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CTF-PHP反序列化漏洞1-基础知识

29 人参与  2023年05月04日 14:57  分类 : 《随便一记》  评论

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作者:Eason_LYC
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目录

1. 什么是PHP序列化和反序列化1.1 基础概念1.2 基础知识1.3 PHP反序列化漏洞的危害1.4 PHP反序列化漏洞的防御措施 2. 知识点讲解2.1 类的访问修饰符2.1.1 public 公开的2.1.2 protected 受保护的2.1.3 private 私有的 2.2. 相关函数和重要知识点2.2.1 基础定义2.2.2 相关函数及技巧知识点`serialize(mixed $value)``unserialize(string $str): mixed` 2.2.3 【技巧】urlencode 序列化结果2.2.4 【技巧】序列化引用R类型绕过比对2.2.5 PHP反序列化特点 3. PHP常用魔术方法3.1 魔法函数汇总3.2 魔法函数使用示例

1. 什么是PHP序列化和反序列化

1.1 基础概念

PHP序列化是将一个PHP对象转换成一个字符串,以便在不同的应用程序之间传递和存储。反序列化是将序列化的字符串转换回PHP对象。攻击者可以通过构造恶意的序列化字符串来触发代码执行,这就是PHP反序列化漏洞的本质。PHP序列化函数官方文档:https://www.php.net/manual/en/function.serialize.phpPHP反序列化函数官方文档:https://www.php.net/manual/en/function.unserialize.php

1.2 基础知识

序列化是将 PHP 对象转换为可存储或传输的字符串的过程。序列化后的字符串可以保存到文件或通过网络传输到其他计算机,在需要时可以反序列化为原始对象。

序列化的基本原理是将 PHP 对象转换为一组字符串,其中包含对象的属性和变量。序列化后的字符串可以被反序列化为原始对象,从而重新创建对象。

PHP 序列化可以使用 PHP 内置的 serialize() 函数进行。例如,以下代码将一个 PHP 对象序列化为字符串:

$object = new MyClass();$string = serialize($object);

在上面的代码中,$object 是一个 MyClass 类的实例,serialize() 函数将其序列化为一个字符串,存储在 $string 变量中。

反序列化可以使用 PHP 内置的 unserialize() 函数进行。例如,以下代码将一个序列化的字符串反序列化为 PHP 对象:

$string = 'O:7:"MyClass":2:{s:3:"foo";s:3:"bar";s:3:"baz";i:123;}';$object = unserialize($string);

在上面的代码中,$string 是一个序列化的字符串,unserialize() 函数将其反序列化为一个 MyClass 类的实例,存储在 $object 变量中。

需要注意的是,PHP 序列化只能序列化 PHP 对象,不能序列化资源、闭包等其他类型的数据。另外,由于序列化后的字符串包含对象的私有属性和方法,因此在反序列化时需要确保对象的类定义已经加载到内存中。

简单来说,就是将一个php对象转化为字符串保存(序列化),方便传输到远端后,在远端再还原成对象的一个过程(反序列化)。

1.3 PHP反序列化漏洞的危害

PHP反序列化漏洞可以导致远程代码执行,攻击者可以通过构造恶意的序列化字符串,将任意代码注入到应用程序中,从而实现控制服务器的目的。

简单说就是构造恶意的字符串(序列化),这样远端还原对象时(反序列化),就把恶意的对象还原并执行了。

1.4 PHP反序列化漏洞的防御措施

防御PHP反序列化漏洞的方法有多种,其中最重要的是对用户输入进行过滤和验证。此外,还可以使用PHP内置的序列化函数进行序列化和反序列化,而不是使用第三方库。

2. 知识点讲解

首先我们先看一个完整的PHP序列化和反序列化的代码

CTF中往往会直接给出代码,需要分析代码编制恶意字符串

请添加图片描述

2.1 类的访问修饰符

上图中定义了一个类Tree,类中前三行分别出现了public、private、protected,分别是什么意思呢?下面我们就来详细介绍下~·

类内部:是指类定义的内部,即类名后大括号{ }内部。类外部:是指类定义的外部内容,即类名后大括号{}之外的所有地方。类成员的访问权限控制分为:内部访问(私有的private)。内部访问(受保护protected)和全部访问(公有public)。

