从偶遇Flarum开始的RCE之旅

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本次测试过程完全处于本地或授权环境,仅供学习与参考,不存在未授权测试过程,请读者勿使用该漏洞进行未授权测试,否则作者不承担任何责任

一次日常测试中,偶然遇到了一个Flarum搭建的论坛,并获得了其管理员账号。本来到这里已经可以算完成了任务,将漏洞报给具体负责的人就结束了,但是既然已经拿到了管理员账号,何不尝试一下RCE呢?

首先,我在管理员后台看到当前Flarum版本是1.3,PHP版本是7.4。Flarum以前没有遇到过,于是问下师傅们有没有历史漏洞,没准就不用费事了:

image.png

结果显然是没有,否则也不会有这篇文章了😂。

Flarum是一个PHP开源的论坛社区系统,以前有听说过,主要是国外用户较多,所以我也是出国以后才遇到。简单搜了下网上公开的漏洞,确实很少,而且以XSS和越权为主。

我对前后台进行了一系列观察,发现一个问题,这个论坛CMS默认的功能较少,大部分扩展性由插件实现,但安装插件却只能通过命令行composer。浏览了一遍后台所有的功能,基本都是针对帖子和用户进行管理的:

image.png

黑盒没有进展,那么下载源码进行代码审计吧。

0x01 代码通读与逻辑梳理

本地安装好Flarum,发现只有三个目录:

  • public:Web根目录,里面只有index.php
  • storage:储存runtime文件的目录,里面有session、cache、logs等
  • vendor:库文件目录,使用composer安装

所有代码都在vendor中。它使用了很多Laravel和Laminas框架的components,但主体的MVC架构是自己实现的,并大量使用了依赖注入和事件机制(这一点和我之前分析的Cachet有点像,但Cachet是使用的标准Laravel结构,更简单一些),导致我熟悉目录文件结构和数据流转方式就花了很长时间。

我们可以阅读Flarum的扩展开发文档,来进一步了解整个项目的架构与各个部分的使用方法。

现代PHP项目想要getshell,常见的路径有下面几个:

  • 文件上传漏洞
  • 路由错误导致的函数执行漏洞,比如ThinkPHP 5的两个RCE
  • 模板注入漏洞,比如Cachet这个后台getshell
  • 反序列化漏洞

文件上传漏洞是传统漏洞了,但如果规范使用Web框架是不太会出现的,特别是现代的Laravel等框架;路由错误导致的函数执行漏洞多出现于上一代的MVC框架,这类框架会将用户输入解析成class name和method name再动态调用,而现在的框架路由多是定义一个完整的路由,Flarum也是这样;模板注入漏洞在后台功能中相对较多,有时候甚至直接就是PHP代码(Wordpress);反序列化漏洞多出现在数据库、session、缓存之类的位置,如果能控制这些地方,可以着重找这相关的功能。

我们按照这个思路逐一进行测试。

文件上传

首先是文件上传功能,Flarum仅有三处支持文件上传的逻辑,分别是网站Logo、Favicon和用户头像……是的,作为一个论坛社区,发帖默认不支持上传附件和图片,需要安装扩展来实现,而我们的目标并没有这类扩展。

看了一下三处图片上传的代码,文件名无法控制,后缀写死成.png,文件内容也会使用GD库转换成png格式保存,可谓是水泄不通了。比如这是上传用户头像的部分代码:

/**
 * @param User $user
 * @param Image $image
 */
public function upload(User $user, Image $image)
{
    if (extension_loaded('exif')) {
        $image->orientate();
    }

    $encodedImage = $image->fit(100, 100)->encode('png');

    $avatarPath = Str::random().'.png';

    $this->removeFileAfterSave($user);
    $user->changeAvatarPath($avatarPath);

    $this->uploadDir->put($avatarPath, $encodedImage);
}

这条路堵死,甚至给我后面的漏洞利用也造成了很大困扰。

路由问题

Flarum没有动态执行用户传入的类和函数,而是通过router的方式分发路由,比如:

return function (RouteCollection $map, RouteHandlerFactory $route) {
    // Get forum information
    $map->get(
        '/',
        'forum.show',
        $route->toController(Controller\ShowForumController::class)
    );

