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长城杯2025 (php-pwn) simi-final php-master 详解

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1.题目概览

我们拿到附件之后可以看到文件的结构大致如下：

由于之前也没有接触过phppwn，所以比赛现场看到这个文件结构还是很懵逼的赛后拿去问问gpt。

==以下是GPT的回答：==

这个文件的结构看起来非常像是一个OCI（Open Container Initiative）镜像，也就是说，它很可能是一个用来打包容器镜像的标准格式结构。下面是每个文件或目录的作用解析：

blobs/

◆这是 OCI 镜像中的“二进制大对象”存储目录，里面存放的是镜像的各个层（layer）的压缩数据，比如文件系统层、配置层等。

◆通常会以哈希值作为子目录，里面的文件是实际的镜像数据（例如.tar.gz文件）。

index.json

◆这是 OCI 镜像的索引文件，描述了这个镜像有哪些 manifest。

◆通常包含了镜像的入口信息，比如哪个是默认的 manifest、架构（如 amd64）、平台（如 linux）等。

manifest.json

◆描述这个镜像的结构，包括：

  • 依赖了哪些层（layer）

  • 镜像配置（config）

  • 层的哈希值、大小、媒体类型等

◆类似 Docker 镜像里的manifest.json。

oci-layout

◆是 OCI 镜像规范必须包含的一个元数据文件，内容非常简单，说明了镜像采用的 OCI layout 的版本（通常是"1.0.0"）。

repositories

◆一些 OCI 工具会在打包时自动添加这个文件，用来记录镜像所属的仓库（repository）名。

◆类似 Docker 镜像里的 tag 信息。

总体理解

这个.tar文件不是普通的 PHP 项目源码压缩包，而是一个容器镜像文件（OCI 镜像），它可能是使用类似buildah、skopeo、docker（带有--format oci参数）等工具打包生成的。

2.启动容器

经过gpt分析，这是一个docker打包好的容器镜像文件，所以可以通过docker启动，并进入docker容器查看具体的文件结构。

docker load -i php-master.tardocker run -it your_image_id  /bin/bash

通过命令可以直接docker 加载这个镜像，然后运行进入，就可以查看这个容器内大致的文件结构了。

3.分析目标

同kernel那类题目有些相似，一般php pwn都是会在一个extensions的文件夹下放入一个.so的动态链接库文件，pwn手分析的目标一般都是这些.so文件，出题人留下的漏洞一般都写在这些动态链接库当中。

本题也不例外,我们可以用：

find . | grep "extensions"

查找extensions目录所在的位置，可以在这个目录下找到我们需要分析的.so动态链接库文件。

4.建立映射关系的启动

找到了需要分析的文件，我们如何从镜像中将之提取出来方便我们本机分析呢？

我们用到docker-compose 组件，创建一个yml启动配置文件，建立本机与容器之间的映射关系，就可以在本机与docker容器之间建立一个类似共享文件夹的东西，在容器中将这些.so文件复制到 这个共享文件夹中，就可以拉出来正常分析了

docker-compose.yml

# 版本号version: '3'#启动的服务services:#服务名  php-master:#镜像    image: php-master:attachment-v1#映射的端口，    ports:      - "80:80"      - "28888:9191"# 将主机的28888端口映射到容器中的9191端口#文件夹映射  将当前主机目录下的data文件夹作为共享文件夹，映射到容器中的/var/www/html/exp文件夹中    volumes:      - ./data:/var/www/html/exp