2.1.1 public 公开的

公开的属性或函数,可在类内部、外部访问
public $name='BMW'
public function XXX{}

2.1.2 protected 受保护的

受保护的属性或函数,只能在类及其子类、父类间内部访问。若想在外部访问,需要设置引用方法。
protected $color='blue'

2.1.3 private 私有的

私有的属性或函数,只能在当前类的内部访问,若想在外部访问,需要设置引用方法。

比如上图中最后三个echo的调用,如下图可以看到,public可以正常调用,其余两个产生报错

在这里插入图片描述

2.2. 相关函数和重要知识点

2.2.1 基础定义

序列化的目的是方便对象的传输和存储。

序列化

指将一个实例化的对象从一个实例转换为一个简短的序列化字符串,这样便于保存对象,可以将序列化字节存储到数据库或者文本当中。

反序列化

是当需要的时候再通过反序列化将序列化字符串解析,获取保存的对象,直接调用,而不需要重新实例化一个类

在PHP应用中,序列化和反序列化一般用做缓存,比如session缓存,cookie等

2.2.2 相关函数及技巧知识点

serialize(mixed $value)

参数为需要序列化的对象、数组、字符串等。返回值类型为字符串,即序列化字符串。

unserialize(string $str): mixed

参数类型为字符串,也就是序列化字符串。返回值为反序列化得到的对象、数组、字符串等。

<?phpclass Car{public $name='BMW';protected $color='blue';private $size='large';private $price;function __construct(){echo '序列化时调用构造方法<br>';}function __destruct(){echo '反序列化时调用析构函数<br>';}function show(){echo $this->name.'<br>';echo $this->color.'<br>';echo $this->size.'<br>';echo 'price:"'.$this->price.'"<br>';}}$myCar = new Car();$o = serialize($myCar);print_r($o);print_r("\n");print_r(urlencode($o));print_r("\n");$un_o = unserialize(urlencode($o));print_r($un_o);?>    // 序列化时调用构造方法// O:3:"Car":4:{s:4:"name";s:3:"BMW";s:8:"*color";s:4:"blue";s:9:"Carsize";s:5:"large";s:10:"Carprice";N;}// O%3A3%3A%22Car%22%3A4%3A%7Bs%3A4%3A%22name%22%3Bs%3A3%3A%22BMW%22%3Bs%3A8%3A%22%00%2A%00color%22%3Bs%3A4%3A%22blue%22%3Bs%3A9%3A%22%00Car%00size%22%3Bs%3A5%3A%22large%22%3Bs%3A10%3A%22%00Car%00price%22%3BN%3B%7D  // 反序列化时调用析构函数

这段代码定义了一个名为Car的类,包含公共属性$name、受保护属性$color、私有属性$size和未定义初始值的私有属性$price,以及构造函数__construct()析构函数__destruct()和一个公共方法show(),用于输出属性的值。

在代码中,首先创建了一个Car类的实例$myCar,并将其序列化为字符串$o,然后打印输出$o和$o的URL编码形式。

$o=O:3:"Car":4:{s:4:"name";s:3:"BMW";s:8:"*color";s:4:"blue";s:9:"Carsize";s:5:"large";s:10:"Carprice";N;}urlencode($o) = O%3A3%3A%22Car%22%3A4%3A%7Bs%3A4%3A%22name%22%3Bs%3A3%3A%22BMW%22%3Bs%3A8%3A%22%00%2A%00color%22%3Bs%3A4%3A%22blue%22%3Bs%3A9%3A%22%00Car%00size%22%3Bs%3A5%3A%22large%22%3Bs%3A10%3A%22%00Car%00price%22%3BN%3B%7D

接着,将URL编码后的字符串$o反序列化为一个新的对象$un_o,并打印输出$un_o。

在输出的过程中,构造函数__construct()被调用,输出序列化时调用构造方法,而析构函数__destruct()在反序列化时被调用,输出反序列化时调用析构函数。在调用show()方法时,只有公共属性$name和受保护属性$color被输出,而私有属性$size的值无法输出。

PHP序列化字符串的格式如下:
对象类型:长度:“类名”:类中变量的个数:{类型:长度:“值”;类型:长度:“值”;......}

这里的长度是指字符串长度 o表示对象,a表示数组,s表示字符,i表示数字

2.2.3 【技巧】urlencode 序列化结果

%00为空字符,占位1位。正常浏览器不会显示,但是在urlencode下会显示private在序列化后会出现%00*%00(%00*%00color)protected在序列化后出现 %00类名%00变量名(%00Car%00size)

