作者：mengchen@知道创宇404实验室 时间：2019年8月1日 英文版本：https://paper.seebug.org/997/
TYPO3是一个以PHP编写、采用GNU通用公共许可证的自由、开源的内容管理系统。 2019年7月16日，RIPS的研究团队公开了Typo3 CMS的一个关键漏洞详情，CVE编号为CVE-2019-12747，它允许后台用户执行任意PHP代码。 漏洞影响范围：Typo3 8.x-8.7.26 9.x-9.5.7。
在进行分析之前，我们需要了解下Typo3的TCA（Table Configuration Array），在Typo3的代码中，它表示为$GLOBALS['TCA']。 在Typo3中，TCA算是对于数据库表的定义的扩展，定义了哪些表可以在Typo3的后端可以被编辑，主要的功能有
表示表与表之间的关系定义后端显示的字段和布局验证字段的方式这次漏洞的两个利用点分别出在了CoreEngine和FormEngine这两大结构中，而TCA就是这两者之间的桥梁，告诉两个核心结构该如何表现表、字段和关系。 TCA的第一层是表名：
$GLOBALS['TCA']['pages'] = [ ... ]; $GLOBALS['TCA']['tt_content'] = [ ... ];其中pages和tt_content就是数据库中的表。 接下来一层就是一个数组，它定义了如何处理表，
$GLOBALS['TCA']['pages'] = [ 'ctrl' => [ // 通常包含表的属性 .... ], 'interface' => [ // 后端接口属性等 .... ], 'columns' => [ .... ], 'types' => [ .... ], 'palettes' => [ .... ], ];在这次分析过程中，只需要了解这么多，更多详细的资料可以查询官方手册
整个漏洞的利用流程并不是特别复杂，主要需要两个步骤，第一步变量覆盖后导致反序列化的输入可控，第二步构造特殊的反序列化字符串来写shell。第二步这个就是老套路了，找个在魔术方法中能写文件的类就行。这个漏洞好玩的地方在于变量覆盖这一步，而且进入两个组件漏洞点的传入方式也有着些许不同，接下来让我们看一看这个漏洞吧。
从Typo3官方的通告中我们可以知道漏洞影响了两个组件——Backend & Core API (ext:backend, ext:core)，在GitHub上我们可以找到修复记录： 很明显，补丁分别禁用了backend的DatabaseLanguageRows.php和core中的DataHandler.php中的的反序列化操作。
根据补丁的位置，看下Backend组件中的漏洞点。 路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataProvider/DatabaseLanguageRows.php:37
public function addData(array $result) { if (!empty($result['processedTca']['ctrl']['languageField']) && !empty($result['processedTca']['ctrl']['transOrigPointerField']) ) { $languageField = $result['processedTca']['ctrl']['languageField']; $fieldWithUidOfDefaultRecord = $result['processedTca']['ctrl']['transOrigPointerField']; if (isset($result['databaseRow'][$languageField]) && $result['databaseRow'][$languageField] > 0 && isset($result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord]) && $result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord] > 0 ) { // Default language record of localized record $defaultLanguageRow = $this->getRecordWorkspaceOverlay( $result['tableName'], (int)$result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord] ); if (empty($defaultLanguageRow)) { throw new DatabaseDefaultLanguageException( 'Default language record with id ' . (int)$result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord] . ' not found in table ' . $result['tableName'] . ' while editing record ' . $result['databaseRow']['uid'], 1438249426 ); } $result['defaultLanguageRow'] = $defaultLanguageRow; // Unserialize the "original diff source" if given if (!empty($result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField']) && !empty($result['databaseRow'][$result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField']]) ) { $defaultLanguageKey = $result['tableName'] . ':' . (int)$result['databaseRow']['uid']; $result['defaultLanguageDiffRow'][$defaultLanguageKey] = unserialize($result['databaseRow'][$result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField']]); } //省略代码 } //省略代码 } //省略代码 }很多类都继承了FormDataProviderInterface接口，因此静态分析寻找谁调用的DatabaseLanguageRows的addData方法根本不现实，但是根据文章中的演示视频，我们可以知道网站中修改page这个功能中进入了漏洞点。在addData方法加上断点，然后发出一个正常的修改page的请求。 当程序断在DatabaseLanguageRows的addData方法后，我们就可以得到调用链。 在DatabaseLanguageRows这个addData中，只传入了一个$result数组，而且进行反序列化操作的目标是$result['databaseRow']中的某个值。看命名有可能是从数据库中获得的值，往前分析一下。 进入OrderedProviderList的compile方法。 路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataGroup/OrderedProviderList.php:43
