Typo3 CVE-2019-12747 反序列化漏洞分析

1. 前言（from 指尖安全）

TYPO3是一个以PHP编写、采用GNU通用公共许可证的自由、开源的内容管理系统。

2019年7月16日，RIPS的研究团队公开了Typo3 CMS的一个关键漏洞详情，CVE编号为CVE-2019-12747，它允许后台用户执行任意PHP代码。

漏洞影响范围：Typo3 8.x-8.7.26 9.x-9.5.7。

2. 测试环境简述

Nginx/1.15.8
PHP 7.3.1 + xdebug 2.7.2
MySQL 5.7.27
Typo3 9.5.7

3. TCA

在进行分析之前，我们需要了解下Typo3的TCA（Table Configuration Array），在Typo3的代码中，它表示为$GLOBALS['TCA']。

在Typo3中，TCA算是对于数据库表的定义的扩展，定义了哪些表可以在Typo3的后端可以被编辑，主要的功能有

• 表示表与表之间的关系

• 定义后端显示的字段和布局

• 验证字段的方式

这次漏洞的两个利用点分别出在了CoreEngine和FormEngine这两大结构中，而TCA就是这两者之间的桥梁，告诉两个核心结构该如何表现表、字段和关系。

TCA的第一层是表名：

$GLOBALS['TCA']['pages'] = [
    ...];$GLOBALS['TCA']['tt_content'] = [
    ...];

其中pages和tt_content就是数据库中的表。

接下来一层就是一个数组，它定义了如何处理表，

$GLOBALS['TCA']['pages'] = [
    'ctrl' => [ // 通常包含表的属性        ....
    ],
    'interface' => [ // 后端接口属性等        ....
    ],
    'columns' => [
        ....
    ],
    'types' => [
        ....
    ],
    'palettes' => [
        ....
    ],];

在这次分析过程中，只需要了解这么多，更多详细的资料可以查询官方手册。

4. 漏洞分析

整个漏洞的利用流程并不是特别复杂，主要需要两个步骤，第一步变量覆盖后导致反序列化的输入可控，第二步构造特殊的反序列化字符串来写shell。第二步这个就是老套路了，找个在魔术方法中能写文件的类就行。这个漏洞好玩的地方在于变量覆盖这一步，而且进入两个组件漏洞点的传入方式也有着些许不同，接下来让我们看一看这个漏洞吧。

4.1 补丁分析

从Typo3官方的通告中我们可以知道漏洞影响了两个组件——Backend & Core API (ext:backend, ext:core)，在GitHub上我们可以找到修复记录：

很明显，补丁分别禁用了backend的DatabaseLanguageRows.php和core中的DataHandler.php中的的反序列化操作。

4.2 Backend ext 漏洞点利用过程分析

根据补丁的位置，看下Backend组件中的漏洞点。

路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataProvider/DatabaseLanguageRows.php:37

public function addData(array $result){
    if (!empty($result['processedTca']['ctrl']['languageField'])
        && !empty($result['processedTca']['ctrl']['transOrigPointerField'])
    ) {
        $languageField = $result['processedTca']['ctrl']['languageField'];
        $fieldWithUidOfDefaultRecord = $result['processedTca']['ctrl']['transOrigPointerField'];

if (isset($result['databaseRow'][$languageField]) && $result['databaseRow'][$languageField] > 0
&& isset($result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord]) && $result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord] > 0
) {
// Default language record of localized record            $defaultLanguageRow = $this->getRecordWorkspaceOverlay(
$result['tableName'],
(int)$result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord]
);
if (empty($defaultLanguageRow)) {
throw new DatabaseDefaultLanguageException(
'Default language record with id ' . (int)$result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord]
. ' not found in table ' . $result['tableName'] . ' while editing record ' . $result['databaseRow']['uid'],
1438249426
);
}
$result['defaultLanguageRow'] = $defaultLanguageRow;

// Unserialize the "original diff source" if given            if (!empty($result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField'])
&& !empty($result['databaseRow'][$result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField']])
) {
$defaultLanguageKey = $result['tableName'] . ':' . (int)$result['databaseRow']['uid'];
$result['defaultLanguageDiffRow'][$defaultLanguageKey] = unserialize($result['databaseRow'][$result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField']]);
}
//省略代码        }
//省略代码    }
//省略代码}