    //...
}

所以我判断路由出问题的可能性较小,就没有细看。

模板注入漏洞

我翻了后台页面,并没有发现存在任何有关编辑模板的功能,所以这条路也作罢。

反序列化漏洞

经过分析,Flarum中存在反序列化的有两个地方,一是session,二是缓存,但这两个都储存在文件系统中,而我们并不能控制文件内容。

终上所述,经过前面的分析,已经大致排除了一些常见的可能导致RCE漏洞的点,那么接下来如何深入呢?

0x02 利用CSS渲染读取任意文件

这是我第一次被卡住,但很快我看到了后台的一个功能:自定义CSS样式

image.png

很多CMS都有类似的功能,但Flarum有个有趣的地方是其支持Less语法。

Less是一个完全兼容CSS的语言,并在CSS的基础上提供了很多高级语法与功能,比如CSS中不支持的条件判断与循环,相当于是CSS语言的超集。前端开发者使用Less编写的程序,可以通过编译器转换成合法的CSS语法,提供给浏览器进行渲染。

那么就有趣了,这里支持Less语法,说明这其中存在代码编译的过程,这让我有两个思路:

  • 编译过程本身是否存在漏洞,可以用于执行任意代码或命令
  • Less语言中是否有一些高危的函数,可以执行代码或命令

Flarum使用了less.php这个第三方库来编译Less,我们在其README页面很容易看到下面这段警告:

⚠️ Security

The LESS processor language is powerful and including features that can read or embed arbitrary files that the web server has access to, and features that may be computationally exensive if misused.

In general you should treat LESS files as being in the same trust domain as other server-side executables, such as Node.js or PHP code. In particular, it is not recommended to allow people that use your web service to provide arbitrary LESS code for server-side processing.

看起来less.php自己也知道在渲染的过程中可能存在一些安全隐患。

我很快在Less语言的文档中找到了这样一个函数:data-uri

image.png

在Less中,data-uri函数用于读取文件并转换成data协议输出在css中。我们可以看下less.php中相关的实现:

public function datauri( $mimetypeNode, $filePathNode = null ) {
    $filePath = ( $filePathNode ? $filePathNode->value : null );
    // ...

    if ( file_exists( $filePath ) ) {
        $buf = @file_get_contents( $filePath );
    } else {
        $buf = false;
    }
    // ...
}

一个可以控制完整路径的文件读取漏洞!

我们尝试在后台修改CSS,写入我们的Payload:

.test {
  content: data-uri('/etc/passwd');
}

image.png

然后,在页面源码中找到CSS的地址,搜索一下.test这个样式:

image.png

对其中的base64进行解码,成功读取到/etc/passwd

image.png

OK,我们现在有了一个任意文件读取漏洞。

0x03 phar://反序列化尝试

通过对刚才代码的分析就可以发现,file_existsfile_get_contents的完整路径可以被控制,也就是说这里可以使用任意协议。幸运的是,目标系统是PHP 7.4,我们可以尝试使用phar://来构造反序列化,相比起来,PHP 8.0以上就不再支持phar反序列化了。

关于phar://反序列化,可以参考Blackhat 2018的这个议题《It’s a PHP unserialization vulnerability Jim, but not as we know it》。

phar是PHP中类似于Jar的包格式,而其中保存的metadata信息在读取的时候会被自动反序列化。这样,如果攻击者可以控制文件操作的完整路径,并能够在服务器上上传一个文件,将可以利用phar://协议指向这个文件进而执行反序列化操作。

我们现在满足了一个条件,还需要找一个服务器上可控内容的文件(不需要控制文件名或后缀)。这个问题有点像我这篇文章里介绍的“裸文件包含”,但又不完全一样,phar反序列化对文件内容的要求相比起来会更加苛刻。

对于文件包含漏洞来讲,我们只需要控制任意一个文件中的一部分即可,对于文件格式、是否有脏字符等没有要求;而phar反序列化场景下,需要这个文件内容满足一定的格式才能成功被加载,进行反序列化。

phar文件可以是下面三种格式:

  • zip
  • tar
  • phar

这三者都是archive格式,我们可以使用phpgcc这款工具来生成一个phar文件,并将反序列化利用链插入其中:

php phpggc -o evil.phar Monolog/RCE6 system id

因为Flarum使用了monolog,我选择了Monolog/RCE6这条利用链,本地测试可以正常触发反序列化执行命令:

image.png

但我们需要将这个phar文件上传到服务器上才能利用,这要如何办到呢?