public function compile(array $result): array { $orderingService = GeneralUtility::makeInstance(DependencyOrderingService::class); $orderedDataProvider = $orderingService->orderByDependencies($this->providerList, 'before', 'depends'); foreach ($orderedDataProvider as $providerClassName => $providerConfig) { if (isset($providerConfig['disabled']) && $providerConfig['disabled'] === true) { // Skip this data provider if disabled by configuration continue; } /** @var FormDataProviderInterface $provider */ $provider = GeneralUtility::makeInstance($providerClassName); if (!$provider instanceof FormDataProviderInterface) { throw new \UnexpectedValueException( 'Data provider ' . $providerClassName . ' must implement FormDataProviderInterface', 1485299408 ); } $result = $provider->addData($result); } return $result; }我们可以看到，在foreach这个循环中，动态实例化$this->providerList中的类，然后调用它的addData方法，并将 r e s u l t 作 为 方 法 的 参 数 。 在 调 用 ‘ D a t a b a s e L a n g u a g e R o w s ‘ 之 前 ， 调 用 了 如 图 所 示 的 类 的 ‘ a d d D a t a ‘ 方 法 。 ! [ 在 这 里 插 入 图 片 描 述 ] ( h t t p s : / / i m g − b l o g . c s d n i m g . c n / 2019080210025249. p n g ? x − o s s − p r o c e s s = i m a g e / w a t e r m a r k , t y p e Z m F u Z 3 p o Z W 5 n a G V p d G k , s h a d o w 1 0 , t e x t a H R 0 c H M 6 L y 9 i b G 9 n L m N z Z G 4 u b m V 0 L 3 F x X z Q z M z g w N T Q 5 , s i z e 1 6 , c o l o r F F F F F F , t 7 0 ) 经 过 查 询 手 册 以 及 分 析 代 码 ， 可 以 知 道 在 ‘ D a t a b a s e E d i t R o w ‘ 类 中 ， 通 过 调 用 ‘ a d d D a t a ‘ 方 法 ， 将 数 据 库 表 中 数 据 读 取 出 来 ， 存 储 到 了 ‘ result作为方法的参数。 在调用`DatabaseLanguageRows`之前，调用了如图所示的类的`addData`方法。  经过查询手册以及分析代码，可以知道在`DatabaseEditRow`类中，通过调用`addData`方法，将数据库表中数据读取出来，存储到了` result作为方法的参数。在调用‘DatabaseLanguageRows‘之前，调用了如图所示的类的‘addData‘方法。经过查询手册以及分析代码，可以知道在‘DatabaseEditRow‘类中，通过调用‘addData‘方法，将数据库表中数据读取出来，存储到了‘result[‘databaseRow’]中。  路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataProvider/DatabaseEditRow.php:32`
public function addData(array $result) { if ($result['command'] !== 'edit' || !empty($result['databaseRow'])) {// 限制功能为`edit` return $result; } $databaseRow = $this->getRecordFromDatabase($result['tableName'], $result['vanillaUid']); // 获取数据库中的记录 if (!array_key_exists('pid', $databaseRow)) { throw new \UnexpectedValueException( 'Parent record does not have a pid field', 1437663061 ); } BackendUtility::fixVersioningPid($result['tableName'], $databaseRow); $result['databaseRow'] = $databaseRow; return $result; }再后面又调用了DatabaseRecordOverrideValues类的addData方法。 路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataProvider/DatabaseRecordOverrideValues.php:31
public function addData(array $result) { foreach ($result['overrideValues'] as $fieldName => $fieldValue) { if (isset($result['processedTca']['columns'][$fieldName])) { $result['databaseRow'][$fieldName] = $fieldValue; $result['processedTca']['columns'][$fieldName]['config'] = [ 'type' => 'hidden', 'renderType' => 'hidden', ]; } } return $result; }在这里，将$result['overrideValues']中的键值对存储到了$result['databaseRow']中，如果$result['overrideValues’]可控，那么通过这个类，我们就能控制$result['databaseRow']的值了。 再往前，看看$result的值是怎么来的。 路径：typo3/sysext/backend/Classes/Form/FormDataCompiler.php:58
public function compile(array $initialData) { $result = $this->initializeResultArray(); //省略代码 foreach ($initialData as $dataKey => $dataValue) { // 省略代码... $result[$dataKey] = $dataValue; } $resultKeysBeforeFormDataGroup = array_keys($result); $result = $this->formDataGroup->compile($result); // 省略代码... }很明显，通过调用FormDataCompiler的compile方法，将$initialData中的数据存储到了$result中。 再往前走，来到了EditDocumentController类中的makeEditForm方法中。
在这里， f o r m D a t a C o m p i l e r I n p u t [ ′ o v e r r i d e V a l u e s ′ ] 获 取 了 formDataCompilerInput['overrideValues']获取了 formDataCompilerInput[′overrideValues′]获取了this->overrideVals[ t a b l e ] 中 的 数 据 。 而 table]中的数据。 而 table]中的数据。而this->overrideVals的值是在方法preInitz中设定的，获取的是通过POST传入的表单中的键值对。 这样一来，在这个请求过程中，进行反序列化的字符串我们就可以控制了。 在表单中提交任意符合数组格式的输入，在后端代码中都会被解析，然后后端根据TCA来进行判断并处理。 比如我们在提交表单中新增一个名为a[b][c][d]，值为233的表单项。 在编辑表单的控制器EditDocumentController.php中下一个断点，提交之后。 可以看到我们传入的键值对在经过getParsedBody方法解析后，变成了嵌套的数组，并且没有任何限制。 我们只需要在表单中传入overrideVals这一个数组即可。这个数组中的具体的键值对，则需要看进行反序列化时取的$result['databaseRow']中的哪一个键值。
