湖农大邀请赛 shell_rce 复现
在 2023 年湖南农业大学邀请赛的线上初赛中，有一道 shell_rce 题，本文将复现该题。
题目内容，打开即是代码：
<?phpclass shell{public $exp;public function __destruct(){$str = preg_replace('/[^\W]+\((?R)?\)/', '', $this->exp);$code = substr($str , 0, 1);if(preg_match("/^[$code]+$/",$str)){eval($this->exp." hello world!"); }}
}if(!isset($_GET['exp'])){highlight_file(__FILE__);
}if(!preg_match('/^[Oa]|get/i',$_GET['exp'])){unserialize($_GET['exp']);
}
注意到在反序列化之前先进行了一个判断
preg_match('/^[Oa]|get/i',$_GET['exp']) 。
这段代码使用 PHP 的 preg_match 函数对 $_GET[‘exp’] 变量进行正则表达式匹配。具体而言，该正则表达式为 “1|get”，其解释如下：
- ^ 表示匹配字符串的开头
- [Oa] 表示匹配 O 或 a 这两个字符中的任意一个
- | 表示逻辑或，即要么匹配开头的 O 或 a，要么匹配 get
- i 表示不区分大小写
因此，该正则表达式可以匹配的字符串包括：
- 以 O 或 a 开头的任意字符串
- 包含 get 的任意字符串，不区分大小写
在本代码中，若 $_GET[‘exp’] 变量与上述正则表达式匹配成功，则返回 true，否则返回 false。
如此一来，常见的序列化字符串和数组绕过的方法都不管用了。
C 开头的绕过
推荐博客：
https://fushuling.com/index.php/2023/03/11/php%E5%8F%8D%E5%BA%8F%E5%88%97%E5%8C%96%E4%B8%ADwakeup%E7%BB%95%E8%BF%87%E6%80%BB%E7%BB%93/
这里只用 ArrayObject() 函数做演示，具体操作如下：
$exp = new shell();
$arr = array("exp"=>$exp);
$ao = new ArrayObject($arr);
echo serialize($ao);
这段 PHP 代码的作用如下：
-
创建一个名为 $exp 的对象，该对象是 shell 类的一个实例。
-
创建一个名为 $arr 的数组，其中只有一个元素，即键名为 “exp”，键值为 $exp。
-
使用 PHP 内置函数 ArrayObject 对 $arr 进行实例化，获得一个名为 $ao 的 ArrayObject 对象。
-
调用 PHP 内置函数 serialize 将 $ao 序列化，即将其转换成可以存储或传输的字符串形式，输出结果到页面上。
通过以上操作，即可将序列化字符串变成以 C 开头的形式，绕过第一个检测。
输出结果：
C:11:"ArrayObject":59:{x:i:0;a:1:{s:3:"exp";O:5:"shell":1:{s:3:"exp";N;}};m:a:0:{}}
无参函数 RCE
在 shell 类的 __destruct 方法中，有这样的过滤机制：
$str = preg_replace('/[^\W]+\((?R)?\)/', '', $this->exp);
会将该类中的属性 exp 作一个过滤
该段代码使用 PHP 的 preg_replace 函数对 $this->exp 字符串进行正则表达式替换。具体而言，该正则表达式为 “[^\W]+\((?R)?\)”，其解释如下：
[^\W]+表示匹配一个或多个非特殊字符（即字母或数字），这里的 ^\W 表示取反后表示非特殊字符(表示匹配左括号(?R)表示匹配一个递归到起始符号（即 “(?R)”）的表达式，即匹配一个嵌套的模式。所以该正则表达式能够处理有括号嵌套的情况)表示匹配右括号
因此，该正则表达式可以匹配的字符串为类似于 " functionName(args) " 这样的字符串，并且支持函数嵌套，例如：functionName1(functionName2()) 。其实际含义是匹配一个函数名后紧跟着一对括号，其中可以有递归式的参数列表。
当匹配到这种无参函数格式的字符串时，就会将其替换为空。
使用无参函数的话，所有的值都会被替换为空。假设函数有参，那么参数部分将会被保留，但是这样的话就无法通过后面的过滤了，具体为什么后面会讲。
因此，在 C 绕过的基础上，可以构造如下的 payload ：
$exp->exp = "var_dump(scandir(current(localeconv())));"
这个 PHP 嵌套函数的作用如下：
-
