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ThinkPHP 框架SQL注入技术分析

4月12号，ThinkPHP官方团队发布“ThinkPHP5.0.17&5.1.9版本发布——包含安全更新”通知，提醒用户第一时间更新框架版本，在这次更新中，包含了由360企业安全集团代码卫士团队报送的一个高危安全漏洞。本文针对该漏洞的技术细节进行分析。

简要描述

ThinkPHP是一个免费开源的，快速、简单的面向对象的轻量级PHP开发框架，是为了敏捷WEB应用开发和简化企业应用开发而诞生的。ThinkPHP从诞生的12年间一直秉承简洁实用的设计原则，在保持出色的性能和至简的代码的同时，也注重易用性。目前ThinkPHP框架是国内使用量最大的框架之一，国内用户量众多。近日，360企业安全集团代码卫士团队安全研究人员发现该框架V5.1.7-V5.1.8 版本在底层数据处理驱动解析数据的时候存在缺陷，一定场景下，攻击者可以通过构造恶意数据包利用SQL注入的方式获取用户数据库内容。360企业安全集团代码卫士团队已第一时间和ThinkPHP团队进行沟通修复，建议相关用户及时更新官方发布的新版本。

漏洞分析:

注：改漏洞ThinkPHP官方团队在报送当天（2018-04-06）紧急进行了修复处理，详细请参考：

https://github.com/top-think/framework/commit/39bb0fe6d50ee77e0779f646b10bce08c442a5e3

以下漏洞分析基于ThinkPHP V5.1.8(2018-04-05未更新版)

这里我们主要跟进分析执行update操作的过程。为了方便理解，先直接放出函数的调用栈。

Mysql.php:200, think/db/builder/Mysql->parseArrayData()
Builder.php:147, think/db/Builder->parseData()
Builder.php:1139, think/db/Builder->update()
Connection.php:1149, think/db/Connection->update()
Query.php:2571, think/db/Query->update()
Index.php:18, app/index/controller/Index->testsql()
Container.php:285, ReflectionMethod->invokeArgs()
Container.php:285, think/Container->invokeReflectMethod()
Module.php:139, think/route/dispatch/Module->run()
Url.php:31, think/route/dispatch/Url->run()
App.php:378, think/App->think/{closure}()
Middleware.php:119, call_user_func_array:
{C:/wamp64/www/think518/thinkphp/library/think/Middleware.php:119}()
Middleware.php:119, think/Middleware->think/{closure}()
Middleware.php:74, call_user_func:
{C:/wamp64/www/think518/thinkphp/library/think/Middleware.php:74}()
Middleware.php:74, think/Middleware->dispatch()
App.php:399, think/App->run()
index.php:21, {main}()

缺陷关键点为thinkphp解析用户传递过来的Data可控，且可以绕过安全检查。

根据文件 Connection.php:1149, think/db/Connection->update() 第1102行update函数分析，这个函数的主要功能是用于执行update SQL语句。

 //Connection.php:1149, think/db/Connection->update()
public function update(Query $query)
    {
        $options = $query->getOptions();
        if (isset($options['cache']) && is_string($options['cache']['key'])) {
            $key = $options['cache']['key'];
        }
        $pk   = $query->getPk($options);
        $data = $options['data'];
if (empty($options['where'])) {
// 如果存在主键数据 则自动作为更新条件
if (is_string($pk) && isset($data[$pk])) {
                $where[$pk] = [$pk, '=', $data[$pk]];
                if (!isset($key)) {
                    $key = $this->getCacheKey($query, $data[$pk]);
                }
unset($data[$pk]);
} elseif (is_array($pk)) { // 增加复合主键支持
                foreach ($pk as $field) {
                    if (isset($data[$field])) {
                        $where[$field] = [$field, '=', $data[$field]];
                    } else {
// 如果缺少复合主键数据则不执行
                        throw new Exception('miss complex primary data');
                    }
                    unset($data[$field]);
                }
}
if (!isset($where)) {
// 如果没有任何更新条件则不执行
throw new Exception('miss update condition');
            } else {
                $options['where']['AND'] = $where;
                $query->setOption('where', ['AND' => $where]);
            }
        } elseif (!isset($key) && is_string($pk) && isset($options['where']['AND'][$pk])) {
            $key = $this->getCacheKey($query, $options['where']['AND'][$pk]);
        }
// 更新数据 $query->setOption('data', $data);
// 生成UPDATE SQL语句
$sql = $this->builder->update($query); $bind = $query->getBind();
if (!empty($options['fetch_sql'])) { // 获取实际执行的SQL语句
            return $this->getRealSql($sql, $bind);
    }
// 检测缓存
$cache = Container::get('cache');
if (isset($key) && $cache->get($key)) { // 删除缓存
        $cache->rm($key);
    } elseif (!empty($options['cache']['tag'])) {
        $cache->clear($options['cache']['tag']);
    }
// 执行操作
$result = '' == $sql ? 0 : $this->execute($sql, $bind);
    if ($result) {
        if (is_string($pk) && isset($where[$pk])) {
            $data[$pk] = $where[$pk];
        } elseif (is_string($pk) && isset($key) && strpos($key, '|')) {
            list($a, $val) = explode('|', $key);
            $data[$pk]     = $val;
        }
        $query->setOption('data', $data);
        $query->trigger('after_update');
    }

return $result; 刚刚我们将用户可控的 $data set到 $query['options'] 中，这里我们先获取 $query['options'] 内容到 $options 中，然后对Data进行解析 $data = $this->parseData($query, $options['data']);

第1146行， $query->setOption(‘data’, $data); 这里将用户传递的 $data set到 $query 变量中，为下一步的生成 UPDATE SQL语句做准备，执行 $sql = $this->builder->update($query); 语句，重点马上要来了，跟进