Flarum前面分析过,存在三处图片上传的功能,而phar是可以伪造成图片文件格式的,phpggc也贴心地提供了这个功能,-pj参数:

php phpggc -pj example.jpg -o evil.jpg Monolog/RCE6 system whoami

使用该参数即可将phar文件和example.jpg图片制作成一个“图片马”,在上传时可以被识别成图片,但使用PHP解析时又可以识别成phar文件。

于是我尝试将payload使用上面的三个接口上传,但试了很多次才想起了之前那段代码:

$encodedImage = $image->fit(100, 100)->encode('png');

寄了,这三个接口都使用GD库调整了图片大小,图片一处理就会把其中附带的phar内容给去掉。虽然之前有过通过GD库处理保留Webshell的图片马构造方法,但那个方法仅限于保留Webshell这样的代码片段,对于phar这种文件格式却无能为力。

那么是否还有其他方法可以上传恶意phar文件呢?

0x04 恶意phar文件的构造与写入

这是第二次卡了我很久的点,一直感觉离RCE只差一层窗户纸,但很多时候就是被一层窗户纸给彻底堵死了所有路。

是否可以利用Session或PHP、Nginx的临时文件呢?这些方法要不就是对环境有要求,要不就是需要条件竞争,都不算理想的利用方式,我将其尝试的优先级降到很低,只有在彻底无望的情况下才会去考虑。

去冰箱里拿出vida气泡水喝一口,思考一下我这一步的目标是什么:我需要控制一个服务器上的文件,写入我需要的Payload,而且知道文件名,但对文件名和后缀没有要求。

这时候我想到,前面进行代码审计的时候我阅读了Less生成CSS的过程,发现管理员在后台输入自定义CSS代码的时候将会把渲染完成后的CSS文件写入Web目录的assets/forum.css文件中:

image.png

这样能满足了我的要求吗?好像还差一点,因为实际思考下来,我遇到了两个难点:

  • 用户自定义CSS会被插入到其他内置Less脚本中间,导致编译出的代码前后还会有不可控的其他字符(如上图)
  • 用户输入的内容会先校验是否满足Less或CSS的格式,完成后才会被编译成forum.css,且编译过程可能导致字符变化破坏phar文件格式结构

第一点,经过分析发现,Flarum生成的CSS是分成三部分,分别是内置CSS、用户自定义CSS、扩展插件中带的CSS:

image.png

也就是说,虽然内置CSS我是完全无法控制的,但我可以通过将所有扩展都禁用来去除第三部分CSS。

禁用所有扩展以后,用户输入的CSS就输出在文件末尾了:

image.png

为什么我需要研究用户自定义内容的输出位置呢?因为PHP在解析phar的时候支持三种文件格式,分别是zip、tar和phar,我们需要知道是否可控文件头和文件尾,来判断是否可以构造出满足这三种格式的恶意文件。

对于zip格式,我曾在知识星球里介绍过,它的文件头尾都可以有脏字符,我们对偏移量进行修复就可以重新获得一个合法的zip文件。但是否遵守这个规则,仍然取决于zip解析器,经过测试,phar解析器如果发现文件头不是zip格式,即使后面偏移量修复完成,也将触发错误:

internal corruption of phar (truncated manifest header)

当然,这也可能是我修复偏移方式有错误,可以后面再深入研究,暂时认为zip格式无法满足我们的要求。

对于tar格式,如果我们能控制文件头,即可构造合法的tar文件,即使文件尾有垃圾字符。

对于phar格式,我们必须控制文件尾,但不需要控制文件头。PHP在解析时会在文件内查找<?php __HALT_COMPILER(); ?>这个标签,这个标签前面的内容可以为任意值,但后面的内容必须是phar格式,并以该文件的sha1签名与字符串GBMB结尾。

