mb_ereg(i)_replace()代码注射漏洞及其延伸出的正则应用安全问题
author: ryat#wolvez.org
team:http://www.80vul.com
date:2009-04-30
一 描叙
mb_ereg_replace()是支持多字节的正则表达式替换函数,函数原型如下:
string mb_ereg_replace ( string $pattern , string $replacement , string $string [, string $option= “msr” ] )
当指定mb_ereg(i)_replace()的option参数为e时,replacement参数[在适当的逆向引用替换完后]将作为php代码被执行,但php在处理这一过程中,存在安全隐患,可能导致绕过程序的逻辑执行任意代码,另外程序员对正则匹配替换认识不够[包括preg_replace等函数],容易饶过安全限制,导致安全漏洞.
二 分析
mb_ereg_replace()的代码:
// php_mbregex.c
PHP_FUNCTION(mb_ereg_replace)
{
_php_mb_regex_ereg_replace_exec(INTERNAL_FUNCTION_PARAM_PASSTHRU, 0);
}
...
static void _php_mb_regex_ereg_replace_exec(INTERNAL_FUNCTION_PARAMETERS, OnigOptionType options)
{
...
smart_str out_buf = { 0 };
smart_str eval_buf = { 0 };
smart_str *pbuf;
...
if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "Zss|s",
&arg_pattern_zval,
&replace, &replace_len,
&string, &string_len,
&option_str, &option_str_len) == FAILURE) {
RETURN_FALSE;
}
...
re = php_mbregex_compile_pattern(arg_pattern, arg_pattern_len, options, MBSTRG(current_mbctype), syntax TSRMLS_CC);
// 编译模式,编译后的模式存储在re_pattern_buffer结构
...
if (eval) {
pbuf = &eval_buf;
description = zend_make_compiled_string_description("mbregex replace" TSRMLS_CC);
} else {
pbuf = &out_buf;
description = NULL;
// *pbuf,eval_buf,out_buf都是smart_str结构,结构说明如下:
// typedef struct {
// char *c;
// size_t len;
// size_t a;
// } smart_str;
}
/* do the actual work */
err = 0;
pos = string;
string_lim = (OnigUChar*)(string + string_len);
regs = onig_region_new();
// 分配内存,初始化re_registers结构,用于存储模式匹配值[num_regs成员为子模式匹配值个数,beg成员为模式及子模式匹配值的开始位,end成员为结束位]
while (err >= 0) {
err = onig_search(re, (OnigUChar *)string, (OnigUChar *)string_lim, pos, (OnigUChar *)string_lim, regs, 0);
// 依据编译好的模式进行匹配
...
/* copy the part of the string before the match */
smart_str_appendl(&out_buf, pos, (size_t)((OnigUChar *)(string + regs->beg[0]) - pos));
// 添加模式匹配值开始前的部分[用于函数的返回值]
/* copy replacement and backrefs */
i = 0;
p = replace;
while (i < replace_len) {
int fwd = (int) php_mb_mbchar_bytes_ex(p, enc);
n = -1;
if ((replace_len - i) >= 2 && fwd == 1 &&
p[0] == '\\' && p[1] >= '0' && p[1] <= '9') {
n = p[1] - '0';
}
if (n >= 0 && n < regs->num_regs) {
if (regs->beg[n] >= 0 && regs->beg[n] < regs->end[n] && regs->end[n] <= string_len) {
smart_str_appendl(pbuf, string + regs->beg[n], regs->end[n] - regs->beg[n]);
// 如果使用逆向引用且存在相应的[子]模式匹配值,就调用smart_str_appendl添加[子]模式匹配值[调用memcpy把值copy到pbuf->c+pbuf->len]
}
} else {
smart_str_appendl(pbuf, p, fwd);
p += fwd;
i += fwd;
}
}
...
if (eval) {
zval v;
/* null terminate buffer */
smart_str_appendc(&eval_buf, '\0');
/* do eval */
if (zend_eval_string(eval_buf.c, &v, description TSRMLS_CC) == FAILURE) {
efree(description);
php_error_docref(NULL TSRMLS_CC,E_ERROR, "Failed evaluating code: %s%s", PHP_EOL, eval_buf.c);
/* zend_error() does not return in this case */
}
// 如果option指定为e,就调用zend_eval_string处理eval_buf.c,也就是pbuf->c[先编译成opcode,在调用zend_execute处理opcode]
//上面的代码mb_ereg_replace对所捕获的子模式的匹配值没有安全处理,直接调用zend_eval_string执行replace后的值.
