PHP代码安全杂谈

PHP代码安全杂谈

虽然PHP是世界上最好的语言,但是也有一些因为弱类型语言的安全性问题出现。WordPress历史上就出现过由于PHP本身的缺陷而造成的一些安全性问题,如CVE-2014-0166 中的cookie伪造就是利用了PHP Hash比较的缺陷。 当然一般这种情况实战中用到的不是很多,但是在CTF竞赛中却是一个值得去考察的一个知识点,特此记录总结之。

一、精度绕过缺陷

理论

在用PHP进行浮点数的运算中,经常会出现一些和预期结果不一样的值,这是由于浮点数的精度有限。尽管取决于系统,PHP 通常使用 IEEE 754 双精度格式,则由于取整而导致的最大相对误差为 1.11e-16。非基本数学运算可能会给出更大误差,并且要考虑到进行复合运算时的误差传递。下面看一个有趣的例子:

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以十进制能够精确表示的有理数如 0.10.7,无论有多少尾数都不能被内部所使用的二进制精确表示,因此不能在不丢失一点点精度的情况下转换为二进制的格式。这就会造成混乱的结果:例如,floor((0.1+0.7)*10) 通常会返回 7 而不是预期中的 8,因为该结果内部的表示其实是类似 7.9999999999999991118…

实践

问鼎杯2017 老眼昏花网上很多write-up感觉就像是看着答案写write-up,个人感觉真正的write-up中应该体现自己的思考在里面。

题目描述

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题目言简意赅,让我们把2017这个值传递给服务器。

考察点

  • PHP浮点精确度

write-up

what year is this?所以第一反应是直接给year参数赋值为2017:

?year=2017  

然而结果如下:
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有提示了,说明year这个参数是对的,但是2017中不可以出现7,这里如果不了解php精度的话,肯定是对2017进行各种编码绕过,但是这里对编码也进行过滤了:

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所以最后一种可能就是利用PHP精度来绕过:

?year=2016.99999999999  

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二、类型转换的缺陷

理论

PHP提供了is_numeric函数,用来变量判断是否为数字。PHP弱类型语言的一个特性,当一个整形和一个其他类型行比较的时候,会先把其他类型intval数字化再比。

实践

is_numeric()用于判断是否是数字,通常配合数值判断。

案例代码

<?php      error_reporting(0);      $flag = 'flag{1S_numer1c_Not_S4fe}';      $id = $_GET['id'];      is_numeric($id)?die("Sorry...."):NULL;          if($id>665){          echo $flag;      }   ?>  

考察点

  • PHP类型转换缺陷

write-up

分析下代码:首先对GET方式提交的参数id的值进行检验。id通过is_numeric函数来判断是否为数字,如果为数字的话,GG。如果不是数字的话,和665进行比较,id的值大于665的时候输出flag
乍看上去又好像不可能这里,但是如果知道PHP弱类型语言的一个特性,当一个整形和一个其他类型行比较的时候,会先把其他类型intval数字化再比。这个特性的话就可以很好的绕过。

http://localhost/?id=666gg  

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三、松散比较符的缺陷

理论

php比较相等性的运算符有两种,一种是严格比较,另一种是松散比较。

如果比较一个数字和字符串或者比较涉及到数字内容的字符串,则字符串会被转换成数值并且比较按照数值来进行

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严格比较符严格比较符,会先判断两种字符串的类型是否相等,再比较。

===   //全等  !==   //不全等  

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松散比较符松散比较符,会先将字符串类型转换成相同,再比较。

==   //等于  !=   //不等  

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PHP 会根据变量的值,自动把变量转换为正确的数据类型。这一点和C 和 C++ 以及 Java 之类的语言明显不同。虽然这样PHP方便了程序员,但是随之而来却会带来一些安全性的问题。

一个简单的例子

<?php      $a = null;      $b = false;      echo $a==$b;      echo "<br>";      $c = "";      $d = 0;      echo $c==$d  ?>  

由于php对变量自动转换的特性,这里面的

$a==$b 与 $c==$d 均为真  

所以页面输出的结果为:

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一个深入的例子

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下面结合PHP 相等性比较缺陷再解释下会好懂一点:

var_dump(0=="gg");  //true  var_dump(0==="gg"); //false  var_dump(1=="gg");  //false  

0gg进行松散性质的不严格比较,会将gg转换为数值,强制转换,由于gg是字符串,转化的结果是0,所以 输出 true

0gg进行严格 性质的严格比较,这里的gg是字符串类型,和int类型的0不相等,所以输出 false

0gg进行松散性质的不严格比较,会将gg转换为数值,强制转换,由于gg是字符串,转化的结果是0,不等于1,所以输出 false

var_dump(1=="1gg"); //true   var_dump(1=="gg1"); //false  

11gg进行松散性质的不严格比较,这里1gg被强制转换为int类型的时候会从字符串的第一位开始做判断进行转换,这里的1gg第一位是1,所以这里1gg被转换为1,所以输出 true

