ThinkPHP 框架SQL注入技术分析

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4月12号,ThinkPHP官方团队发布“ThinkPHP5.0.17&5.1.9版本发布——包含安全更新”通知,提醒用户第一时间更新框架版本,在这次更新中,包含了对由360企业安全集团代码卫士团队报送的一个高危安全漏洞的修复。本文针对该漏洞的技术细节进行分析。

 

简要描述

ThinkPHP是一个免费开源的,快速、简单的面向对象的轻量级PHP开发框架,是为了敏捷WEB应用开发和简化企业应用开发而诞生的。ThinkPHP从诞生的12年间一直秉承简洁实用的设计原则,在保持出色的性能和至简的代码的同时,也注重易用性。目前ThinkPHP框架是国内使用量最大的框架之一,国内用户量众多。

近日,360企业安全集团代码卫士团队安全研究人员发现该框架V5.1.7-V5.1.8 版本在底层数据处理驱动解析数据的时候存在缺陷,一定场景下,攻击者可以通过构造恶意数据包利用SQL注入的方式获取用户数据库内容。360企业安全集团代码卫士团队已第一时间和ThinkPHP团队进行沟通修复,建议相关用户及时更新官方发布的新版本。

 

漏洞分析

注:该漏洞ThinkPHP官方团队在报送当天(2018-04-06)紧急进行了修复处理,详细请参考:https://github.com/top-think/framework/commit/39bb0fe6d50ee77e0779f646b10bce08c442a5e3

以下漏洞分析基于ThinkPHP V5.1.8(2018-04-05未更新版)

这里我们主要跟进分析执行update操作的过程。为了方便理解,先直接放出函数的调用栈。

Mysql.php:200, thinkdbbuilderMysql->parseArrayData()

Builder.php:147, thinkdbBuilder->parseData()

Builder.php:1139, thinkdbBuilder->update()

Connection.php:1149, thinkdbConnection->update()

Query.php:2571, thinkdbQuery->update()

Index.php:18, appindexcontrollerIndex->testsql()

Container.php:285, ReflectionMethod->invokeArgs()

Container.php:285, thinkContainer->invokeReflectMethod()

Module.php:139, thinkroutedispatchModule->run()

Url.php:31, thinkroutedispatchUrl->run()

App.php:378, thinkApp->think{closure}()

Middleware.php:119, call_user_func_array:{C:wamp64wwwthink518thinkphplibrarythinkMiddleware.php:119}()

Middleware.php:119, thinkMiddleware->think{closure}()

Middleware.php:74, call_user_func:{C:wamp64wwwthink518thinkphplibrarythinkMiddleware.php:74}()

Middleware.php:74, thinkMiddleware->dispatch()

App.php:399, thinkApp->run()

index.php:21, {main}()

缺陷关键点为thinkphp解析用户传递过来的Data可控,且可以绕过安全检查。

根据文件 Connection.php:1149,thinkdbConnection->update()第1102行update函数分析,这个函数的主要功能是用于执行update SQL语句。

//Connection.php:1149, thinkdbConnection->update()

public function update(Query $query)

{

   $options = $query->getOptions();


   if (isset($options['cache']) && is_string($options['cache']['key'])) {

       $key = $options['cache']['key'];

   }


   $pk   = $query->getPk($options);

   $data = $options['data'];


   if (empty($options['where'])) {

       // 如果存在主键数据 则自动作为更新条件

       if (is_string($pk) && isset($data[$pk])) {

           $where[$pk] = [$pk, '=', $data[$pk]];

           if (!isset($key)) {

               $key = $this->getCacheKey($query, $data[$pk]);

           }

           unset($data[$pk]);

       } elseif (is_array($pk)) {

           // 增加复合主键支持

           foreach ($pk as $field) {

               if (isset($data[$field])) {

                   $where[$field] = [$field, '=', $data[$field]];

               } else {

                   // 如果缺少复合主键数据则不执行

                   throw new Exception('miss complex primary data');

               }

               unset($data[$field]);

           }

       }


       if (!isset($where)) {

           // 如果没有任何更新条件则不执行

           throw new Exception('miss update condition');

       } else {

           $options['where']['AND'] = $where;

           $query->setOption('where', ['AND' => $where]);

       }

   } elseif (!isset($key) && is_string($pk) && isset($options['where']['AND'][$pk])) {

       $key = $this->getCacheKey($query, $options['where']['AND'][$pk]);

   }


   // 更新数据

   $query->setOption('data', $data);


   // 生成UPDATE SQL语句

   $sql  = $this->builder->update($query);

   $bind = $query->getBind();


   if (!empty($options['fetch_sql'])) {

       // 获取实际执行的SQL语句

       return $this->getRealSql($sql, $bind);

   }


   // 检测缓存

   $cache = Container::get('cache');


   if (isset($key) && $cache->get($key)) {

       // 删除缓存

       $cache->rm($key);

   } elseif (!empty($options['cache']['tag'])) {

       $cache->clear($options['cache']['tag']);

   }


   // 执行操作

   $result = '' == $sql ? 0 : $this->execute($sql, $bind);


   if ($result) {

       if (is_string($pk) && isset($where[$pk])) {

           $data[$pk] = $where[$pk];

       } elseif (is_string($pk) && isset($key) && strpos($key, '|')) {

           list($a, $val) = explode('|', $key);

           $data[$pk]     = $val;

       }


       $query->setOption('data', $data);

       $query->trigger('after_update');

   }


   return $result;