可见,因为我们可以控制文件尾,我首先想到使用phar来构造一个恶意文件。但我很快发现了问题:用户输入的内容会先校验是否满足Less或CSS的格式。如果我们传入一个phar格式的文件,将会直接导致保存出错,无法正常写入文件。

0x05 @import的妙用

这个问题我想了很久也没有解决,就在即将放弃之时,我在阅读less.php代码的时候发现另一个有趣的方法,@import

在CSS或Less中,@import用于导入外部CSS,类似于PHP中的include:

image.png

在Less.php底层,@import时有如下判断逻辑:

  • 如果发现包含的文件是less,则对其进行编译解析,并将结果输出在当前文件中
  • 如果发现包含的文件是css,则不对其进行处理,直接将@import这个语句输出在页面最前面

这就比较有趣了,第二种情况居然可以“控制”文件头,虽然可控的内容只是一个@import语句。那么,我们是否可以将可控内容变成任意内容呢?

在解析@import语句的代码中,我们可以看到这样一段if语句:

if ( $this->options['inline'] ) {
    // todo needs to reference css file not import
    //$contents = new Less_Tree_Anonymous($this->root, 0, array('filename'=>$this->importedFilename), true );

    Less_Parser::AddParsedFile( $full_path );
    $contents = new Less_Tree_Anonymous( file_get_contents( $full_path ), 0, array(), true );

    if ( $this->features ) {
        return new Less_Tree_Media( array( $contents ), $this->features->value );
    }

    return array( $contents );
}

$this->options['inline']true时进入if语句,并使用file_get_contents读取此时的URL,直接作为结果返回。而众所周知的是,file_get_contents是支持data:协议的,我们可以通过data:协议来控制读取的文件内容。

$this->options['inline']true的条件也很简单,我在文档中找到了相关说明:

image.png

@import语句后面指定inline选项即可。所以,我使用下面这段CSS来测试:

.test {
  width: 1337px;
}

@import (inline) 'data:,testtest';

image.png

哈,成功地将testtest这串字符串输出在了CSS文件的最开头。

那么,整个利用链就可以串起来了:通过@import (inline)data:协议的方式可以向assets/forum.css文件的开头写入任意字符,再通过data-uri('phar://...')的方式包含这个文件,触发反序列化漏洞,最后执行任意命令。

0x06 漏洞利用成功

因为可控文件头,我选择直接使用phpggc来生成tar格式包:

php phpggc -p tar -b Monolog/RCE6 system "id>/path/to/success.txt"

image.png

然后构造成@import的Payload,在后台修改:

image.png

此时访问forum.css即可发现文件头已经被控制:

image.png

我们再修改自定义CSS,使用phar协议包含这个文件(可以使用相对路径):

image.png

成功触发反序列化,执行命令id写入web目录,完成RCE:

image.png

0x07 总结

这次漏洞挖掘开始于一次对Flarum后台的测试,通过阅读Flarum与less.php的代码,找到less.php的两个有趣的函数data-uri@import,最后通过Phar反序列化执行任意命令。

整个测试过程克服了不少困难,也有一些运气,运气好的点在于,目标PHP版本是7.4,而这是最后一个支持使用phar进行序列化的PHP版本(PHP已安全😂)。由于需要管理员权限,所以漏洞并无通用影响,但仅从有趣程度来看,是今年我挖过的最有趣的漏洞之一吧。

最后,打完收工,通知群友,有始有终:

image.png

一看时间已4点,天都快亮了,真可谓:

image.png

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评论

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精彩

izj007 回复

太牛了,这才是顶级黑客的姿势……

bigwhite 回复

太牛了,学到了学到了!

666 回复

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段志岩 回复

专业,敬业!给 Owen 点赞!~

phithon 回复

@段志岩 哇,离不了段老板的支持呀,十分感谢~ 😁

M1key 回复

大佬牛逼

null 回复

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