,使得攻擊代碼能夠被反序列化,從而構造一個POP鏈。這一部分已經太常見了,CTF比賽中都出爛了,沒什么值得繼續討論的。值得關注的是到底為什么file_get_contents能夠實現RCE。
因此,為解決這個問題,我們需要首先閱讀此函數的源碼。大概在此處:https://github.com/php/php-src/blob/PHP-7.2.11/ext/standard/file.c#L548?,重點關注此行:
stream = php_stream_open_wrapper_ex(filename, "rb", (use_include_path ? USE_PATH : 0) | REPORT_ERRORS, NULL, context);
可以注意,其使用的是php_stream系列API來打開一個文件。閱讀PHP的這篇文檔:Streams API for PHP Extension Authors,可知,Stream API是PHP中一種統一的處理文件的方法,并且其被設計為可擴展的,允許任意擴展作者使用。而本次事件的主角,也就是phar這個擴展,其就注冊了phar://這個stream wrapper??梢允褂胹tream_get_wrapper看到系統內注冊了哪一些wrapper,但其余的沒什么值得關注的。
php > var_dump(stream_get_wrappers()); array(12) { [0]=> string(5) "https" [1]=> string(4) "ftps" [2]=> string(13) "compress.zlib" [3]=> string(14) "compress.bzip2" [4]=> string(3) "php" [5]=> string(4) "file" [6]=> string(4) "glob" [7]=> string(4) "data" [8]=> string(4) "http" [9]=> string(3) "ftp" [10]=> string(4) "phar" [11]=> string(3) "zip" }
那么,注冊一個 stream wrapper,能實現什么功能呢?很容易就能找到其定義:https://github.com/php/php-src/blob/8d3f8ca12a0b00f2a74a27424790222536235502/main/php_streams.h#L132
typedef struct _php_stream_wrapper_ops { /* open/create a wrapped stream */ php_stream *(*stream_opener)(php_stream_wrapper *wrapper, const char *filename, const char *mode, int options, zend_string **opened_path, php_stream_context *context STREAMS_DC); /* close/destroy a wrapped stream */ int (*stream_closer)(php_stream_wrapper *wrapper, php_stream *stream); /* stat a wrapped stream */ int (*stream_stat)(php_stream_wrapper *wrapper, php_stream *stream, php_stream_statbuf *ssb); /* stat a URL */ int (*url_stat)(php_stream_wrapper *wrapper, const char *url, int flags, php_stream_statbuf *ssb, php_stream_context *context); /* open a "directory" stream */ php_stream *(*dir_opener)(php_stream_wrapper *wrapper, const char *filename, const char *mode, int options, zend_string **opened_path, php_stream_context *context STREAMS_DC); const char *label; /* delete a file */ int (*unlink)(php_stream_wrapper *wrapper, const char *url, int options, php_stream_context *context); /* rename a file */ int (*rename)(php_stream_wrapper *wrapper, const char *url_from, const char *url_to, int options, php_stream_context *context); /* Create/Remove directory */ int (*stream_mkdir)(php_stream_wrapper *wrapper, const char *url, int mode, int options, php_stream_context *context); int (*stream_rmdir)(php_stream_wrapper *wrapper, const char *url, int options, php_stream_context *context); /* Metadata handling */ int (*stream_metadata)(php_stream_wrapper *wrapper, const char *url, int options, void *value, php_stream_context *context); } php_stream_wrapper_ops;
因此,我們發現,一個 stream wrapper,它支持以下功能:打開文件(夾)、刪除文件(夾)、重命名文件(夾),以及獲取文件的meta。我們很容易就能斷定,類似unlink等函數也是同樣通過這個 streams api 進行操作。
Sam Thomas 的 pdf 指出
This is true for both direct file operations (such as
“file_exists”) and indirect operations such as those that occur during external entity processing
within XML (i.e. when an XXE vulnerability is being exploited).
我們通過試驗也很容易發現,類似unlink等函數也均是可以使用的。
知道創宇404實驗室的研究員 seaii 更為我們指出了所有文件函數均可使用(https://paper.seebug.org/680/):
僅僅是知道一些受影響的函數,就夠了嗎?為什么就可以使用了呢?