1gg1进行严格 性质的严格比较,字符串gg1的第一位不是数字,所以它被强制转换为0,所以输出 false

var_dump("0e123" == "0e456");  //true  var_dump("0e123" == "0eabc");  //flase  

这里比较特殊,字符串中出现了0e,PHP手册介绍如下:

当一个字符串欸当作一个数值来取值,其结果和类型如下:如果该字符串没有包含'.','e','E'并且其数值值在整形的范围之内   该字符串被当作int来取值,其他所有情况下都被作为float来取值,  该字符串的开始部分决定了它的值,如果该字符串以合法的数值开始,则使用该数值,否则其值为0。  

0e1230e456相互不严格性质比较的时候,会将0e这类字符串识为科学技术法的数字,0的无论多少次方都是零,所以相等,输出 true

0e1230eabc相互进行不严格性质比较的时候,本应该将0e这类字符串识为科学技术法的数字,但是这里的0e后面跟着的是abc,数学中科学计数的指数不可以包含字母。所以这里字符串中虽然是0e开头,但是后面的abc却不符合科学技法的规范,所以输出是 false

实践

md5绕过(Hash比较缺陷)南京邮电大学网络攻防训练平台中一道比较经典的md5 collision题,关于这道题目的WriteUp网上很多,但是真正深入分析的少之又少~~

题目描述

md5 collision源码

<?php      $md51 = md5('QNKCDZO');      $a = @$_GET['a'];      $md52 = @md5($a);      if(isset($a)){          if ($a != 'QNKCDZO' && $md51 == $md52) {              echo "nctf{*****************}";          } else {              echo "false!!!";          }      }      else{          echo "please input a";      }  ?>  

考察点

  • 简单的PHP代码审计
  • PHP弱类型的Hash比较缺陷

write-up

从源码中可以得输入一个a的参数的变量,a首先不等于QNKCDZO并且a得md5值必须等于QNKCDZO加密后的md5值。 乍一看好像不可能存在这样的值,但是这里QNKCDZO加密后的md5值为0e830400451993494058024219903391 这里是0e开头的,在进行等于比较的时候,PHP把它当作科学计数法,0的无论多少次方都是零。 所以这里利用上面的弱类型的比较的缺陷来进行解题:?a=s155964671a

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字符串加密后md5为0exxxx的字符串(x必须是10进制数字)列表

字符串 md5
QNKCDZO 0e830400451993494058024219903391
240610708 0e462097431906509019562988736854
aabg7XSs 0e087386482136013740957780965295
aabC9RqS 0e041022518165728065344349536299
s878926199a 0e545993274517709034328855841020

四、sha1() md5()加密函数漏洞缺陷

理论

md5()sha1()对一个数组进行加密将返回 NULL

实践

Boston Key Party CTF 2015: Prudential

题目描述

I dont think sha1 isbroken.Prove me wrong.

题目给了一个登陆框:

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考察点

  • sha1()函数漏洞缺陷

write-up

源代码给出如下:

<html>  <head>      <title>level1</title>      <link rel='stylesheet' href='style.css' type='text/css'>  </head>  <body>    <?php  require 'flag.php';  if (isset($_GET['name']) and isset($_GET['password'])) {      if ($_GET['name'] == $_GET['password'])          print 'Your password can not be your name.';      else if (sha1($_GET['name']) === sha1($_GET['password']))        die('Flag: '.$flag);      else          print '<p class="alert">Invalid password.</p>';  }  ?>    <section class="login">      <div class="title">          <a href="./index.txt">Level 1</a>      </div>        <form method="get">          <input type="text" required name="name" placeholder="Name"/><br/>          <input type="text" required name="password" placeholder="Password" /><br/>          <input type="submit"/>      </form>  </section>  </body>  </html>  

分析一下核心登录代码如下:

if ($_GET['name'] == $_GET['password'])      print 'Your password can not be your name.';  else if (sha1($_GET['name']) === sha1($_GET['password']))      die('Flag: '.$flag);  

GET类型提交了两个字段namepassword,获得flag要求的条件是:

  • name != password
  • sha1(name) == sha1(password)

这个乍看起来这是不可能的,但是这里利用sha1()函数在处理数组的时候由于无法处理将返回NULL可以绕过if语句的验证,if条件成立将获得flag。 构造语句如下:

?name[]=a&password[]=b

这里符合了2个拿到flag的条件:

  • a不等于b
  • name和password由于是数组,经过sha1()函数嫁给后都返回NULL

拿到flag: I_think_that_I_just_broke_sha1

拓展总结

经过验证,不仅sha1()函数无法处理数组,这里md5()函数也有同样的问题,在处理数组的时候,都将返回NULL
测试代码如下:

<?php  error_reporting(0);  $flag = 'flag{I_think_that_I_just_broke_md5}';  if (isset($_GET['username']) and isset($_GET['password'])) {      if ($_GET['username'] == $_GET['password'])          print 'Your password can not be your username.';      else if (md5($_GET['username']) === sha1($_GET['password']))          die($flag);      else          print 'Invalid password';  }  ?>  

这里面的核心代码如下:

if ($_GET['username'] == $_GET['password'])  并且得满足:  if (md5($_GET['username']) === sha1($_GET['password']))  

同样利用md5()函数无法处理数组的这个漏洞,构造get请求拿到flag:

?username[]=a&password[]=b

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五、字符串处理函数漏洞缺陷

理论

  • strcmp()函数:比较两个字符串(区分大小写).

