PHP临时文件机制与利用的思考

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0x00 起因

这几天在研究session.upload的机制的时候,发现文件上传以后会在临时存储目录下生成文件名为php**.tmp的文件,而且该文件内容就是上传的内容,于是就想好好了解一下PHP中的临时文件的机制。

 

0x01 了解PHP临时文件

在PHP中可以使用POST方法或者PUT方法进行文本和二进制文件的上传。
上传后会文件会保存在全局变量$_FILES里,该数组包含了所有上传文件的文件信息。

  1. $_FILES[‘userfile’][‘name’] 客户端文件的原名称。
  2. $_FILES[‘userfile’][‘type’] 文件的 MIME 类型,如果浏览器提供该信息的支持,例如”image/gif”。
  3. $_FILES[‘userfile’][‘size’] 已上传文件的大小,单位为字节。
  4. $_FILES[‘userfile’][‘tmp_name’] 文件被上传后在服务端储存的临时文件名,一般是系统默认。可以在php.ini的upload_tmp_dir 指定,默认是/tmp目录。
  5. $_FILES[‘userfile’][‘error’] 该文件上传的错误代码,上传成功其值为0,否则为错误信息。
  6. $_FILES[‘userfile’][‘tmp_name’] 文件被上传后在服务端存储的临时文件名

这里的重点就是$_FILES[‘userfile’][‘tmp_name’] 这个变量。

临时文件的存储目录

文件被上传后,默认会被存储到服务端的默认临时目录中,该临时目录由php.iniupload_tmp_dir属性指定,假如upload_tmp_dir的路径不可写,PHP会上传到系统默认的临时目录中,假如开启了open_basedir,要想成功上传,系统默认临时目录需要指定PHP可访问。

在wamp中,upload_tmp_dir属性默认为wamp安装目录下的tmp文件夹:

wamp临时目录

在Centos7中,upload_tmp_dir没有指定,所以会使用系统默认临时目录,这里是/tmp目录,该属性可以通过sys_get_temp_dir()函数来获得

默认目录

系统临时目录

临时文件的命名规则

在上传存储到临时目录后,临时文件命名的规则如下:

默认为 php+4或者6位随机数字和大小写字母

php[0-9A-Za-z]{3,4,5,6}

比如 :phpXXXXXX.tmp 在windows下有tmp后缀,linux没有。

windows下,在windows环境中,php会调用GetTempFileName方法,具体定义在源码的php_open_temporary_file.c

windows文件命名

在linux下则是适用mkstemp方法,此方法依赖于glibc的编译方式,通常生成6位随机数,范围为62(A-Za-z0-9)

linux下文件名

linux下文件命名

临时文件的正常存活周期

临时文件正常的存货周期

上面这张图是PHP在通过POST方法上传文件时的运行周期图,可以看到我们临时文件的存活周期就是上图红色框中的时间段。另外,如果在php运行的过程中,假如php非正常结束,比如崩溃,那么这个临时文件就会永久的保留。如果php正常的结束,并且该文件没有被移动到其它地方也没有被改名,则该文件将在表单请求结束时被删除。

 

0x02 如何利用?

既然了解了PHP上传会产生临时文件,并且文件内容可控,那我们就不禁要思考思考,这里有没有存在可以利用的点呢?

这就有以下几个问题:

问题一:如何能够访问到该临时文件?

由于临时文件目录一般不可访问,因此想要利用临时文件一般需要配合文件包含,或者某些ssrf结合包含来进行利用。

问题二:如何获得临时文件的文件名?

1.在前面介绍过临时文件的命名规则,因此,当我们获得了一个文件包含点时,可以通过暴力猜解文件名来得到。这时最朴素,最笨拙的方法,但也是最有效的方法。

2.在windows中,利用了FindFirstFile方法,可以通过通配符来进行文件包含,在linux中也有相应的一些方法。

3.第三种方法就是通过/proc/self/fd/xxx来获得,xxx从10开始,这里获得的时当前运行进程ID的一些符号链接,这个方式的有效性取决于上传文件的大小,大文件可以增加尝试的时间。

获得文件名的方法应该有很多,这里只列举最笨拙的几种

如何在php运行时间内包含到该临时文件?

