PHP临时文件机制与利用的思考
0x00 起因
这几天在研究session.upload的机制的时候，发现文件上传以后会在临时存储目录下生成文件名为php**.tmp的文件，而且该文件内容就是上传的内容，于是就想好好了解一下PHP中的临时文件的机制。
0x01 了解PHP临时文件
在PHP中可以使用POST方法或者PUT方法进行文本和二进制文件的上传。
上传后会文件会保存在全局变量$_FILES里，该数组包含了所有上传文件的文件信息。
- $_FILES[‘userfile’][‘name’] 客户端文件的原名称。
- $_FILES[‘userfile’][‘type’] 文件的 MIME 类型，如果浏览器提供该信息的支持，例如”image/gif”。
- $_FILES[‘userfile’][‘size’] 已上传文件的大小，单位为字节。
- $_FILES[‘userfile’][‘tmp_name’] 文件被上传后在服务端储存的临时文件名，一般是系统默认。可以在php.ini的upload_tmp_dir 指定，默认是/tmp目录。
- $_FILES[‘userfile’][‘error’] 该文件上传的错误代码，上传成功其值为0，否则为错误信息。
- $_FILES[‘userfile’][‘tmp_name’] 文件被上传后在服务端存储的临时文件名
这里的重点就是$_FILES[‘userfile’][‘tmp_name’] 这个变量。
临时文件的存储目录
文件被上传后，默认会被存储到服务端的默认临时目录中，该临时目录由php.ini的upload_tmp_dir属性指定，假如upload_tmp_dir的路径不可写，PHP会上传到系统默认的临时目录中，假如开启了open_basedir，要想成功上传，系统默认临时目录需要指定PHP可访问。
在wamp中，upload_tmp_dir属性默认为wamp安装目录下的tmp文件夹：
在Centos7中，upload_tmp_dir没有指定，所以会使用系统默认临时目录，这里是/tmp目录，该属性可以通过sys_get_temp_dir()函数来获得
临时文件的命名规则
在上传存储到临时目录后，临时文件命名的规则如下:
默认为 php+4或者6位随机数字和大小写字母
php[0-9A-Za-z]{3,4,5,6}
比如 ：phpXXXXXX.tmp 在windows下有tmp后缀，linux没有。
windows下，在windows环境中，php会调用GetTempFileName方法，具体定义在源码的php_open_temporary_file.c中
在linux下则是适用mkstemp方法，此方法依赖于glibc的编译方式，通常生成6位随机数，范围为62（A-Za-z0-9）
临时文件的正常存活周期
上面这张图是PHP在通过POST方法上传文件时的运行周期图，可以看到我们临时文件的存活周期就是上图红色框中的时间段。另外，如果在php运行的过程中，假如php非正常结束，比如崩溃，那么这个临时文件就会永久的保留。如果php正常的结束，并且该文件没有被移动到其它地方也没有被改名，则该文件将在表单请求结束时被删除。
0x02 如何利用？
既然了解了PHP上传会产生临时文件，并且文件内容可控，那我们就不禁要思考思考，这里有没有存在可以利用的点呢？
这就有以下几个问题：
问题一：如何能够访问到该临时文件？
由于临时文件目录一般不可访问，因此想要利用临时文件一般需要配合文件包含，或者某些ssrf结合包含来进行利用。
问题二：如何获得临时文件的文件名？
1.在前面介绍过临时文件的命名规则，因此，当我们获得了一个文件包含点时，可以通过暴力猜解文件名来得到。这时最朴素，最笨拙的方法，但也是最有效的方法。
2.在windows中，利用了FindFirstFile方法，可以通过通配符来进行文件包含，在linux中也有相应的一些方法。
3.第三种方法就是通过/proc/self/fd/xxx来获得，xxx从10开始，这里获得的时当前运行进程ID的一些符号链接，这个方式的有效性取决于上传文件的大小，大文件可以增加尝试的时间。
获得文件名的方法应该有很多，这里只列举最笨拙的几种
如何在php运行时间内包含到该临时文件？
1.本地文件包含可以让php包含自身从而导致死循环，然后php守护进程产生内存溢出，然后php会崩溃，php自身是不会因为错误直接退出的，它会清空自己的内存堆栈，以便从错误中恢复，这就保证了web服务的正常运转的同时，打断了php对临时文件的处理，在这个时候对任一php文件进行post文件请求，临时文件就会被保留。
正常的执行流程应该如下图所示：
而在漏洞利用过程中：
因此临时目录下的临时文件有部分得以保存，再通过包含这部分文件即可getshell。
