Smarty <= 3.1.32 Remote Code execution(CVE-2017-1000480) - magic_zero

Smarty介绍

smarty是一个php模板引擎，其项目地址：https://github.com/smarty-php/smarty

测试环境搭建

下载：https://github.com/smarty-php/smarty/releases (本案例测试为smarty-3.1.31)

解压以后放在web任意路径中，然后创建一个文件进行漏洞测试。测试文件内容为：

<?php

define('SMARTY\_ROOT\_DIR', str\_replace('\\\\', '/', \_\_DIR\_\_));

define('SMARTY\_COMPILE\_DIR', SMARTY\_ROOT\_DIR.'/tmp/templates\_c');

define('SMARTY\_CACHE\_DIR', SMARTY\_ROOT\_DIR.'/tmp/cache');

include\_once(SMARTY\_ROOT\_DIR . '/smarty-3.1.31/libs/Smarty.class.php');

class testSmarty extends Smarty\_Resource\_Custom
{
    protected function fetch($name, &$source, &$mtime)
    {
        $template = "CVE-2017-1000480 smarty PHP code injection";
        $source = $template;
        $mtime = time();
    }
}

$smarty = new Smarty();
$smarty\->setCacheDir(SMARTY\_CACHE\_DIR);
$smarty\->setCompileDir(SMARTY\_COMPILE\_DIR);
$smarty\->registerResource('test', new testSmarty);
$smarty\->display('test:'.$\_GET\['eval'\]);
?>

漏洞的触发函数是这里的display, 也就是渲染页面以后输出结果的这个函数。

漏洞原理分析

我们来跟进smarty对象的成员方法display, 位置为 smarty-3.1.31\libs\sysplugins\smarty_internal_templatebase.php

public function display($template = null, $cache\_id = null, $compile\_id = null, $parent = null)
    {
        // display template
        $this\->\_execute($template, $cache\_id, $compile\_id, $parent, 1);
    }

我们传给display的参数就是这里的局部变量$template, 然后这里直接调用了_execute()，跟进

private function \_execute($template, $cache\_id, $compile\_id, $parent, $function)
    {
        $smarty = $this\->\_getSmartyObj();
        $saveVars = true;
        if ($template === null) {
            if (!$this\->\_isTplObj()) {
                throw new SmartyException($function . '():Missing \\'$template\\' parameter');
            } else {
                $template = $this;
            }
        } elseif (is\_object($template)) {
            /\* @var Smarty\_Internal\_Template $template \*/
            if (!isset($template\->\_objType) || !$template\->\_isTplObj()) {
                throw new SmartyException($function . '():Template object expected');
            }
        } else {
            // get template object
            $saveVars = false;
            // 这里调用函数创建了一个模板
            $template = $smarty\->createTemplate($template, $cache\_id, $compile\_id, $parent ? $parent : $this, false);
            if ($this\->\_objType == 1) {
                // set caching in template object
                $template\->caching = $this\->caching;
            }
        }
        // fetch template content
        $level = ob\_get\_level();
        try {
            $\_smarty\_old\_error\_level =
                isset($smarty\->error\_reporting) ? error\_reporting($smarty\->error\_reporting) : null;
            if ($this\->\_objType == 2) {
                /\* @var Smarty\_Internal\_Template $this \*/
                $template\->tplFunctions = $this\->tplFunctions;
                $template\->inheritance = $this\->inheritance;
            }
            /\* @var Smarty\_Internal\_Template $parent \*/
            if (isset($parent\->\_objType) && ($parent\->\_objType == 2) && !empty($parent\->tplFunctions)) {
                $template\->tplFunctions = array\_merge($parent\->tplFunctions, $template\->tplFunctions);
            }
            if ($function == 2) {
                if ($template\->caching) {
                    // return cache status of template
                    if (!isset($template\->cached)) {
                        $template\->loadCached();
                    }
                    $result = $template\->cached->isCached($template);
                    Smarty\_Internal\_Template::$isCacheTplObj\[ $template\->\_getTemplateId() \] = $template;
                } else {
                    return false;
                }
            } else {
                if ($saveVars) {
                    $savedTplVars = $template\->tpl\_vars;
                    $savedConfigVars = $template\->config\_vars;
                }
                ob\_start();
                $template\->\_mergeVars();
                if (!empty(Smarty::$global\_tpl\_vars)) {
                    $template\->tpl\_vars = array\_merge(Smarty::$global\_tpl\_vars, $template\->tpl\_vars);
                }
                $result = $template\->render(false, $function);
                // 省略无关代码...

