详解PHP反序列化漏洞示例与原理

预备知识

PHP序列化与反序列化

序列化：将一个复杂的数据类型（如对象、数组、变量等）转换为字符串表示，以便于在网络中传输和在数据库中存储。在PHP语言中使用serialize()函数实现。

反序列化：将一个序列化的字符串重新转换为一个具体的数据类型。在PHP语言中使用unserialize()函数实现。 PHP对象中只有数据会被序列化，方法不会被序列化。

序列化字符串格式

PHP中经过序列化的字符串格式如下：

类型:类名长度:“类名”:类属性数量:{属性类型:属性长度:“属性内容”}

序列化字符串中的属性命名规则：如果变量为public，则值保持不变；如果变量为private，则在值开头加上类名前缀；如果变量为protected，则在值开头加*符号。

下面给出序列化字符串中的属性类型：

PHP魔术方法

简介：魔术方法是一种以2个下划线开头的特殊方法，对一个对象执行魔术方法时会覆盖PHP默认的操作。

常见的PHP魔术方法如下：

示例

<?php
    class Test{
        public $a="aaa";
        private $b="bbb";
        protected $c=123;
        function __construct($a,$b,$c)
        {
            $this->a=$a;
            $this->b=$b;
            $this->c=$c;
            echo("Constructor called.<br>");
        }
        function __destruct()
        {
            echo("Destructor called.<br>");
        }
        function show()
        {
            echo($this->a."\n".$this->b."\n".$this->c."<br>");
        }
    }
    $data=new Test("a",1,1.1);
    $data_str=serialize($data);
    echo($data_str."\n");
    $data_new=unserialize($data_str);
    echo("<br>");
    $data_new->show();
?>

反序列化漏洞

反序列化漏洞指网站未对被用户所控制的序列化字符串做检查，攻击者提交了精心构造的有害序列化字符串，导致恶意代码被执行。常见于PHP、Python、Java等允许对象序列化功能的编程语言中。

在PHP中，导致反序列化漏洞的原因大多是魔术方法的不规范使用。（如输出变量内容、写文件操作、写数据库操作等参数用户可控）

构造函数&析构函数

假设网站页面部分代码编写如下：

<?php
    class Test
    {
        var $a="aaa";
        function __construct($a)
        {
            $this->a=$a;
            echo("Info:<br>".$a);
        }
    }
    $data_new=unserialize($_GET['data']);
    var_dump($data_new);
?>

当对象创建（或销毁）时，程序会输出对象中三个成员变量的值；程序还从API接口读取了一个序列化字符串并试图将其反序列化。此时如果将序列化字符串中的值修改为恶意代码，类名修改为Test，会导致反序列化漏洞攻击。

EXP：O:4:“Test”:1:{s:4:“test”;s:29:“<script>alert(‘xss’)</script>”;}

CVE-2016-7124

在PHP5 <5.6.25、PHP7 <7.0.10的环境中，如果类中存在__wakeup魔术方法，则在反序列化之前会先调用该方法。但当序列化字符串中属性数量大于真实属性数量时，该方法不会执行。

<?php
    class Test
    {
        var $mess="111";
        function __wakeup()
        {
            $this->mess="failed";
            echo("Please try again.<br>");
        }
    }
    $new_data=unserialize($_GET['ins']);
    var_dump($new_data);
?>

代码中，当反序列化一个字符串时，程序会执行__wakeup方法，将$mess设置为字符串，并显示失败信息。此时把序列化字符串中的属性数量值改大，__wakeup方法会失效。

EXP：http://127.0.0.1/serialize.php?ins=O:4:“Test”:2:{s:4:“mess”;s:25:"

<script>alert(1)</script>";}

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