用法如下:

int strcmp ( string $str1 , string $str2 )  

具体的用法解释如下:

参数 `str1`第一个字符串。  参数 `str2`第二个字符串。  如果 `str1` 小于 `str2` 返回 `< 0`;  如果 `str1` 大于 `str2` 返回 `> 0`;  如果两者相等,返回 0。  

这个函数接受到了不符合的类型,例如数组类型,函数将发生错误。但是在5.3之前的php中,显示了报错的警告信息后,将return 0 !!!! 也就是虽然报了错,但却判定其相等了。

  • ereg()函数:字符串正则匹配。
  • strpos()函数:查找字符串在另一字符串中第一次出现的位置,对大小写敏感。

这2个函数都是用来处理字符串的,但是在传入数组参数后都将返回NULL

实践

Boston Key Party CTF 2015: Northeastern Univ

题目描述

Of course, a timing attack might be the answer, but Im quite sure that you can do better than that. 题目给了一个登陆框:

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考察点

  • 字符串处理函数漏洞缺陷

write-up

给出源代码如下:

<html>  <head>      <title>level3</title>      <link rel='stylesheet' href='style.css' type='text/css'>  </head>  <body>    <?php  require 'flag.php';    if (isset($_GET['password'])) {      if (strcmp($_GET['password'], $flag) == 0)          die('Flag: '.$flag);      else          print '<p class="alert">Invalid password.</p>';  }  ?>    <section class="login">          <div class="title">                  <a href="./index.txt">Level 3</a>          </div>            <form method="get">                  <input type="text" required name="password" placeholder="Password" /><br/>                  <input type="submit"/>          </form>  </section>  </body>  </html>  

分析一下核心登录代码如下:

if (strcmp($_GET['password'], $flag) == 0)  

这里使用了==松散比较了$flag和通过GET方式提交的password的值,如果想等的话,拿到flag。这里用的是==松散性质的比较,再利用字符串处理数组时将会报错,在5.3之前的php中,显示了报错的警告信息后,将return 0。所有这里将password参数指定为数组,利用函数漏洞拿到flag:
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拓展总结

除了strcmp()函数外,ereg()strpos()函数在处理数组的时候也会异常,返回NULL。测试代码如下:

<?php      error_reporting(0);      $flag = 'flag{[email protected]_1s_n0t_s4fe_By_d0uble_Equ4ls}';      if (isset ($_GET['password'])) {            if (ereg ("^[a-zA-Z0-9]+$", $_GET['password']) === FALSE)                echo 'You password must be alphanumeric';            else if (strpos ($_GET['password'], '--') !== FALSE)                die($flag);            else                echo 'Invalid password';        }    ?>  

将参数password赋值一个数组传递进去:

http://localhost/?password[]=gg  

ereg()函数是处理字符串的,传入数组后返回NULLNULLFALSE,是不恒等(===)的,满足第一个if条件;而strpos()函数也是处理字符串的,传入数组后返回NULL,NULL!==FALSE,满足条件,拿到flag:
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六、parse_str函数变量覆盖缺陷

理论

parse_str函数的作用就是解析字符串并注册成变量,在注册变量之前不会验证当前变量是否存在,所以直接覆盖掉已有变量。

void parse_str ( string $str [, array &$arr ] )  

str 输入的字符串。
arr 如果设置了第二个变量 arr,变量将会以数组元素的形式存入到这个数组,作为替代。

实践

测试代码:

<?php  error_reporting(0);  $flag = 'flag{V4ri4ble_M4y_Be_C0verEd}';  if (empty($_GET['b'])) {      show_source(__FILE__);      die();  }else{      $a = "www.sqlsec.com";      $b = $_GET['b'];      @parse_str($b);      if ($a[0] != 'QNKCDZO' && md5($a[0]) == md5('QNKCDZO')) {          echo $flag;      }else{          exit('your answer is wrong~');      }  }  ?>  

考察点

  • parse_str变量覆盖缺陷

write-up

找到核心代码:

@parse_str($b);  这里使用了parse_str函数来传递b的变量值  if ($a[0] != 'QNKCDZO' && md5($a[0]) == md5('QNKCDZO'))  这里用到的是文章上面的知识点md5()函数缺陷  

因为这里用到了parse_str函数来传递b,if的语句的条件是拿$a[0]来比较的,有因为这里的变量a的值已经三是固定的了:

$a = "www.sqlsec.com";  

这里其实是我博客的地址~~ 不过不重要。 整体代码乍看起来又不可能,但是利用变量覆盖函数的缺陷这里可以对a的变量进行重新赋值,后面的的if语句再利用本文前面提到的md5()比较缺陷进行绕过:

http://localhost/?b=a[0]=240610708  

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参考文献

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