我们只需要在容器中将这些.so文件 cp 到 /var/www/html/exp文件夹下，就可以在本机的data文件下看到了，也就可以拿去ida分析了。

5.总体逻辑说明

index.php

<?php@error_reporting(E_ALL);if ($_SERVER['REQUEST_METHOD'] === 'POST') {if (isset($_FILES['file'])) {$file = $_FILES['file'];$upload_dir = '';$target_file = $upload_dir . basename($file['name']);$result = move_uploaded_file($file['tmp_name'], $target_file);if ($result) {$message = '文件上传成功！';$msg_class = 'success';        } else {$message = '文件上传失败';$msg_class = 'error';        }    } else {$message = '没有选择要上传的文件';$msg_class = 'error';    }}?><!DOCTYPE html><html lang="zh-CN"><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>PHP MASTER</title>    <style>        body {            font-family: Arial, sans-serif;            max-width: 500px;            margin: 50px auto;            padding: 20px;        }        .upload-box {            border: 2px dashed #ccc;            padding: 30px;            text-align: center;        }        .btn {            background: #007bff;            color: white;            padding: 10px20px;            border: none;            border-radius: 4px;            cursor: pointer;        }        .btn:hover {            background: #0056b3;        }        .message {            padding: 15px;            margin: 20px0;            border-radius: 4px;        }        .success {            background: #d4edda;            color: #155724;            border: 1px solid #c3e6cb;        }        .error {            background: #f8d7da;            color: #721c24;            border: 1px solid #f5c6cb;        }    </style></head><body>    <h2>PHP MASTER</h2>    <?php if (isset($message)): ?>        <div class="message <?php echo$msg_class; ?>">            <?php echo$message; ?>        </div>    <?php endif; ?>    <form action="" method="post" enctype="multipart/form-data" class="upload-box">        <p>请选择要上传的文件：</p>        <input type="file" name="file" required>        <br><br>        <button type="submit" class="btn">上传文件</button>    </form></body></html>

我们的题目是一个apache启动的index.php，可以做一个任意文件上传，我们应该像web题一样上传一个可以执行的.php文件并访问他执行，这里也就顺便把fix说了加个后缀过滤，不让上传php文件就完事了，所以exp也得用php写了。

6.vuln .so文件分析

题目这里给的信息已经很明显了，直接取名vuln.so明显有问题。

打开看到的信息大致如下，出题人还是很友好的，符号表全部都有保留方便逆向分析。

在解析具体函数之前介绍一下

0）zend_parse_parameters函数   (GPT写的)

???? 函数原型

ZEND_API int zend_parse_parameters(int num_args, const char *type_spec, ...);

参数说明：

参数
说明
num_args
PHP 调用时实际传入参数的数量，一般用ZEND_NUM_ARGS()
type_spec
参数类型字符串，例如"ll"表示两个 long 类型
...
用于接收解析结果的变量的地址（按顺序传入）

常见类型字符

字符
含义
C 变量类型
l
long / int（整型）
zend_long
d
double（浮点型）
double
s
字符串（和长度）
char *
,size_t
b
bool
zend_bool
z
zval *（通用）
zval *
a
数组
zval *
o
对象
zval *
`
`
可选参数的分隔符

1）zif_construct函数

还原结构体，大致如下

2）zif_allocate函数

3）zif_overwrite函数

同时汇编观察发现，zend_parse_parameters 函数的传入参数其实很多，修正一下。

这下对劲了。。

4）zif_clear函数

基本的需要利用的漏洞函数都已解析完毕。

注意到，本质是堆的UAF 任意地址写，同时overwrite函数没有检查init。

7. php源码 -> emalloc 和 efree 以及堆  大致粗略分析

从题目的docker容器中可以查找到对应的php版本

php --versionPHP 8.1.20 (cli) (built: Jun 13 2023 12:02:18) (NTS)Copyright (c) The PHP GroupZend Engine v4.1.20, Copyright (c) Zend Technologies