1.本地文件包含可以让php包含自身从而导致死循环,然后php守护进程产生内存溢出,然后php会崩溃,php自身是不会因为错误直接退出的,它会清空自己的内存堆栈,以便从错误中恢复,这就保证了web服务的正常运转的同时,打断了php对临时文件的处理,在这个时候对任一php文件进行post文件请求,临时文件就会被保留。

正常的执行流程应该如下图所示:

正常执行流程

而在漏洞利用过程中:

漏洞利用流程

因此临时目录下的临时文件有部分得以保存,再通过包含这部分文件即可getshell。

在实际测试过程中,我使用wamp分别测试了版本是7.2.14和7.1.26和7.0.33和5.6.40的php,利用这个方法可以使临时文件存在时间延长到5s,但是最后还是会删除,但是在5.5.9等比较旧的版本是可以成功的,在这些高版本中,如果能在这5s内包含到文件也算是成功利用,不过这难度太大,如果有好的思路希望可以交流。

新起一个docker(php:apache) ,版本就是latest的,尝试适用多线程去跑,开了50个线程

burp利用

payload选择null payloads并选择持续的跑,跑了一段时间之后就可以停止了。

null payload

在docker中观察,如果一直开着,临时文件始终保持50个,停止之后,临时文件奇怪的先增加了,然后又减少,一直到最后,有部分文件被保存了下来,回想起前面说的,php只有正常结束临时文件才会清除,因此这可能跟配置有关,比如一大堆的请求阻塞着,最后某些线程崩溃,导致部分文件被驻留在tmp目录,笔者自身对怎么调试php不太熟悉,因此这个先增加后减少的具体原因还不确定。

运行结果1

这个时候就可以跑脚本来爆破文件名,为了不占字数,我把脚本都放在文末的附录中,这里要注意有可能因为前面访问次数太频繁而被禁止访问出现Max retries exceeded with url错误,需要更换代理来爆破文件名,或者捕获Connection error来进行处理。

2.根据@王一航师傅去年的一个发现,利用php://filter/string.strip_tags造成崩溃。在含有文件包含漏洞的地方,使用php://filter/string.strip_tags导致php崩溃清空堆栈重启,如果在同时上传了一个文件,那么这个tmp file就会一直留在tmp目录,再进行文件名爆破就可以getshell,这个崩溃原因是存在一处空指针引用。根据师傅所说这个点只在php7.2以下存在,我把大部分的版本都测了一下。

经过测试,该方法仅适用于以下php7版本,php5并不存在该崩溃:

• php7.0.0-7.1.2可以利用, 7.1.2x版本的已被修复

• php7.1.3-7.2.1可以利用, 7.2.1x版本的已被修复

• php7.2.2-7.2.8可以利用, 7.2.9一直到7.3到现在的版本已被修复

php崩溃清空

临时文件由于崩溃成功保留下来

运行结果2

3.利用wupco师傅发现的filter:convert.quoted-printable-encode导致的segment fault。实际上,这个崩溃并不适用于include,require等函数,经过测试,该方法适用于以下版本(201812月以前的版本,由于师傅提交了因此之后的版本修复了,tql)的以下函数(file函数,file_get_contents函数,readfile函数):

• php7.0.0-7.0.32

• php7.0.4-7.2.12

• php<=5.6.38的版本

这里要说明下5.6.39-5.6.9以内的版本并不存在这个崩溃

file_get_content

在这里介绍的三种方式中,自包含是最不稳定的而且经常阻塞服务器,第二第三种只要符合特定版本,就可以稳定利用,最后爆破文件名来利用。

 

0x03 总结与附录

对PHP临时文件机制的学习让我对如何利用LFI有了新的方向,只要找到包含点,就能比较容易getshell。

文章中所用到的文件名爆破脚本和上传脚本都可以在此处找到

https://github.com/Mote-Z/PHP-Is-The-Best/tree/master/PHP_Tempfile_Exploit

 

0x04 参考文献

1.https://insomniasec.com/downloads/publications/LFI%20With%20PHPInfo%20Assistance.pdf
2.http://gynvael.coldwind.pl/download.php?f=PHP_LFI_rfc1867_temporary_files.pdf
3.https://www.php.net/manual/zh/features.file-upload.post-method.php
4.https://repo.zenk-security.com/Techniques%20d.attaques%20%20.%20%20Failles/HTTP%20HEAD%20method%20trick%20in%20php%20scripts.pdf
5.https://hackmd.io/@ZzDmROodQUynQsF9je3Q5Q/rJlfZva0m?type=view
6.https://www.jianshu.com/p/dfd049924258
7.https://bugs.php.net/bug.php?id=77231
8.https://spyclub.tech/2018/12/21/one-line-and-return-of-one-line-php-writeup/

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