为避免浏览器不显示空字段,导致反序列化不成功,使用序列化时采用url编码
$o = urlencode(serialize($myCar))
在这里插入图片描述

2.2.4 【技巧】序列化引用R类型绕过比对

序列化的时候可以通R类型值来保存变量的引⽤(指针)状态。

在这里插入图片描述

上述含义为:input值引用correct值的结果。保持key[correct] = key[input]

2.2.5 PHP反序列化特点

PHP在序列化保存类对象状态时,只保存其中的变量和类名等,并不会保存序列化时类的结构(不保存方法)。在反序列化时其实就是将序列化字符串中存储的变量,带入到当前上下文环境中寻找到的类,去重新实例化对象。

3. PHP常用魔术方法

3.1 魔法函数汇总

在面向对象编程中,PHP 提供了一系列的魔术方法,这些魔术方法为编程提供了很多便利,在 PHP 中的作用是非常重要的。PHP 中的魔术方法通常以__(两个下划线)开始,并且不需要显式的调用而是在某种特定条件下自动调用的。上文中介绍的构造函数 __construct() 在实例化对象时调用,析构函数__destruct()在销毁对象时自动调用。常用魔术方法如下:

__construct()  // 构造函数,在实例化对象时调用__destruct()   // 析构函数,在销毁对象时调用__call(string $function_name, array $arguments)  // 在对象中调用一个不可访问或不存在的方法时被调用__callStatic() // 用静态方式中调用一个不可访问方法时调用__get($name)   // 获取对象不存在的属性或无法访问的属性时调用.$name表示要获取的属性名__set($name, $value) // 设置对象不存在的属性或无法访问的属性时调用.$name表示要设置的属性名,$value表示要设置的值__isset()     // 当对不可访问属性调用isset()或empty()时调用__unset()     // 当对不可访问属性调用unset()时被调用__sleep()     // 执行serialize()时,先会调用这个函数__wakeup()    // 执行unserialize()时,先会调用这个函数__toString()  // 类被当成字符串时的回应方法  echo $obj;__invoke()    // 以调用函数的方式调用一个对象时的回应方法  $person();__set_state() // 调用var_export()导出类时,此静态方法会被调用__clone()     // 当对象复制完成时调用__autoload()  // 尝试加载未定义的类__debugInfo() // 打印所需调试信息

反序列化时会默认调用的方法有:

__destruct()__wakeup()

魔法函数介绍推荐文章:
PHP之十六个魔术方法详细介绍
PHP魔法方法/函数详解

3.2 魔法函数使用示例

下面这段代码,初学时也许看不明白,但其实含金量非常高,后续做题中,这个表要反复查看的~

<?php# 设置⼀个类Aclass A{ private $name = "AS1def"; function __construct() { echo "__construct() call\n"; } function __destruct() { echo "\n__destruct() call\n"; } function __toString() { return "__toString() call\n"; } function __sleep() { echo "__sleep() call\n"; return array("name"); } function __wakeup() { echo "__wakeup() call\n"; } function __get($a) { echo "__get() call\n"; return $this->name; } function __set($property, $value) { echo "\n__set() call\n"; $this->$property = $value; } function __invoke() { echo "__invoke() call\n"; }}//调⽤ __construct()$a = new A();//调⽤ __toSting()echo $a;//调⽤ __sleep()$b = serialize($a);echo $b;//调⽤ __wakeup()$c = unserialize($b);echo $c;//不存在这个abcd属性,调⽤ __get()echo $a->abcd;//name是私有变量,不允许修改,调⽤ __set()$a->name = "pro";echo $a->name;//将对象作为函数,调⽤ __invoke()$a();//程序结束,调⽤ __destruct() (会调⽤两次__destruct,因为中间有⼀次反序列化)

输出结果如下:

__construct() call__toString() call__sleep() callO:1:"A":1:{s:7:"Aname";s:6:"AS1def";}__wakeup() call__toString() call__get() callAS1def__set() call__get() callpro__invoke() call__destruct() call__destruct() call

以上就是PHP反序列化的基础知识,下一篇文章就在这些基础知识上,开始题目的练习~


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