Web开发安全之文件上传安全

　　很长一段时间像我这种菜鸡搞一个网站第一时间反应就是找上传，找上传。借此机会把文件上传的安全问题总结一下。

　　首先看一下DVWA给出的Impossible级别的完整代码：

<?php 

if( isset( $_POST[ 'Upload' ] ) ) {
    // Check Anti-CSRF token
    checkToken( $_REQUEST[ 'user_token' ], $_SESSION[ 'session_token' ], 'index.php' ); 

    // File information
    $uploaded_name = $_FILES[ 'uploaded' ][ 'name' ];
    $uploaded_ext  = substr( $uploaded_name, strrpos( $uploaded_name, '.' ) + 1);
    $uploaded_size = $_FILES[ 'uploaded' ][ 'size' ];
    $uploaded_type = $_FILES[ 'uploaded' ][ 'type' ];
    $uploaded_tmp  = $_FILES[ 'uploaded' ][ 'tmp_name' ]; 

    // Where are we going to be writing to?
    $target_path   = DVWA_WEB_PAGE_TO_ROOT . 'hackable/uploads/';
    //$target_file   = basename( $uploaded_name, '.' . $uploaded_ext ) . '-';
    $target_file   =  md5( uniqid() . $uploaded_name ) . '.' . $uploaded_ext;
    $temp_file     = ( ( ini_get( 'upload_tmp_dir' ) == '' ) ? ( sys_get_temp_dir() ) : ( ini_get( 'upload_tmp_dir' ) ) );
    $temp_file    .= DIRECTORY_SEPARATOR . md5( uniqid() . $uploaded_name ) . '.' . $uploaded_ext; 

    // Is it an image?
    if( ( strtolower( $uploaded_ext ) == 'jpg' || strtolower( $uploaded_ext ) == 'jpeg' || strtolower( $uploaded_ext ) == 'png' ) &&
        ( $uploaded_size < 100000 ) &&
        ( $uploaded_type == 'image/jpeg' || $uploaded_type == 'image/png' ) &&
        getimagesize( $uploaded_tmp ) ) { 

        // Strip any metadata, by re-encoding image (Note, using php-Imagick is recommended over php-GD)
        if( $uploaded_type == 'image/jpeg' ) {
            $img = imagecreatefromjpeg( $uploaded_tmp );
            imagejpeg( $img, $temp_file, 100);
        }
        else {
            $img = imagecreatefrompng( $uploaded_tmp );
            imagepng( $img, $temp_file, 9);
        }
        imagedestroy( $img ); 

        // Can we move the file to the web root from the temp folder?
        if( rename( $temp_file, ( getcwd() . DIRECTORY_SEPARATOR . $target_path . $target_file ) ) ) {
            // Yes!
            echo "<pre><a href='${target_path}${target_file}'>${target_file}</a> succesfully uploaded!</pre>";
        }
        else {
            // No
            echo '<pre>Your image was not uploaded.</pre>';
        } 

        // Delete any temp files
        if( file_exists( $temp_file ) )
            unlink( $temp_file );
    }
    else {
        // Invalid file
        echo '<pre>Your image was not uploaded. We can only accept JPEG or PNG images.</pre>';
    }
} 

// Generate Anti-CSRF token
generateSessionToken(); 

?>

　　我们来分析一下文件安全上传的流程：

1. 取文件最后的扩展名。

   $uploaded_ext  = substr( $uploaded_name, strrpos( $uploaded_name, '.' ) + 1); 　　

2. 对上传文件的文件名做随机数重命名操作，DVWA用的是MD5，rand（）函数也可以。

    $target_file   =  md5( uniqid() . $uploaded_name ) . '.' . $uploaded_ext;

3. 采取白名单方式验证文件的后缀名，MIME-TYPE类型，以及文件大小。

       if( ( strtolower( $uploaded_ext ) == 'jpg' || strtolower( $uploaded_ext ) == 'jpeg' || strtolower( $uploaded_ext ) == 'png' ) &&
           ( $uploaded_size < 100000 ) &&
           ( $uploaded_type == 'image/jpeg' || $uploaded_type == 'image/png' 

4. 至关重要的一点，检查是否为真正图片。

   getimagesize( $uploaded_tmp )\\ 若非图片，则返回一条Flase消息。

5. GD库或image-magick进行二次渲染，洗掉图片中的恶意代码。

   $img = imagecreatefromjpeg( $uploaded_tmp ); 

6. 采用相对路径回显到前端页面。

    if( rename( $temp_file, ( getcwd() . DIRECTORY_SEPARATOR . $target_path . $target_file ) ) )

• 那些年程序员跟我一起踩过的雷（应用开发常见的错误，对照上文开发流程）

1. JavaScript前端验证文件类型

　　　 不吹不黑，除了一些自己做过的政企站，还是一些临时页面。互联网行业还真没有这么写的。简而言之，就是把文件类型通过JavaScript代码验证文件类型。正确通过，错误跳一个alert弹窗。至于怎么绕不多赘述了，F12、burp大法好。小学生错误，不多赘述。

　　2. 上传文件黑名单，不验证MIME-TYPE类型。

　　　 保证安全的文件上传一定要用白名单，同时要验证MIME-TYPE类型。普通的黑名单bypass不过多赘述，大家都比较了解。印象比较深的就是某第三方开发软件，通过黑名单验证的上传文件类型而非白名单。结果jspx这个文件没有被黑名单包含，加之Tomcat6.0默认配置文件能正常解析jspx，直接服务器权限就被拿掉了，剩下做的说多了都是泪。

　　3. 不验证是否为真正的图片文件。

　　　 仅仅验证后缀名和MIME-TYPE类型是无法判断是否为真正的文件。这时候PHP中主要通过getimagesize（）来分辨图片。首先要说一下文件幻数：

　　    打开winhex我们可以看到，不同图片格式的二进制流是一致的。

　　    例如GIF文件就是GIF89a，新建了一个.gif文件，通过Notepad++编辑如下：

GIF89a
(...some binary data...)
<?php phpinfo(); ?>
(... skipping the rest of binary data ...)

　　　 我们用winhex打开相关文件可以看出：

　　　 

　　　 我们再使用getimagesize（）函数获取并echo一下相关的变量值。

　　    

　　　 如果不使用，文件幻数头：

　　　 

重复上述实验，返回false。也就是说在验证了后缀名白名单，MIME-TYPE以及图片幻数后，我们能确保上传的文件一定是一个图片。然而，还有种传说中的东西没法防御。图片马+解析漏洞，或者图片马+包含漏洞。

　　　4. 图片二次渲染

　　　通过GD库的imagecreatefromjpeg()函数，我们可以洗掉文件中的一句话木马，或者恶意代码。保证文件二进制流中，不包含恶意代码。这对解析漏洞或者包含漏洞有着非常不错的防御作用。

　　　5. 不限制上传覆盖.htacess文件

　　　如果不限制上传覆盖.htaccess文件，我们上述的所有努力都可能白费。

• 总结：

　　　本篇仅仅从代码设计层面去考虑文件上传的安全性，未涉及相关的运维安全问题。例如Nginx与Apache的解析漏洞也应该在防御考虑当中。以及PHP所产生的00截断问题。这里不详加赘述。文章如有错误，欢迎大家指正。