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談談PHP弱型別安全問題

2020-07-16 10:05:32
本篇文章小編想和大家談談PHP弱型別，PHP弱型別給程式設計師書寫程式碼帶來了很大的便利，但是任何事物都有兩面性，現在隨著小編一起了解一下吧。

0x00 弱型別初探

沒有人質疑php的簡單強大，它提供了很多特性供開發者使用，其中一個就是弱型別機制。

在弱型別機制下 你能夠執行這樣的操作

<?php
$var = 1;
$var = array();
$var = "string";
?>

php不會嚴格檢驗傳入的變數型別，也可以將變數自由的轉換型別。

比如 在$a == $b的比較中

$a = null; $b = false; //為真
$a = ''; $b = 0; //同樣為真

然而，php核心的開發者原本是想讓程式設計師藉由這種不需要宣告的體系，更加高效的開發，所以在 幾乎所有內建函數以及基本結構 中使用了很多鬆散的比較和轉換，防止程式中的變數因為程式設計師的不規範而頻繁的報錯，然而這卻帶來了安全問題。

0x02 知識預備 php核心之zval結構

在PHP中宣告的變數，在ZE中都是用結構體zval來儲存的

zval的定義在zend/zend.h

typedef struct _zval_struct zval;  
struct _zval_struct {  
  /* Variable information */  
  zvalue_value value; /* value */  
  zend_uint refcount__gc;  
  zend_uchar type;/* active type */  
  zend_uchar is_ref__gc;  
};  
typedef union _zvalue_value {  
  long lval;  /* long value */  
  double dval;/* double value */  
  struct {  
    char *val;  
    int len;  
  } str;  
  HashTable *ht;  /* hash table value */  
  zend_object_value obj;  
} zvalue_value;

其中php通過type判斷變數型別 存入value

如上也就是php核心中弱型別的封裝，也是我們後面講的所有東西的原理和基礎。

0x03變數的強制轉換

通過剛剛的了解，我們知道zval.type決定了儲存到zval.value的型別。

當原始碼進行一些未限制型別的比較，或數學運算的時候，可能會導致zval.type的改變，同時影響zval.value的內容改變。

當int遇上string

cp.1 數學運算

當php進行一些數學計算的時候

ar_dump(0 == '0'); // true
var_dump(0 == 'abcdefg'); // true  
var_dump(0 === 'abcdefg'); // false
var_dump(1 == '1abcdef'); // true

當有一個對比引數是整數的時候，會把另外一個引數強制轉換為整數。

相當於對字串部分

intval再和整數部分比較,其實也就是改變了zval.type的內容 尤為注意的是，'1assd'的轉換後的值是1，而‘asdaf’是0

也說明了intval會從第一位不是數位的單位開始進行

所有也有

var_dump(intval('3389a'));//輸出3389

這個例子就告訴我們，永遠不要相信下面的程式碼

if($a>1000){    
mysql_query('update ... .... set value=$a')
}

你以為這時候進入該支的萬無一失為整數了

其實$a可能是1001/**/union...

cp.2 語句條件的鬆散判斷

舉個例子php的switch使用了鬆散比較. $which會被自動intval變成0如果每個case裡面沒有break ，就會一直執行到包含，最終執行到我們需要的函數，這裡是成功包含

<?php
if (isset($_GET['which']))
{
  $which = $_GET['which'];
  switch ($which)
  {
  case 0:
  case 1:
  case 2:
    require_once $which.'.php';
    break;
  default:
    echo GWF_HTML::error('PHP-0817', 'Hacker NoNoNo!', false);
    break;
  }

cp.3 函數的鬆散判斷

var_dump(in_array("abc", $array));

in_array — 檢查陣列中是否存在某個值 引數

needle 待搜尋的值。

Note: 如果 needle 是字串，則比較是區分大小寫的。 haystack 這個陣列。

strict 如果第三個引數 strict 的值為 TRUE 則 in_array() 函數還會檢查 needle 的型別是否和 haystack 中的相同。

可以看到，只有加了strict才會對型別進行嚴格比較， 那麼我們再次把×××和字串進行比較呢？

var_dump(in_array("abc", $array1));</br>
var_dump(in_array("1bc", $array2));

它遍歷了array的每個值，並且作"=="比較（「當設定了strict 用===」）

結果很明顯了

如果array1裡面有個值為0，那麼第一條返回就會為真//intval('abc')=0

如果array2裡面有個值為1，那麼第二條就會為真//intval('1bc')=1

array_search也是一樣的原理

這裡的應用就很廣泛了，

很多程式設計師都會檢查陣列的值，

那麼我們完全可以用構造好的int 0或1 騙過檢測函數，使它返回為真

總結一下， 在所有php認為是int的地方輸入string，都會被強制轉換 ，比如

$a = 'asdfgh'；//字串型別的a</br>
echo $a[2]；  //根據php的offset 會輸出'd'</br>
echo $a[x]；  //根據php的預測，這裡應該是int型，那麼輸入string，就會被intval成為0 也就是輸出'a'

當陣列遇上string

這一個例子我是在德國的一個ctf中遇到，很有意思前面我們講的都是string和int的比較

那麼array碰上int或者是string會有什麼化學反應？

由php手冊我們知道

Array轉換整型int/浮點型float會返回元素個數；

轉換bool返回Array中是否有元素；轉換成string返回'Array'，並丟擲warning。

那麼實際應用是怎樣的呢？

if(!strcmp($c[1],$d) && $c[1]!==$d){
...
}

可以發現，這個分支通過strcmp函數比較要求兩者相等且「==」要求兩者不相等才能進入。

strcmp() 函數比較兩個字串。

該函數返回：

0 - 如果兩個字串相等

<0 - 如果 string1 小於 string2

>0 - 如果 string1 大於 string2

這裡的strcmp函數實際上是將兩個變數轉換成ascii 然後做數學減法，返回一個int的差值。

也就是說鍵入'a'和'a'進行比較得到的結果就是0

那麼如果讓$array和&lsquo;a’比較呢？

http://localhost:8888/1.php?a[]=1
var_dump(strcmp($_GET[a],'a'));

這時候php返回了null！

也就是說，我們讓這個函數出錯從而使它恆真，繞過函數的檢查。

0x04時時防備弱型別

作為一個程式設計師，弱型別確實給程式設計師書寫程式碼帶來了很大的便利，但是也讓程式設計師忘記了$array =array();的習慣。都說一切輸入都是有害的

那麼其實可以說一切輸入的型別也是可疑的，永遠不要相信弱型別的php下任何比較函數，任何數學運算。否則，你絕對是被php出賣的那一個。

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