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[转] 浅谈PHP弱类型安全

2016-04-20 21:27:57 发表评论 阅读评论 876 人阅读    

0x00 弱类型初探


没有人质疑php的简单强大,它提供了很多特性供开发者使用,其中一个就是弱类型机制。

在弱类型机制下 你能够执行这样的操作

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<?php
$var = 1;
$var = array();
$var = "string";
?>

php不会严格检验传入的变量类型,也可以将变量自由的转换类型。

比如 在$a == $b的比较中

  • $a = null; $b = false; //为真

  • $a = ''; $b = 0; //同样为真

然而,php内核的开发者原本是想让程序员借由这种不需要声明的体系,更加高效的开发,所以在几乎所有内置函数以及基本结构中使用了很多松散的比较和转换,防止程序中的变量因为程序员的不规范而频繁的报错,然而这却带来了安全问题。

0x02 知识预备 php内核之zval结构

在PHP中声明的变量,在ZE中都是用结构体zval来保存的

zval的定义在zend/zend.h

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typedef struct _zval_struct zval; 
 
struct _zval_struct { 
    /* Variable information */ 
    zvalue_value value;     /* value */ 
    zend_uint refcount__gc; 
    zend_uchar type;    /* active type */ 
    zend_uchar is_ref__gc; 
}; 
 
typedef union _zvalue_value { 
    long lval;  /* long value */ 
    double dval;    /* double value */ 
    struct
        char *val; 
        int len; 
    } str; 
    HashTable *ht;  /* hash table value */ 
    zend_object_value obj; 
} zvalue_value;

其中php通过type判断变量类型 存入value

如上也就是php内核中弱类型的封装,也是我们后面讲的所有东西的原理和基础。

0x03变量的强制转换


通过刚刚的了解,我们知道zval.type决定了存储到zval.value的类型。

当源代码进行一些未限制类型的比较,或数学运算的时候,可能会导致zval.type的改变,同时影响zval.value的内容改变。

当int遇上string

cp.1 数学运算

当php进行一些数学计算的时候

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var_dump(0 == '0'); // true
var_dump(0 == 'abcdefg'); // true 
var_dump(0 === 'abcdefg'); // false
var_dump(1 == '1abcdef'); // true

当有一个对比参数是整数的时候,会把另外一个参数强制转换为整数。

相当于对字符串部分

intval再和整数部分比较,其实也就是改变了zval.type的内容 尤为注意的是,'1assd'的转换后的值是1,而‘asdaf’是0

也说明了intval会从第一位不是数字的单位开始进行

所有也有

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var_dump(intval('3389a'));//输出3389

这个例子就告诉我们,永远不要相信下面的代码

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if($a>1000){
    mysql_query('update ... .... set value=$a')
}

你以为这时候进入该支的万无一失为整数了

其实$a可能是1001/**/union...

cp.2 语句条件的松散判断

举个例子
php的switch使用了松散比较. $which会被自动intval变成0
如果每个case里面没有break ,就会一直执行到包含,最终执行到我们需要的函数,这里是成功包含

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<?php
if (isset($_GET['which']))
{
        $which = $_GET['which'];
        switch ($which)
        {
        case 0:
        case 1:
        case 2:
                require_once $which.'.php';
                break;
        default:
                echo GWF_HTML::error('PHP-0817', 'Hacker NoNoNo!', false);
                break;
        }

cp.3 函数的松散判断

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var_dump(in_array("abc", $array));

in_array — 检查数组中是否存在某个值 参数

needle 待搜索的值。

Note: 如果 needle 是字符串,则比较是区分大小写的。 haystack 这个数组。

strict 如果第三个参数 strict 的值为 TRUE 则 in_array() 函数还会检查 needle 的类型是否和 haystack 中的相同。

可以看到,只有加了strict才会对类型进行严格比较, 那么我们再次把整形和字符串进行比较呢?

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var_dump(in_array("abc", $array1));</br>
var_dump(in_array("1bc", $array2));

它遍历了array的每个值,并且作"=="比较(“当设置了strict 用===”)

结果很明显了

如果array1里面有个值为0,那么第一条返回就会为真//intval('abc')=0

如果array2里面有个值为1,那么第二条就会为真//intval('1bc')=1

array_search也是一样的原理

这里的应用就很广泛了,

很多程序员都会检查数组的值,

那么我们完全可以用构造好的int 0或1 骗过检测函数,使它返回为真

总结一下,在所有php认为是int的地方输入string,都会被强制转换,比如

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$a = 'asdfgh'//字符串类型的a</br>
echo $a[2];  //根据php的offset 会输出'd'</br>
echo $a[x];  //根据php的预测,这里应该是int型,那么输入string,就会被intval成为0 也就是输出'a'

当数组遇上string

这一个例子我是在德国的一个ctf中遇到,很有意思
前面我们讲的都是string和int的比较

那么array碰上int或者是string会有什么化学反应?

由php手册我们知道

Array转换整型int/浮点型float会返回元素个数;

转换bool返回Array中是否有元素;转换成string返回'Array',并抛出warning。

那么实际应用是怎样的呢?

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if(!strcmp($c[1],$d) && $c[1]!==$d){
...
}

可以发现,这个分支通过strcmp函数比较要求两者相等且“==”要求两者不相等才能进入。

strcmp() 函数比较两个字符串。

该函数返回:

0 - 如果两个字符串相等
<0 - 如果 string1 小于 string2
>0 - 如果 string1 大于 string2

这里的strcmp函数实际上是将两个变量转换成ascii 然后做数学减法,返回一个int的差值。

也就是说键入'a'和'a'进行比较得到的结果就是0

那么如果让$array和‘a’比较呢?

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http://localhost:8888/1.php?a[]=1
var_dump(strcmp($_GET[a],'a'));

这时候php返回了null!

也就是说,我们让这个函数出错从而使它恒真,绕过函数的检查。
下面给出一张松散比较的表格


0x04时时防备弱类型


作为一个程序员,弱类型确实给程序员书写代码带来了很大的便利,但是也让程序员忘记了
$array =array();的习惯。
都说一切输入都是有害的

那么其实可以说一切输入的类型也是可疑的,永远不要相信弱类型的php下任何比较函数,任何数学运算。否则,你绝对是被php出卖的那一个。


转自:http://drops.wooyun.org/tips/4483

分类: PHP 标签: 弱类型 安全
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