下载它的源码

heap相关结构体

_zend_mm_heap

struct_zend_mm_heap {#if ZEND_MM_CUSTOM    int                use_custom_heap;#endif#if ZEND_MM_STORAGE    zend_mm_storage   *storage;#endif#if ZEND_MM_STAT    size_t             size;                    /* current memory usage */    size_t             peak;                    /* peak memory usage */#endif    zend_mm_free_slot *free_slot[ZEND_MM_BINS]; /* free lists for small sizes */#if ZEND_MM_STAT || ZEND_MM_LIMIT    size_t             real_size;               /* current size of allocated pages */#endif#if ZEND_MM_STAT    size_t             real_peak;               /* peak size of allocated pages */#endif#if ZEND_MM_LIMIT    size_t             limit;                   /* memory limit */    int                overflow;                /* memory overflow flag */#endif    zend_mm_huge_list *huge_list;               /* list of huge allocated blocks */    zend_mm_chunk     *main_chunk;    zend_mm_chunk     *cached_chunks;/* list of unused chunks */    int                chunks_count;/* number of allocated chunks */    int                peak_chunks_count;/* peak number of allocated chunks for current request */    int                cached_chunks_count;/* number of cached chunks */    double             avg_chunks_count;/* average number of chunks allocated per request */    int                last_chunks_delete_boundary; /* number of chunks after last deletion */    int                last_chunks_delete_count;    /* number of deletion over the last boundary */#if ZEND_MM_CUSTOMunion {struct {            void      *(*_malloc)(size_t);void       (*_free)(void*);            void      *(*_realloc)(void*, size_t);        } std;struct {            void      *(*_malloc)(size_t ZEND_FILE_LINE_DC ZEND_FILE_LINE_ORIG_DC);void       (*_free)(void*  ZEND_FILE_LINE_DC ZEND_FILE_LINE_ORIG_DC);            void      *(*_realloc)(void*, size_t  ZEND_FILE_LINE_DC ZEND_FILE_LINE_ORIG_DC);        } debug;    } custom_heap;    HashTable *tracked_allocs;#endif};

_zend_mm_chunk

struct_zend_mm_chunk {    zend_mm_heap      *heap;    zend_mm_chunk     *next;    zend_mm_chunk     *prev;    uint32_t           free_pages;/* number of free pages */    uint32_t           free_tail;               /* number of free pages at the end of chunk */    uint32_t           num;    char               reserve[64 - (sizeof(void*) * 3 + sizeof(uint32_t) * 3)];    zend_mm_heap       heap_slot;               /* used only in main chunk */    zend_mm_page_map   free_map;                /* 512 bits or 64 bytes */    zend_mm_page_info  map[ZEND_MM_PAGES];      /* 2 KB = 512 * 4 */};

注释写的还算比较好理解

emalloc

ZEND_API void* ZEND_FASTCALL _emalloc(size_t size ZEND_FILE_LINE_DC ZEND_FILE_LINE_ORIG_DC){#if ZEND_MM_CUSTOM //如果采用自定义if (UNEXPECTED(AG(mm_heap)->use_custom_heap)) {return _malloc_custom(size ZEND_FILE_LINE_RELAY_CC ZEND_FILE_LINE_ORIG_RELAY_CC);    }#endif//默认的php zend引擎管理器returnzend_mm_alloc_heap(AG(mm_heap), size ZEND_FILE_LINE_RELAY_CC ZEND_FILE_LINE_ORIG_RELAY_CC);}

bin和free_slot

/* * bin - is one or few continuous pages (up to 8) used for allocation of * a particular "small size". */struct_zend_mm_bin {    char               bytes[ZEND_MM_PAGE_SIZE * 8];};struct_zend_mm_free_slot {    zend_mm_free_slot *next_free_slot;};

zend_mm_alloc_heap

static zend_always_inline void *zend_mm_alloc_heap(zend_mm_heap *heap, size_t size ZEND_FILE_LINE_DC ZEND_FILE_LINE_ORIG_DC){    void *ptr;#if ZEND_DEBUG    size_t real_size = size;    zend_mm_debug_info *dbg;/* special handling for zero-size allocation */    size = MAX(size, 1);    size = ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(size) + ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(sizeof(zend_mm_debug_info));if (UNEXPECTED(size < real_size)) {zend_error_noreturn(E_ERROR, "Possible integer overflow in memory allocation (%zu + %zu)", ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(real_size), ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(sizeof(zend_mm_debug_info)));returnNULL;    }#endifif (EXPECTED(size <= ZEND_MM_MAX_SMALL_SIZE)) {        ptr = zend_mm_alloc_small(heap, ZEND_MM_SMALL_SIZE_TO_BIN(size) ZEND_FILE_LINE_RELAY_CC ZEND_FILE_LINE_ORIG_RELAY_CC);#if ZEND_DEBUG        dbg = zend_mm_get_debug_info(heap, ptr);        dbg->size = real_size;        dbg->filename = __zend_filename;        dbg->orig_filename = __zend_orig_filename;        dbg->lineno = __zend_lineno;        dbg->orig_lineno = __zend_orig_lineno;#endifreturn ptr;    } elseif (EXPECTED(size <= ZEND_MM_MAX_LARGE_SIZE)) {        ptr = zend_mm_alloc_large(heap, size ZEND_FILE_LINE_RELAY_CC ZEND_FILE_LINE_ORIG_RELAY_CC);#if ZEND_DEBUG        dbg = zend_mm_get_debug_info(heap, ptr);        dbg->size = real_size;        dbg->filename = __zend_filename;        dbg->orig_filename = __zend_orig_filename;        dbg->lineno = __zend_lineno;        dbg->orig_lineno = __zend_orig_lineno;#endifreturn ptr;    } else {#if ZEND_DEBUG        size = real_size;#endifreturnzend_mm_alloc_huge(heap, size ZEND_FILE_LINE_RELAY_CC ZEND_FILE_LINE_ORIG_RELAY_CC);    }}

