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PHP代码安全杂谈

2018-02-06 15:09 507 查看
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:




以十进制能够精确表示的有理数如 
0.1
或 
0.7
，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




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：




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：





所以最后一种可能就是利用PHP精度来绕过:

?year=2016.99999999999





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





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




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





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





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:




一个深入的例子



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


0
与
gg
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


0
与
gg
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


0
与
gg
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


1
与
1gg
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


1
与
gg1
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。


0e123
与
0e456
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


0e123
与
0eabc
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





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
QNKCDZO0e830400451993494058024219903391
2406107080e462097431906509019562988736854
aabg7XSs0e087386482136013740957780965295
aabC9RqS0e041022518165728065344349536299
s878926199a0e545993274517709034328855841020

四、sha1() md5()加密函数漏洞缺陷

理论

md5()
和
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:




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
name
和
password
，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




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:




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
:




拓展总结

除了
strcmp()
函数外，
ereg()
和
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);
$flag = 'flag{P@ssw0rd_1s_n0t_s4fe_By_d0uble_Equ4ls}';
if (isset ($_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
NULL
，
NULL
和 
FALSE
，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
NUL
L，
NULL!==FALSE
，满足条件，拿到flag:




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




参考文献

PHP 比较运算符

PHP Float 浮点型

PHP 类型比较表
PHP 弱类型总结

PHP Hash比较存在缺陷，影响大量Web网站登录认证、忘记密码等关键业务

PHP代码审计片段讲解（入门代码审计、CTF必备）

浅谈PHP弱类型安全

NJCTF2017 线上赛 web 题解

CTF之PHP黑魔法总结

Some features of PHP in CTF
PHP浮点数运算精度的问题

php strcmp()漏洞

危险的is_numeric——PHPYun 2015-06-26 二次注入漏洞分析

【代码审计】变量覆盖漏洞详解

*本文作者：国光，转载请注明FreeBuf.COM




国光
5 篇文章 等级：
3级

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已有 7 条评论



厉害了  2018-02-04
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1楼

感谢分享

Thank you亮了(1)





LSA 
(3级)
 2018-02-04 回复
2楼

总结得不错！

亮了(2)





jerrybond 
(1级)
 2018-02-04 回复
3楼

赞！

亮了(0)



小白  2018-02-05
回复
4楼

学习了

亮了(0)



erhuo  2018-02-05
回复
5楼

支持支持，总结的很好哦

亮了(2)





ake698 
(1级)
 2018-02-05 回复
6楼

java才是世界上最好的语言

亮了(0)



jingks  2018-02-06
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7楼

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