反序列化漏洞及PHP魔法函数

1、漏洞原理

PHP反序列化漏洞也叫PHP对象注入，形成的原因是程序未对用户输入的序列化字符串进行检测，导致攻击者可以控制反序列化过程，从而导致代码执行、文件操作、执行数据库操作等参数不可控。反序列化攻击在Java、Python等面向对象语言中均存在。序列化是广泛存在于PHP、Java等编程语言中的一种将有结构的对象/数组转化为无结构的字符串并储存信息的一种技术。

2、序列化（以PHP语言为例）

PHP类都含有的特定元素：类属性、类常量、类方法。

序列化就是将一个类压缩成一个字符串的方法。

eg：

<?php
class userInfo
{
 private $passwd='123456';
 protected $sex = 'male'; //定义了三个属性
 public $name ='Myon';
 public function modifyPasswd($passwd)
{

$this->passwd = $passwd; //将函数传进来的值传给passwd
 }
public function getPasswd()
{
echo $this->$passwd; //输出passwd
 }
}
$Myon = new userInfo(); //创建 userInfo对象实例
$Myon->modifyPasswd('123abc'); //调用modifyPasswd函数并将123abc值传进去
$data = serialize($Myon); //序列化
echo $data;
?>

输出结果：

O:8:"userInfo":3{s:16:"userInfopasswd";s:6:"123abc";s:6:"*sex";s:4:"male";s:4:"name";s:4:"Myon";}

对序列化后的字符串进行解读：

大括号外表示“Object”对象名称是“userInfo”，长度为8，这个对象有3个属性。

（特别注意：在CTF中常有一个对 _wakeup() 函数的绕过，当序列化字符串中表示对象属性个数的值大于实际属性个数时，就会跳过wakeup方法的执行。）

在前面的文章中有对CTF题PHP反序列化及绕过实例的讲解，可以参考

http://t.csdn.cn/Mffji

http://t.csdn.cn/wbtkK

大括号内表示这些属性的具体信息及它们的值

根据属性的权限不同，在序列化中的表示方法也不同

从代码中可以看出，三个属性的权限分别是private，protected和public

（1）private权限是私有权限，只能在本类内使用，子类不能继承。
（2）protected权限是私有权限，即只能在类内部使用，子类可以继承这个变量。
（3）public权限就是正常的变量权限，一般声明的变量权限均为public。

标红的是private，前面加上了本类名称；

标蓝的是protected，前面加上了星号；

标绿的是public，没有任何前缀。

一个类经过序列化之后，存储在字符串的信息只有类名称和类内属性键值对，序列化字符串中没有将类方法一并序列化。

3、反序列化

反序列化与序列化是相对应的，就是将含有类信息的序列化过的字符串“解压缩”还原成类。

反序列化的类想要使用原先的类方必须依托于域，脱离了域的反序列化的类是无法调用序列化之前的类方法的。

<?php
class userInfo
{
 private $passwd='123456';
 protected $sex = 'male'; //定义了三个属性
 public $name ='Myon';
 public function modifyPasswd($passwd)
{

$this->passwd = $passwd; //将函数传进来的值传给passwd
 }
public function getPasswd()
{
echo $this->$passwd; //输出passwd
 }
}
$Myon = new userInfo(); //创建 userInfo对象实例
$Myon->modifyPasswd('123abc'); //调用modifyPasswd函数并将123abc值传进去
$data = serialize($Myon); //序列化

$new_Myon = unserialize($data); //反序列化数据
$new_Myon->getPasswd();
?>

理论上这里类方法应该被成功执行，但是...