对于php的堆利用大多数都采用小堆块，我们直接看小堆块的申请逻辑。

zend_mm_alloc_small

find . | grep "extensions"0

zend_mm_alloc_small_slow

find . | grep "extensions"1

至此emalloc的流程大致的解析完毕

efree

find . | grep "extensions"2

和emalloc很像，我们直接跟到最后那个函数，看看他如何处理free掉的堆块。

zend_mm_free_small

find . | grep "extensions"3

总体是十分简洁好看的，就是简单的链表头插

那么我们不难得出一个大体的结论和逻辑

emalloc

efree

直接头插链入freelist

而且好像没有做很多检查和限制，有点像tcache 的逻辑

而事实上，我们完全可以把它当作tcache 来攻击

8. gdb如何调试

在4. 中提到的端口映射，实际上我们只用将gdbserver传入类似共享文件夹中，然后在容器中启动监听，再让主机启动gdb target remote ip:port 即可调试上。

用我们上文写好的启动配置 启动

可以清晰看到我们的端口映射关系和启动信息

在主机中访问本地ip，可以看到docker容器中的80端口已经被映射了出来，我们可以访问到这个服务了。

1）docker容器

我们在docker容器中传入gdbserver 并运行

find . | grep "extensions"4

2）本机（虚拟机）

直接 target remote 本机已经映射好的端口就可以远程调试上了

嫌麻烦的话可以写一个启动脚本

9.编写exp

在写之前我们可以看看vuln.so的保护

[*] '/root/Desktop/pwn/php_master/data/vuln.so'Arch:       amd64-64-littleRELRO:      Partial RELROStack:      No canary foundNX:         NX enabledPIE:        PIE enabled

got表可写

首先是套板子的介绍，我们打pwn都需要直到各种基址，这样题目中的vuln的got表偏移，对于我们而言才有的意义。

1）获取基址

find . | grep "extensions"5

只要没有禁用我们的读写权限，就可以读出基址

否则还是走老路，找一些show的函数，泄露基址

2）uaf利用

find . | grep "extensions"6

3）调试

由yaml文件，我们的

find . | grep "extensions"7

用上文所讲的方法就可以连接到容器的gdbserver

接下来我们要先进行调试，看看我们的思路是否正确

由于做好了映射，我们直接本机访问127.0.0.1:1111 端口就可以触发exp.php了

但由于很多模块还未被加载到内存，所以让本机gdb先直接跑起来，c此时会加载一堆符号表，同时将.so文件加载到内存。

CTRL + c 打断此时我们就可以对着vuln.so中的函数直接下断了

然后本机浏览器访问localhost:1111端口，即可触发exp.php

这里我直接下断allocate过程，如果一切顺利的话，第四次执行到该函数，会申请到efree@got

其他的如果读者还想验证也是同样的道理

第四次 allocate

返回值 可以观察到就是efree@got

将一个堆块内容改为字符串

将将efree@got改为system函数地址

最后调用clear函数，efree的触发system

输出我们的flag

一切如我们所愿

至此exp就算编写完成了

4）远程上传exp.php 并执行

参考https://blog.csdn.net/qq_54218833/article/details/140528238php拿基址和封装p64的板子拿的是csdn上这个佬的代码

附件请点击“阅读原文”查看

看雪ID：sparkle666

https://bbs.kanxue.com/user-home-1010243.htm

*本文为看雪论坛优秀文章，由 sparkle666 原创，转载请注明来自看雪社区

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