//这样将引来一些安全隐患:比如可以引入'来闭合之前的' ,另外我们也可以引入nullbyte来截断后面的代码[zend_eval_string是not binary safe的]:)为了对比说明这个安全漏洞我们同样来分析下preg_replace()在/e下执行php代码的处理过程:
//preg_replace()
...
if (eval) {
eval_result_len = preg_do_eval(replace, replace_len, subject,
offsets, count, &eval_result TSRMLS_CC);
// 在e修正符模式下调用preg_do_eval
...
static int preg_do_eval(char *eval_str, int eval_str_len, char *subject,
int *offsets, int count, char **result TSRMLS_DC)
{
...
smart_str code = {0};
eval_str_end = eval_str + eval_str_len;
walk = segment = eval_str;
walk_last = 0;
while (walk < eval_str_end) {
/* If found a backreference.. */
if ('\\' == *walk || '$' == *walk) {
smart_str_appendl(&code, segment, walk - segment);
if (walk_last == '\\') {
code.c[code.len-1] = *walk++;
segment = walk;
walk_last = 0;
continue;
}
segment = walk;
if (preg_get_backref(&walk, &backref)) {
if (backref < count) {
/* Find the corresponding string match and substitute it
in instead of the backref */
match = subject + offsets[backref<<1];
match_len = offsets[(backref<<1)+1] - offsets[backref<<1];
if (match_len) {
esc_match = php_addslashes_ex(match, match_len, &esc_match_len, 0, 1 TSRMLS_CC);
// 如果使用逆向引用且存在相应的[子]模式匹配值,就对所捕获的[子]模式匹配值调用php_addslashes_ex
...
smart_str_appendl(&code, esc_match, esc_match_len);
// 添加[子]模式匹配值
...
smart_str_appendl(&code, segment, walk - segment);
smart_str_0(&code);
compiled_string_description = zend_make_compiled_string_description("regexp code" TSRMLS_CC);
/* Run the code */
if (zend_eval_string(code.c, &retval, compiled_string_description TSRMLS_CC) == FAILURE) {
efree(compiled_string_description);
php_error_docref(NULL TSRMLS_CC,E_ERROR, "Failed evaluating code: %s%s", PHP_EOL, code.c);
/* zend_error() does not return in this case */
}
// 调用zend_eval_string处理code.cpreg_replace()函数一样对所捕获的模式匹配值调用php_addslashes_ex.
三 测试代码:
<?php
//mb_ereg(i)_replace() evaluate replacement string vulnerability
function ryat() {}
$str = '\', phpinfo(), \'';
mb_ereg_replace('^(.*)$', 'ryat(\'\1\')', $str, 'e');
?>四 其延伸出的正则应用安全问题
从上面对mb_ereg_replace()代码分析看看出mb_ereg_replace()函数整个处理过程可以简单描述为:
检查参数,编译pattern,依据编译后的pattern对string进行匹配,如果存在匹配值[没有模式匹配值,则把string作为返回值并返回],把string中模式匹配值前面的部分添加到返回值,对模式匹配值进行替换,如果replacement中使用逆向引用且存在相应的[子]模式匹配值,替换replacement中的逆向引用[注意这里没对替换的模式及子模式匹配值做任何处理,另外这里其实并非替换,具体处理过程请看上面的源码].如果option没有指定e,就把replacement添加到返回值;如果指定e,把replacement作为php代码执行,并把代码执行后的返回值添加到返回值.把string中模式匹配值后面的部分添加到返回值.返回返回值.
通过对mb_ereg_replace()正则替换流程的分析及很多的应用程序的代码分析,发现很多程序员对正则表达式替换函数[包括preg_replace等函数]的处理过程不了解可能导致一些逻辑错误.
测试如下代码:
<?php
$onlineip = 'ryat';
echo $onlineip = preg_replace("/^([\d\.]+).*/", "\\1", $onlineip);
?>上面的代码直接输出ryat了,这个是由于正则替换时,当不匹配时,就返回原值的了.
来思考下这个问题的修补,比如:
<?php
$onlineip = 'ryat';
echo $onlineip = preg_replace("/^([\d\.]*).*/", "\\1", $onlineip);
?>输出为空了,因为这个正则可以匹配$onlineip,所以这里会返回\1对应的子模式匹配值,好像完美的fix了?其实还可以绕过:
<?php
$onlineip = "\nryat";
// $onlineip = "ryat\nryat";
echo $onlineip = preg_replace("/^([\d\.]*).*/", "\\1", $onlineip);
?>因为在没有用s模式修正符下.是不匹配的\n的,所以\nryat部分不被正则匹配,将会作为返回值[或者返回值的一部分]返回:)
五 实际应用
暂缺