當然不夠。我們需要先找到其原理,然后往下深入挖掘。
先看file_get_contents的代碼。其調用了
stream = php_stream_open_wrapper_ex(filename, "rb" ....);
這么個函數。
再看unlink的代碼,其調用了
wrapper = php_stream_locate_url_wrapper(filename, NULL, 0);
這么個函數。
從php_stream_open_wrapper_ex的實現,可以看到,其也調用了php_stream_locate_url_wrapper?。這個函數的作用是通過url來找到對應的wrapper。我們可以看到,phar組件注冊了phar://這個wrapper,?https://github.com/php/php-src/blob/67b4c3379a1c7f8a34522972c9cb3adf3776bc4a/ext/phar/stream.c
其定義如下:
const php_stream_wrapper_ops phar_stream_wops = { phar_wrapper_open_url, NULL, /* phar_wrapper_close */ NULL, /* phar_wrapper_stat, */ phar_wrapper_stat, /* stat_url */ phar_wrapper_open_dir, /* opendir */ "phar", phar_wrapper_unlink, /* unlink */ phar_wrapper_rename, /* rename */ phar_wrapper_mkdir, /* create directory */ phar_wrapper_rmdir, /* remove directory */ NULL };
接著,讓我們翻這幾個函數的實現,會發現它們都調用了phar_parse_url,這個函數再調用phar_open_or_create_filename?->?phar_create_or_parse_filename?->?phar_open_from_fp?->phar_parse_pharfile?->?
phar_parse_metadata?->?phar_var_unserialize。因此,明面上來看,所有文件函數,均可以觸發此phar漏洞,因為它們都直接或間接地調用了這個wrapper。
只是這些文件函數,就夠了嗎?
當然不夠。這是一個所有的和IO有關的函數,都可能觸發的問題。
前面我已經指出,它們都有一個共同特征,就是調用了php_stream_locate_url_wrapper。但是這個不那么好用,換php_stream_open_wrapper更合適點。讓我們搜索一下PHP源代碼吧,
我們很快就能發現,操作文件的touch,也是能觸發它的。不看文件了,我們假設文件全部都能用。
我們會驚訝(一點都不)地發現:
exif
gd
hash
file / url
standard
zip
$zip = new ZipArchive(); $res = $zip->open('c.zip'); $zip->extractTo('phar://test.phar/test');
Bzip / Gzip
這,夠了嗎?non non噠喲!
如果題目限制了,phar://不能出現在頭幾個字符怎么辦?請欣賞你船未見過的船新操作。
$z = 'compress.bzip2://phar:///home/sx/test.phar/test.txt';
當然,它同樣適用于compress.zlib://。
Postgres
再來個數據庫吧!
<?php $pdo = new PDO(sprintf("pgsql:host=%s;dbname=%s;user=%s;password=%s", "127.0.0.1", "postgres", "sx", "123456")); @$pdo->pgsqlCopyFromFile('aa', 'phar://test.phar/aa');
當然,pgsqlCopyToFile和pg_trace同樣也是能使用的,只是它們需要開啟phar的寫功能。
MySQL
還有什么騷操作呢?
……MySQL?
走你!
我們注意到,LOAD DATA LOCAL INFILE也會觸發這個php_stream_open_wrapper. 讓我們測試一下。
<?php class A { public $s = ''; public function __wakeup () { system($this->s); } } $m = mysqli_init(); mysqli_options($m, MYSQLI_OPT_LOCAL_INFILE, true); $s = mysqli_real_connect($m, 'localhost', 'root', '123456', 'easyweb', 3306); $p = mysqli_query($m, 'LOAD DATA LOCAL INFILE \'phar://test.phar/test\' INTO TABLE a LINES TERMINATED BY \'\r\n\' IGNORE 1 LINES;');
再配置一下mysqld。
[mysqld] local-infile=1 secure_file_priv=""
……然后,走你!
這就是我想要看到的舞臺!——長頸鹿
很可惜,這不是默認配置;但是,嗯,很有意思。
我相信,PHP代碼內部還有相當多的php_stream_open_wrapper等待挖掘,這只是關于stream wrapper利用的一小步。