在实际测试过程中，我使用wamp分别测试了版本是7.2.14和7.1.26和7.0.33和5.6.40的php，利用这个方法可以使临时文件存在时间延长到5s，但是最后还是会删除，但是在5.5.9等比较旧的版本是可以成功的，在这些高版本中，如果能在这5s内包含到文件也算是成功利用，不过这难度太大，如果有好的思路希望可以交流。
新起一个docker（php:apache） ，版本就是latest的，尝试适用多线程去跑，开了50个线程
payload选择null payloads并选择持续的跑，跑了一段时间之后就可以停止了。
在docker中观察，如果一直开着，临时文件始终保持50个，停止之后，临时文件奇怪的先增加了，然后又减少，一直到最后，有部分文件被保存了下来，回想起前面说的，php只有正常结束临时文件才会清除，因此这可能跟配置有关，比如一大堆的请求阻塞着，最后某些线程崩溃，导致部分文件被驻留在tmp目录，笔者自身对怎么调试php不太熟悉，因此这个先增加后减少的具体原因还不确定。
这个时候就可以跑脚本来爆破文件名，为了不占字数，我把脚本都放在文末的附录中，这里要注意有可能因为前面访问次数太频繁而被禁止访问出现Max retries exceeded with url错误，需要更换代理来爆破文件名，或者捕获Connection error来进行处理。
2.根据@王一航师傅去年的一个发现，利用php://filter/string.strip_tags造成崩溃。在含有文件包含漏洞的地方，使用php://filter/string.strip_tags导致php崩溃清空堆栈重启，如果在同时上传了一个文件，那么这个tmp file就会一直留在tmp目录，再进行文件名爆破就可以getshell，这个崩溃原因是存在一处空指针引用。根据师傅所说这个点只在php7.2以下存在，我把大部分的版本都测了一下。
经过测试，该方法仅适用于以下php7版本，php5并不存在该崩溃：
• php7.0.0-7.1.2可以利用， 7.1.2x版本的已被修复
• php7.1.3-7.2.1可以利用， 7.2.1x版本的已被修复
• php7.2.2-7.2.8可以利用， 7.2.9一直到7.3到现在的版本已被修复
临时文件由于崩溃成功保留下来
3.利用wupco师傅发现的filter:convert.quoted-printable-encode导致的segment fault。实际上，这个崩溃并不适用于include，require等函数，经过测试，该方法适用于以下版本（201812月以前的版本，由于师傅提交了因此之后的版本修复了，tql）的以下函数（file函数，file_get_contents函数，readfile函数）：
• php7.0.0-7.0.32
• php7.0.4-7.2.12
• php<=5.6.38的版本
这里要说明下5.6.39-5.6.9以内的版本并不存在这个崩溃
在这里介绍的三种方式中，自包含是最不稳定的而且经常阻塞服务器，第二第三种只要符合特定版本，就可以稳定利用，最后爆破文件名来利用。
0x03 总结与附录
对PHP临时文件机制的学习让我对如何利用LFI有了新的方向，只要找到包含点，就能比较容易getshell。
文章中所用到的文件名爆破脚本和上传脚本都可以在此处找到
https://github.com/Mote-Z/PHP-Is-The-Best/tree/master/PHP_Tempfile_Exploit
0x04 参考文献
1.https://insomniasec.com/downloads/publications/LFI%20With%20PHPInfo%20Assistance.pdf
2.http://gynvael.coldwind.pl/download.php?f=PHP_LFI_rfc1867_temporary_files.pdf
3.https://www.php.net/manual/zh/features.file-upload.post-method.php
4.https://repo.zenk-security.com/Techniques%20d.attaques%20%20.%20%20Failles/HTTP%20HEAD%20method%20trick%20in%20php%20scripts.pdf
5.https://hackmd.io/@ZzDmROodQUynQsF9je3Q5Q/rJlfZva0m?type=view
6.https://www.jianshu.com/p/dfd049924258
7.https://bugs.php.net/bug.php?id=77231
8.https://spyclub.tech/2018/12/21/one-line-and-return-of-one-line-php-writeup/