很多类都继承了FormDataProviderInterface接口，因此静态分析寻找谁调用的DatabaseLanguageRows的addData方法根本不现实，但是根据文章中的演示视频，我们可以知道网站中修改page这个功能中进入了漏洞点。在addData方法加上断点，然后发出一个正常的修改page的请求。

当程序断在DatabaseLanguageRows的addData方法后，我们就可以得到调用链。

在DatabaseLanguageRows这个addData中，只传入了一个$result数组，而且进行反序列化操作的目标是$result['databaseRow']中的某个值。看命名有可能是从数据库中获得的值，往前分析一下。

进入OrderedProviderList的compile方法。

路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataGroup/OrderedProviderList.php:43

public function compile(array $result): array{
    $orderingService = GeneralUtility::makeInstance(DependencyOrderingService::class);
    $orderedDataProvider = $orderingService->orderByDependencies($this->providerList, 'before', 'depends');

foreach ($orderedDataProvider as $providerClassName => $providerConfig) {
if (isset($providerConfig['disabled']) && $providerConfig['disabled'] === true) {
// Skip this data provider if disabled by configuration            continue;
}

/** @var FormDataProviderInterface $provider */
$provider = GeneralUtility::makeInstance($providerClassName);

if (!$provider instanceof FormDataProviderInterface) {
throw new UnexpectedValueException(
'Data provider ' . $providerClassName . ' must implement FormDataProviderInterface',
1485299408
);
}

$result = $provider->addData($result);
}
return $result;}

我们可以看到，在foreach这个循环中，动态实例化$this->providerList中的类，然后调用它的addData方法，并将$result作为方法的参数。

在调用DatabaseLanguageRows之前，调用了如图所示的类的addData方法。

经过查询手册以及分析代码，可以知道在DatabaseEditRow类中，通过调用addData方法，将数据库表中数据读取出来，存储到了$result['databaseRow']中。

路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataProvider/DatabaseEditRow.php:32

public function addData(array $result){
    if ($result['command'] !== 'edit' || !empty($result['databaseRow'])) {// 限制功能为`edit`        return $result;
    }

$databaseRow = $this->getRecordFromDatabase($result['tableName'], $result['vanillaUid']); // 获取数据库中的记录    if (!array_key_exists('pid', $databaseRow)) {
throw new UnexpectedValueException(
'Parent record does not have a pid field',
1437663061
);
}
BackendUtility::fixVersioningPid($result['tableName'], $databaseRow);
$result['databaseRow'] = $databaseRow;
return $result;}

再后面又调用了DatabaseRecordOverrideValues类的addData方法。

路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataProvider/DatabaseRecordOverrideValues.php:31

public function addData(array $result){
    foreach ($result['overrideValues'] as $fieldName => $fieldValue) {
        if (isset($result['processedTca']['columns'][$fieldName])) {
            $result['databaseRow'][$fieldName] = $fieldValue;
            $result['processedTca']['columns'][$fieldName]['config'] = [
                'type' => 'hidden',
                'renderType' => 'hidden',
            ];
        }
    }
    return $result;}

在这里，将$result['overrideValues']中的键值对存储到了$result['databaseRow']中，如果$result['overrideValues']可控，那么通过这个类，我们就能控制$result['databaseRow']的值了。

再往前，看看$result的值是怎么来的。

路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataCompiler.php:58

public function compile(array $initialData){
    $result = $this->initializeResultArray();
    //省略代码    foreach ($initialData as $dataKey => $dataValue) {
        // 省略代码...        $result[$dataKey] = $dataValue;
    }
    $resultKeysBeforeFormDataGroup = array_keys($result);

$result = $this->formDataGroup->compile($result);

// 省略代码...}

很明显，通过调用FormDataCompiler的compile方法，将$initialData中的数据存储到了$result中。

再往前走，来到了EditDocumentController类中的makeEditForm方法中。

在这里，$formDataCompilerInput['overrideValues']获取了$this->overrideVals[$table]中的数据。

而$this->overrideVals的值是在方法preInit中设定的，获取的是通过POST传入的表单中的键值对。