Builder.php:1139, think/db/Builder->update() 函数

//Builder.php:1139, think/db/Builder->update()
public function update(Query $query)
    {
        $options = $query->getOptions();
        $table = $this->parseTable($query, $options['table']);
        $data  = $this->parseData($query, $options['data']);
        if (empty($data)) {
            return '';
}
        foreach ($data as $key => $val) {
            $set[] = $key . ' = ' . $val;
        }
        return str_replace(

    ['%TABLE%', '%SET%', '%JOIN%', '%WHERE%', '%ORDER%', '%LIMIT%', '%LOCK%',
'%COMMENT%'],
}
[
    $this->parseTable($query, $options['table']),
    implode(' , ', $set),
    $this->parseJoin($query, $options['join']),
    $this->parseWhere($query, $options['where']),
    $this->parseOrder($query, $options['order']),
    $this->parseLimit($query, $options['limit']),
    $this->parseLock($query, $options['lock']),
    $this->parseComment($query, $options['comment']),
],
$this->updateSql);

刚刚我们将用户可控的 $data set到 $query['options'] 中，这里我们先获取 $query['options'] 内容到 $options 中，然后对Data进行解析 $data = $this->parseData($query, $options['data']);

//Builder.php:147, think/db/Builder->parseData()
protected function parseData(Query $query, $data = [], $fields = [], $bind = [], $suffix = '')
    {
        if (empty($data)) {
            return [];
        }
        $options = $query->getOptions();
// 获取绑定信息
if (empty($bind)) {
            $bind = $this->connection->getFieldsBind($options['table']);
        }
        if (empty($fields)) {
            if ('*' == $options['field']) {
                $fields = array_keys($bind);
            } else {
                $fields = $options['field'];
            }
}
$result = [];
        foreach ($data as $key => $val) {
            $item = $this->parseKey($query, $key);
            if ($val instanceof Expression) {
                $result[$item] = $val->getValue();
                continue;
            } elseif (!is_scalar($val) && (in_array($key, (array) $query->getOptions('json')) ||
'json' == $this->connection->getFieldsType($options['table'], $key))) {
                $val = json_encode($val);
            } elseif (is_object($val) && method_exists($val, '__toString')) {
            // 对象数据写入
                $val = $val->__toString();
            }
            if (false !== strpos($key, '->')) {
                list($key, $name) = explode('->', $key);
                $item             = $this->parseKey($query, $key);
                $result[$item]    = 'json_set(' . $item . ', /'$.' . $name . '/', ' . $this-
>parseDataBind($query, $key, $val, $bind, $suffix) . ')';
            } elseif (false === strpos($key, '.') && !in_array($key, $fields, true)) {
                if ($options['strict']) {
                    throw new Exception('fields not exists:[' . $key . ']');
                }
            } elseif (is_null($val)) {
                $result[$item] = 'NULL';
            } elseif (is_array($val) && !empty($val)) {
                switch ($val[0]) {
                    case 'INC':
                        $result[$item] = $item . ' + ' . floatval($val[1]);
                        break;
                    case 'DEC':
                        $result[$item] = $item . ' - ' . floatval($val[1]);
                        break;
                    default:
                        $value = $this->parseArrayData($query, $val);
                        if ($value) {
                            $result[$item] = $value;
                        }
                }
            } elseif (is_scalar($val)) {
// 过滤非标量数据
                $result[$item] = $this->parseDataBind($query, $key, $val, $bind, $suffix);
            }
}
        return $result;
    }
  //Mysql.php:200, think/db/builder/Mysql->parseArrayData()
protected function parseArrayData(Query $query, $data)
    {
        list($type, $value) = $data;
        switch (strtolower($type)) {
            case 'point':
                $fun   = isset($data[2]) ? $data[2] : 'GeomFromText';
                $point = isset($data[3]) ? $data[3] : 'POINT';

在第115行，通过 foreach ($data as $key => $val) 处理 $data ,然后解析 $key 保存到 $item 变量中去，之后执行下面的判断逻辑，想要合理地进入各个判断分支，就要巧妙的构造 $key 和 $value 也就是 $data 的值。紧接着我们进入漏洞触发点 $value = $this->parseArrayData($query, $val); ,跟进函数 $value = $this- >parseArrayData($query, $val);

//Mysql.php:200, think/db/builder/Mysql->parseArrayData() 

protected function parseArrayData(Query $query, $data)
    {
        list($type, $value) = $data;
        switch (strtolower($type)) {
            case 'point':
                $fun   = isset($data[2]) ? $data[2] : 'GeomFromText';
                $point = isset($data[3]) ? $data[3] : 'POINT';
  if (is_array($value)) {
        $value = implode(' ', $value);
}
$result = $fun . '(/'' . $point . '(' . $value . ')/')';//需要简单的构造一下sql语
    break;
default:
}

这里 $type 、 $value 和 $data 均为可控值，那么函数返回的 $result 也就是可控的。回到上一个 Builder.php 文件中，将返回的结果赋值到 $result[$item] = $value; 中，之后的生成SQL语句和常见的流程没有任何差别不在展开具体分析。

验证截图

ThinkPHP 框架SQL注入技术分析

修复建议

更新受影响ThinkPHP版本到5.1.8版本以上

关于我们

360代码安全实验室是360企业安全集团旗下专门从事源代码、二进制漏洞挖掘和分析的研究团队，主要研究方向包括:Windows/Linux/MacOS操作系统、应用软件、开源软件、网络设备、IoT设备等。团队成员既有二进制漏洞挖掘高手，微软全球TOP100贡献白帽子，Pwn2own2017冠军队员，又有开源软件安全大拿，人工智能安全专家。实验室安全团队的研究成果获得微软、Adobe、各种开源组织等的50多次致谢。