我们需要关心的是，我们的可控变量是如何被带入执行的：

在代码中我们可以看到调用createTemplate()创建了模板。有兴趣可以跟进去看看。我在这里直接输出得到$template被覆盖之后的值，是一个Smarty_Internal_Template对象。我就不贴出来了，太长了。

然后我们继续跟进这个render的渲染处理函数，位置 smarty-3.1.31\libs\sysplugins\smarty_internal_template.php

public function render($no\_output\_filter = true, $display = null)
    {
        if ($this\->smarty->debugging) {
            if (!isset($this\->smarty->\_debug)) {
                $this\->smarty->\_debug = new Smarty\_Internal\_Debug();
            }
            $this\->smarty->\_debug->start\_template($this, $display);
        }
        // checks if template exists
        if (!$this\->source->exists) {
            throw new SmartyException("Unable to load template '{$this\->source->type}:{$this\->source->name}'" .
                                      ($this\->\_isSubTpl() ? " in '{$this\->parent->template\_resource}'" : ''));
        }
        // disable caching for evaluated code
        if ($this\->source->handler->recompiled) {
            $this\->caching = false;
        }
        // read from cache or render
        $isCacheTpl =
            $this\->caching == Smarty::CACHING\_LIFETIME\_CURRENT || $this\->caching == Smarty::CACHING\_LIFETIME\_SAVED;
        if ($isCacheTpl) {
            if (!isset($this\->cached) || $this\->cached->cache\_id !== $this\->cache\_id ||
                $this\->cached->compile\_id !== $this\->compile\_id
            ) {
                $this\->loadCached(true);
            }
            $this\->cached->render($this, $no\_output\_filter);
        } else {
            if (!isset($this\->compiled) || $this\->compiled->compile\_id !== $this\->compile\_id) {
                $this\->loadCompiled(true);
            }
            $this\->compiled->render($this);
        }
// 省略无关代码...

这里因为我们之前没有进行过模板缓存文件的生成，$isCacheTpl 的值为false，我们然后我们继续跟进render(), 位置 smarty-3.1.31\libs\sysplugins\smarty_template_compiled.php

public function render(Smarty\_Internal\_Template $\_template)
    {
        // checks if template exists
        if (!$\_template\->source->exists) {
            $type = $\_template\->source->isConfig ? 'config' : 'template';
            throw new SmartyException("Unable to load {$type} '{$\_template\->source->type}:{$\_template\->source->name}'");
        }
        if ($\_template\->smarty->debugging) {
            if (!isset($\_template\->smarty->\_debug)) {
                $\_template\->smarty->\_debug = new Smarty\_Internal\_Debug();
            }
            $\_template\->smarty->\_debug->start\_render($\_template);
        }
        if (!$this\->processed) {
            $this\->process($\_template);
        }
        if (isset($\_template\->cached)) {
            $\_template\->cached->file\_dependency =
                array\_merge($\_template\->cached->file\_dependency, $this\->file\_dependency);
        }
        if ($\_template\->source->handler->uncompiled) {
            $\_template\->source->handler->renderUncompiled($\_template\->source, $\_template);
        } else {
            $this\->getRenderedTemplateCode($\_template);
        }
        if ($\_template\->caching && $this\->has\_nocache\_code) {
            $\_template\->cached->hashes\[ $this\->nocache\_hash \] = true;
        }
        if ($\_template\->smarty->debugging) {
            $\_template\->smarty->\_debug->end\_render($\_template);
        }
    }

然后可以看到 $this->process($_template)调用了process()函数, 跟进。

public function process(Smarty\_Internal\_Template $\_smarty\_tpl)
    {
        $source = &$\_smarty\_tpl\->source;
        $smarty = &$\_smarty\_tpl\->smarty;
        if ($source\->handler->recompiled) {
            $source\->handler->process($\_smarty\_tpl);
        } elseif (!$source\->handler->uncompiled) {
            if (!$this\->exists || $smarty\->force\_compile ||
                ($smarty\->compile\_check && $source\->getTimeStamp() > $this\->getTimeStamp())
            ) {
                $this\->compileTemplateSource($\_smarty\_tpl);
                $compileCheck = $smarty\->compile\_check;
                $smarty\->compile\_check = false;
                $this\->loadCompiledTemplate($\_smarty\_tpl);
                $smarty\->compile\_check = $compileCheck;
            } else {
                $\_smarty\_tpl\->mustCompile = true;
                @include($this\->filepath);
                if ($\_smarty\_tpl\->mustCompile) {
                    $this\->compileTemplateSource($\_smarty\_tpl);
                    $compileCheck = $smarty\->compile\_check;
                    $smarty\->compile\_check = false;
                    $this\->loadCompiledTemplate($\_smarty\_tpl);
                    $smarty\->compile\_check = $compileCheck;
                }
            }
            $\_smarty\_tpl\->\_subTemplateRegister();
            $this\->processed = true;
        }
    }

