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PHP Hash比较存在缺陷,影响大量Web网站登录认证、忘记密码等

05-13 09:15:32   来源:FreeBuf    评论: 点击:

最近一个被称为Magic Hash的PHP漏洞可以使得攻击者非法获取用户的账号信息。漏洞原因是PHP以一种特定的方式处理被哈希的字符串,攻击者可

最近一个被称为“Magic Hash”的PHP漏洞可以使得攻击者非法获取用户的账号信息。漏洞原因是PHP以一种特定的方式处理被哈希的字符串,攻击者可以利用其从中尝试并可能获取密码,绕过登录认证系统和其它运行在PHP哈希比较之上的函数。

漏洞描述

PHP在处理哈希字符串时,会利用”!=”或”==”来对哈希值进行比较,它把每一个以”0E”开头的哈希值都解释为0,所以如果两个不同的密码经过哈希以后,其哈希值都是以”0E”开头的,那么PHP将会认为他们相同,都是0。

攻击者可以利用这一漏洞,通过输入一个经过哈希后以”0E”开头的字符串,即会被PHP解释为0,如果数据库中存在这种哈希值以”0E”开头的密码的话,他就可以以这个用户的身份登录进去,尽管并没有真正的密码。

攻击案例: 

4月8日,wordpress发布了一个重要更新,在该次更新中,修复了一系列安全漏洞。其中最显眼的就是cookie伪造漏洞( CVE -2014- 0166 )。

我们来看修补的代码:

    $key = wp_hash($username . $pass_frag . '|' . $expiration, $scheme);
    $hash = hash_hmac('md5', $username . '|' . $expiration, $key);
 
 -  if ( $hmac != $hash ) {
 +  if ( hash_hmac( 'md5', $hmac, $key ) !== hash_hmac( 'md5', $hash, $key ) ) {

前日尝试分析该漏洞,奈何知识匮乏,对php特性不够了解,一连用了几个小时都想不出。想不通为何加了一次hash_hmac就可以修复漏洞。当时的我以为是涉及到了加密算法上的一些问题,就放弃了。

今日突然看到一篇文章,顿悟是comparision operator的问题。其实之前也有注意到 “!=” 与 “!==” 这两个符号的不同,不过大致想了一下没想到利用的可能,就把重点放在了hash_hmac上。也许这是wordpress的障眼法?呵呵,说笑。

我们把全部的关注点放到 “!=” 与 “!==” 上来:

我们知道php比较相等性的运算符有两种,一种是strict,一种是non-strict。php manual中是这样定义的:

"==="和"!=="即strict比较符,只有在类型相同时才相等。"=="和"!="即non-strict比较符,会在类型转换后进行比较。

再看php manual中给出的例子:

<?php
var_dump(0 == "a"); // 0 == 0 -> true
var_dump("1" == "01"); // 1 == 1 -> true
var_dump("10" == "1e1"); // 10 == 10 -> true
var_dump(100 == "1e2"); // 100 == 100 -> true
?>

字符串在与数字比较前会自动转换为数字,所以0=="a"了。

另外两个字符串比较,如果两个都是数字形式,则同时转换为数字进行比较,所以"1"=="01"。

这时你要问了,wordpress的代码中是将cookie中的hash和真实hash这两个hash的字符串进行比较,和这个有什麽关系呢?

我们注意上面"10"=="1e1"这个例子,php智能的将科学计数形式的字符串转换为对应数字(1e1 = 1*10^1 = 1)。两个不同的字符居然相等了,不知到这裡你是否得到了启示?

好吧,来一个明显的,你一定会恍然大悟:

var_dump("0e123456789012345678901234567890"==="0") //false
var_dump("0e123456789012345678901234567890"=="0") //true

当hash以"0exxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"之类的形式出现时,与"0"相等。

让我们回到wordpress的验证代码上来。先生成根据用户名($username)、密码($pass_frag)、cookie有效期($expiration)、wp-config.php中的key($key)四个信息计算出对应的$hash (算法很简单,不细说), 然后用cookie中取得的$hmac值与之进行比较($hmac != $hash ?),从而验证cookie有效性。

另外提下,cookie的格式是这样的:wordpress_hashofurl=username|expiration|hmac

我们能控制的变量有$username和$expiration,其中$username需要固定。于是我们可以通过控制cookie中的$expiration去改变$hash的值,然后将cookie中的$hmac设置为0

只要不断改变$expiration,直到满足$hash=="0"的$hash出现,就成功伪造了有效的cookie。

当然,通过粗略的数学概率运算即可推知,满足条件的hash出现概率非常之低:

P = Sum(10^n,n=0,30)/16^32 = 3.26526*10^-9

接近三億個請求才有一個可碰上的概率,嗚嗚~

有時看人品,人品好的很快就碰到了,人品不好的就如我,幾乎五億了:

怎么样,少年,写一个多线程脚本跑起?

影响范围

影响大量web站点,其中的登录认证,“忘记密码”,二进制校验,cookie等方面,由于都会用到PHP中的哈希函数值比较,因此都存在隐患。

解决方案

分析使用PHP的web站点中哈希比较函数,将其中的”==”,”!=”分别更改为”===”和”!===”。

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