不过有一点可以确定，如果我们单独将序列化后的字符串作为输入，在一个新的域下执行代码片段，肯定是会报错的。

<?php
$data = "O:8:\"userInfo\":3{s:16:\"userInfopasswd\";s:6:\"123abc\";s:6:\"*sex\";s:4:\"male\";s:4:\"name\";s:4:\"Myon\";}"
$new_Myon =unserialize($data);//反序列化数据
$new_Myon->getPasswd();
?>

4、PHP魔法函数

（1）__wakeup()

在PHP中如果需要进行反序列化，会先检查类中是否存在_wakeup()函数，如果存在，则会先调用此类方法，预先准备对象需要的资源。

<?php
class example
{
    public $color = 'black';//定义color属性
public function __wakeup()
    {
        $this->color = 'white';//将white赋值给color
    }
    public function printColor()
    { 
        echo $this->color . PHP_EOL; //输出color
    }
}
$my = new example; //实例化对象
$data = serialize($my); //进行序列化
$new_my = unserialize($data); //反序列化
$new_my->printColor(); //调用printColor()函数
?>

可以看到类属性color已经被__wakeup()函数自动调用并修改了

这种函数被称为PHP魔法函数，它在一定条件下不需要被调用而可以自动调用

（2）__destruct()

在对象的所有引用都被删除或类被销毁时自动调用

<?php
class example
{
    public $color ='black'; //定义color属性
    public function __destruct()
    {
        echo "__destruct()". PHP_EOL; //打印__destruct()
    }
}
echo "initializing...". PHP_EOL; //打印 initializing...
$my = new example; //创建对象实例
echo "serializing..." . PHP_EOL; //打印 serializing... 
$data = serialize($my); // 序列化
?>

可以看到在序列化类的时候，__destruct()函数自动执行了 。

（3）__construct()

此函数会在创建一个类的实例时自动调用

<?php
class example
{
    public $color='black'; //定义color属性
    public function __construct()
    {
        echo"____construct()". PHP_EOL; //打印__construct()
    }
}
echo "initializing...". PHP_EOL; //打印initializing...
$my = new example; //创建对象实例
echo "serializing...". PHP_EOL; //打印 serializing... 
$data = serialize($my); //序列化
?>

可以看到在序列化之前，实例化时__construct()函数就被调用了。

（4）__toString()

此函数会在类被当作字符串时调用

<?php
class example
{
    public $color='black'; //定义color属性
    public function __toString()
    {
        return"_toString()". PHP_EOL;//打印__toString()
    }
}
echo "initializing...". PHP_EOL; //打印initializing...
$my = new example; //创建对象实例
echo "echo...". PHP_EOL; //打印echo...
echo $my;//输出$my
echo "serializing...". PHP_EOL; // 打印 serializing... 
$data = serialize($my); //序列化
?>

可以看到当实例化对象被当作字符串使用时，__toString()函数自动调用。

其他触发此函数的情况：

反序列化对象与字符串连接时。
反序列化对象参与格式化字符串时。
反序列化对象与字符串进行==比较时(PHP进行==比较时会转换参数类型)。
反序列化对象参与格式化SQL语句，绑定参数时。
反序列化对象在经过PHP字符串函数，如strlen()、addslashes()时。
在in_array()方法中，第一个参数是反序列化对象，第二个参数的数组中有toString返回的字符串时，toString会被调用。
反序列化的对象作为class_exists()的参数时。

（5）__get()

在读取不可访问的属性值时自动调用

<?php
class example
{
    private $color ='black'; // 定义私有属性 color
    public function __get($color)
    {
        return"__get()". PHP_EOL; //打印__get（）
    }
}
$my = new example; //创建对象实例
echo $my->color; //输出 color 属性
?>

因为试图访问私有变量color导致__get()函数自动调用

（6）__call()

调用未定义的方法时调用

<?php
class example
{
    private $color='black'; //定义私有属性 color
    public function __call($function,$parameters)
    {
        echo $function."('.Sparameters.')".PHP_EOL;//打印两个参数
        return"__call()". PHP_EOL;
    }
}
$my = new example; //创建对象实例
echo $my->notExistFunction("patameters"); //调用未定义方法？>
?>

可以看到__call()函数被调用

也就是说你想让调用方法未定义，那么这个方法名就会作为 __call的第一个参数传入，因此不存在方法的参数会被装进数组中作为 __call的第二个参数传入。