然后进入了这个流程， $this->compileTemplateSource($_smarty_tpl) 继续跟进。

public function compileTemplateSource(Smarty\_Internal\_Template $\_template)
    {
        $this\->file\_dependency = array();
        $this\->includes = array();
        $this\->nocache\_hash = null;
        $this\->unifunc = null;
        // compile locking
        $saved\_timestamp = $\_template\->source->handler->recompiled ? false : $this\->getTimeStamp();
        if ($saved\_timestamp) {
            touch($this\->filepath);
        }
        // compile locking
        try {
            // call compiler
            $\_template\->loadCompiler();
            $this\->write($\_template, $\_template\->compiler->compileTemplate($\_template));
        }
        catch (Exception $e) {
            // restore old timestamp in case of error
            if ($saved\_timestamp) {
                touch($this\->filepath, $saved\_timestamp);
            }
            unset($\_template\->compiler);
            throw $e;
        }
        // release compiler object to free memory
        unset($\_template\->compiler);
    }

然后进入到 $this->write($_template, $_template->compiler->compileTemplate($_template)) 我们来看一下write()是怎么实现的：

public function write(Smarty\_Internal\_Template $\_template, $code)
    {
        if (!$\_template\->source->handler->recompiled) {
            if ($\_template\->smarty->ext->\_writeFile->writeFile($this\->filepath, $code, $\_template\->smarty) === true) {
                $this\->timestamp = $this\->exists = is\_file($this\->filepath);
                if ($this\->exists) {
                    $this\->timestamp = filemtime($this\->filepath);
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
        return true;
    }

我们来关注一下这里，$_template->smarty->ext->_writeFile->writeFile($this->filepath, $code, $_template->smarty) === true 这里调用了writeFile函数，然后我们跟进，位置在 smarty-3.1.31\libs\sysplugins\smarty_internal_runtime_writefile.php

public function writeFile($\_filepath, $\_contents, Smarty $smarty)
    {
        $\_error\_reporting = error\_reporting();
        error\_reporting($\_error\_reporting & ~E\_NOTICE & ~E\_WARNING);
        $\_file\_perms = property\_exists($smarty, '\_file\_perms') ? $smarty\->\_file\_perms : 0644;
        $\_dir\_perms =
            property\_exists($smarty, '\_dir\_perms') ? (isset($smarty\->\_dir\_perms) ? $smarty\->\_dir\_perms : 0777) : 0771;
        if ($\_file\_perms !== null) {
            $old\_umask = umask(0);
        }

        $\_dirpath = dirname($\_filepath);
        // if subdirs, create dir structure
        if ($\_dirpath !== '.' && !file\_exists($\_dirpath)) {
            mkdir($\_dirpath, $\_dir\_perms, true);
        }

        // write to tmp file, then move to overt file lock race condition
        $\_tmp\_file = $\_dirpath . $smarty\->ds . str\_replace(array('.', ','), '\_', uniqid('wrt', true));
        // var\_dump($\_tmp\_file);
        // var\_dump($\_contents);
        // exit();
        if (!file\_put\_contents($\_tmp\_file, $\_contents)) {
            error\_reporting($\_error\_reporting);
            throw new SmartyException("unable to write file {$\_tmp\_file}");
        }

这里执行了 file_put_contents($_tmp_file, $_contents), 生成文件。此时我们将要执行的代码已经写入了，写入的路径由我们最初定义的SMARTY_COMPILE_DIR常量来进行决定，这里我们看到值为测试文件同一个目录下的/tmp/templates_c。写入的内容如下所示：

到此，其实我们已经实现了代码执行，我们只需要访问这个文件就好了，但是文件的名字太长了，实在难受。就算你经过计算然后去爆破，如果更改这里缓存文件的位置不在web目录。还怎么办？我们看到在process函数中，在对文件模板文件编译结束之后调用了这个：$this->loadCompiledTemplate($_smarty_tpl)。我们来跟进：

private function loadCompiledTemplate(Smarty\_Internal\_Template $\_smarty\_tpl)
    {
        // var\_dump($this->filepath);exit();
        if (function\_exists('opcache\_invalidate') && strlen(ini\_get("opcache.restrict\_api")) < 1) {
            opcache\_invalidate($this\->filepath, true);
        } elseif (function\_exists('apc\_compile\_file')) {
            apc\_compile\_file($this\->filepath);
        }
        // 最终在这里代码执行
        if (defined('HHVM\_VERSION')) {
            eval("?>" . file\_get\_contents($this\->filepath));
        } else {
            include($this\->filepath);
        }
    }

在这里无论是否定义 HHVM_VERSION 这个常量，写入缓存文件中的代码都会被执行，eval("?>" . file_get_contents($this->filepath))相当于一个远程文件包含，而这里调用了include，然后我么之前写入缓存的代码就被包含执行了。

利用的代码不言而喻了。

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长亭百川云

Smarty <= 3.1.32 Remote Code execution(CVE-2017-1000480) - magic_zero