localeconv()函数返回当前设置的地区的格式化信息，包括货币符号、小数点符号等。它返回一个数组，其中包含了与当前地区相关的格式化参数，该函数返回的第一个元素的值通常是小数点 “.” 。 -
current()函数用于获取数组中的当前元素的值。在这里，它用于获取localeconv()函数返回的数组的第一个元素的值，即一个小数点。 -
scandir()函数用于获取指定目录中的文件和文件夹列表。它接受一个路径作为参数，并返回一个包含指定目录中所有文件和文件夹的数组。scandir(".")表示获取当前目录下的文件列表。
因此，该代码的作用是获取当前地区的第一个格式化参数（通常是小数点符号），然后将该参数作为路径传递给 scandir() 函数，从而获取该路径下的文件和文件夹列表。最终，使用 var_dump() 函数将该列表输出到页面上，以便查看它们的详细信息。
因为 eval 函数的参数结尾必须要带分号，所以该字符串的末尾添加了分号，如此一来，str 字符串就只是一个分号了
__halt_compiler() 中断 eval() 函数的执行
在无参函数绕过之后，又进行了一次过滤：
$str = preg_replace('/[^\W]+\((?R)?\)/', '', $this->exp);
$code = substr($str , 0, 1);
if(preg_match("/^[$code]+$/",$str))
{eval($this->exp." hello world!");
}
这段 PHP 代码的作用如下：
-
使用 substr 函数从字符串 $str 中取出第一个字符，并将其赋值给变量 $code。
-
使用正则表达式 “
/^[$code]+$/” 对字符串 s t r 进行匹配。其中， " ‘ [ str 进行匹配。其中，"`^[ str进行匹配。其中，"‘[code]+`" 匹配以 $code 中的字符开头，并且由 c o d e 中的字符组成的任何长度的字符串， " code 中的字符组成的任何长度的字符串，" code中的字符组成的任何长度的字符串，"" 表示匹配到字符串结尾。总的来说，该正则表达式表示 $str 只包含 $code 中的字符。 -
如果匹配成功，即 $str 只包含 $code 中的字符，那么执行 eval 函数，将 $this->exp 和字符串 “hello world!” 连接在一起作为 PHP 代码执行。eval 函数可以将字符串作为 PHP 代码执行，因此这里相当于在执行 $this->exp 和 “hello world!” 的拼接结果。如果 $this->exp 中含有函数调用等需要被执行的代码，则会在这里被执行。
-
如果正则表达式匹配失败，即 $str 中含有 $code 中未包含的字符，则不执行 eval 函数。
已知 str 只是一个分号，那么 code 就也是一个分号，这样就能通过后面的过滤了。假如 str 不是只有分号的话，这里就过不去，所以上面要用无参函数。
到这里我们知道，$this->exp 字符串中有且只能有无参函数和分号，有多少个都可以，怎么排列都可以，但是不能有其他的东西。
但是问题来了：
eval($this->exp." hello world!");
这段代码做一个字符串拼接，导致 eval 函数无法正常执行，当时想了好久，知道赛后放 wp 才知道，__halt_compiler() 函数可以中断 eval() 的执行，这是连 exit() 都做不到的事。比如说：
eval(a();__halt_compiler(); hello world!)
那么 eval 函数执行完 a() 函数后，执行到 __halt_compiler() 函数时就会中断，不再执行后面的代码，也不会因为后面的代码不符合规范而报错。
据此，构造最终的 payload ：
$exp = new shell();
$exp->exp = "var_dump(scandir(current(localeconv())));__halt_compiler();";
$arr = array("exp"=>$exp);
$ao = new ArrayObject($arr);
echo serialize($ao);
本地成功输出：
想要读取文件的话，修改 $exp->exp 的值就可以了。
官方的 wp 中使用 array_rand() 随机获取当前目录下的文件内容。
官方 wp ：
var_dump(readfile(array_rand(array_flip(scandir(current(localeconv()))))));
array_flip() 反转数组中的键值对，即将数组中的每个值作为键，原来的键作为新的值。
array_rand() 随机获取反转后的数组中的一个键，即获取当前文件夹下随机一个文件或文件夹的名称。
输出结果：
在上面查看查看当前目录下文件时，返回的数组中还有 “.” 和 “…” 两个值，所以上面的 payload 可能会不成功，需要多试几次。
Oa ↩︎