}

第1146行, $query->setOption(‘data’,$data);这里将用户传递的 $dataset到 $query变量中,为下一步的生成 UPDATE SQL语句做准备,执行 $sql=$this->builder->update($query);语句,重点马上要来了,跟进 Builder.php:1139,thinkdbBuilder->update()函数

//Builder.php:1139, thinkdbBuilder->update()

public function update(Query $query)

{

   $options = $query->getOptions();


   $table = $this->parseTable($query, $options['table']);

   $data  = $this->parseData($query, $options['data']);


   if (empty($data)) {

       return '';

   }


   foreach ($data as $key => $val) {

       $set[] = $key . ' = ' . $val;

   }


   return str_replace(

       ['%TABLE%', '%SET%', '%JOIN%', '%WHERE%', '%ORDER%', '%LIMIT%', '%LOCK%', '%COMMENT%'],

       [

           $this->parseTable($query, $options['table']),

           implode(' , ', $set),

           $this->parseJoin($query, $options['join']),

           $this->parseWhere($query, $options['where']),

           $this->parseOrder($query, $options['order']),

           $this->parseLimit($query, $options['limit']),

           $this->parseLock($query, $options['lock']),

           $this->parseComment($query, $options['comment']),

       ],

       $this->updateSql);

}

刚刚我们将用户可控的 $dataset到 $query[‘options’]中,这里我们先获取 $query[‘options’]内容到 $options中,然后对Data进行解析 $data=$this->parseData($query,$options[‘data’]);

//Builder.php:147, thinkdbBuilder->parseData()

protected function parseData(Query $query, $data = [], $fields = [], $bind = [], $suffix = ‘’)

{

   if (empty($data)) {

       return [];

   }


   $options = $query->getOptions();


   // 获取绑定信息

   if (empty($bind)) {

       $bind = $this->connection->getFieldsBind($options['table']);

   }


   if (empty($fields)) {

       if ('*' == $options['field']) {

           $fields = array_keys($bind);

       } else {

           $fields = $options['field'];

       }

   }


   $result = [];


   foreach ($data as $key => $val) {

       $item = $this->parseKey($query, $key);


       if ($val instanceof Expression) {

           $result[$item] = $val->getValue();

           continue;

       } elseif (!is_scalar($val) && (in_array($key, (array) $query->getOptions('json')) || 'json' == $this->connection->getFieldsType($options['table'], $key))) {

           $val = json_encode($val);

       } elseif (is_object($val) && method_exists($val, '__toString')) {

           // 对象数据写入

           $val = $val->__toString();

       }


       if (false !== strpos($key, '->')) {

           list($key, $name) = explode('->', $key);

           $item             = $this->parseKey($query, $key);

           $result[$item]    = 'json_set(' . $item . ', '$.' . $name . '', ' . $this->parseDataBind($query, $key, $val, $bind, $suffix) . ')';

       } elseif (false === strpos($key, '.') && !in_array($key, $fields, true)) {

           if ($options['strict']) {

               throw new Exception('fields not exists:[' . $key . ']');

           }

       } elseif (is_null($val)) {

           $result[$item] = 'NULL';

       } elseif (is_array($val) && !empty($val)) {

           switch ($val[0]) {

               case 'INC':

                   $result[$item] = $item . ' + ' . floatval($val[1]);

                   break;

               case 'DEC':

                   $result[$item] = $item . ' - ' . floatval($val[1]);

                   break;

               default:

                   $value = $this->parseArrayData($query, $val);

                   if ($value) {

                       $result[$item] = $value;

                   }

           }

       } elseif (is_scalar($val)) {

           // 过滤非标量数据

           $result[$item] = $this->parseDataBind($query, $key, $val, $bind, $suffix);

       }

   }


   return $result;

}

在第115行,通过 foreach($dataas$key=>$val)处理 $data,然后解析 $key保存到 $item变量中去,之后执行下面的判断逻辑,想要合理地进入各个判断分支,就要巧妙的构造 $key和 $value也就是 $data的值。紧接着我们进入漏洞触发点 $value=$this->parseArrayData($query,$val);,跟进函数 $value=$this->parseArrayData($query,$val);

//Mysql.php:200, thinkdbbuilderMysql->parseArrayData()

protected function parseArrayData(Query $query, $data)

{

   list($type, $value) = $data;

   switch (strtolower($type)) {

       case 'point':

           $fun   = isset($data[2]) ? $data[2] : 'GeomFromText';

           $point = isset($data[3]) ? $data[3] : 'POINT';

           if (is_array($value)) {

               $value = implode(' ', $value);

           }

           $result = $fun . '('' . $point . '(' . $value . ')')';//需要简单的构造一下sql语句

           break;

       default:

           $result = false;

   }

   return $result;

}

这里 $type、 $value和 $data均为可控值,那么函数返回的 $result也就是可控的。回到上一个 Builder.php文件中,将返回的结果赋值到 $result[$item]=$value;中,之后的生成SQL语句和常见的流程没有任何差别不再展开具体分析。

 

验证截图

 

修复建议

更新受影响ThinkPHP版本到最新版本

 

关于我们

360代码安全实验室是360企业安全集团旗下专门从事源代码、二进制漏洞挖掘和分析的研究团队,主要研究方向包括:Windows/Linux/MacOS操作系统、应用软件、开源软件、网络设备、IoT设备等。团队成员既有二进制漏洞挖掘高手,微软全球TOP100贡献白帽子,Pwn2own2017冠军队员,又有开源软件安全大拿,人工智能安全专家。实验室安全团队的研究成果获得微软、Adobe、各种开源组织等的50多次致-谢。

 

参考

ThinkPHP5.0.17&5.1.9版本发布——包含安全更新

(http://www.thinkphp.cn/topic/55757.html)

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