if (isset($result['databaseRow'][$languageField]) && $result['databaseRow'][$languageField] > 0 && isset($result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord]) && $result['databaseRow'][$fieldWithUidOfDefaultRecord] > 0) { // 省略代码 if (!empty($result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField']) && !empty($result['databaseRow'][$result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField']])) { $defaultLanguageKey = $result['tableName'] . ':' . (int) $result['databaseRow']['uid']; $result['defaultLanguageDiffRow'][$defaultLanguageKey] = unserialize($result['databaseRow'][$result['processedTca']['ctrl']['transOrigDiffSourceField']]); } //省略代码 }要想进入反序列化的点，还需要满足上面的if条件，动态调一下就可以知道，在if语句中调用的是
$result['databaseRow']['sys_language_uid'] $result['databaseRow']['l10n_parent']后面反序列化中调用的是
$result['databaseRow']['l10n_diffsource']因此，我们只需要在传入的表单中增加三个参数即可。
overrideVals[pages][sys_language_uid] ==> 4 overrideVals[pages][l10n_parent] ==> 4 overrideVals[pages][l10n_diffsource] ==> serialized_shell_data可以看到，我们的输入成功的到达了反序列化的点。
看下Core中的那个漏洞点。 路径：typo3/sysext/core/Classes/DataHandling/DataHandler.php:1453
public function fillInFieldArray($table, $id, $fieldArray, $incomingFieldArray, $realPid, $status, $tscPID) { // Initialize: $originalLanguageRecord = null; $originalLanguage_diffStorage = null; $diffStorageFlag = false; // Setting 'currentRecord' and 'checkValueRecord': if (strpos($id, 'NEW') !== false) { // Must have the 'current' array - not the values after processing below... $checkValueRecord = $fieldArray; if (is_array($incomingFieldArray) && is_array($checkValueRecord)) { ArrayUtility::mergeRecursiveWithOverrule($checkValueRecord, $incomingFieldArray); } $currentRecord = $checkValueRecord; } else { // We must use the current values as basis for this! $currentRecord = ($checkValueRecord = $this->recordInfo($table, $id, '*')); // This is done to make the pid positive for offline versions; Necessary to have diff-view for page translations in workspaces. BackendUtility::fixVersioningPid($table, $currentRecord); } // Get original language record if available: if (is_array($currentRecord) && $GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['transOrigDiffSourceField'] && $GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['languageField'] && $currentRecord[$GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['languageField']] > 0 && $GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['transOrigPointerField'] && (int)$currentRecord[$GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['transOrigPointerField']] > 0 ) { $originalLanguageRecord = $this->recordInfo($table, $currentRecord[$GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['transOrigPointerField']], '*'); BackendUtility::workspaceOL($table, $originalLanguageRecord); $originalLanguage_diffStorage = unserialize($currentRecord[$GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['transOrigDiffSourceField']]); } ......//省略代码看代码，如果我们要进入反序列化的点，需要满足前面的if条件
if (is_array($currentRecord) && $GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['transOrigDiffSourceField'] && $GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['languageField'] && $currentRecord[$GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['languageField']] > 0 && $GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['transOrigPointerField'] && (int)$currentRecord[$GLOBALS['TCA'][$table]['ctrl']['transOrigPointerField']] > 0 )也就是说要满足以下条件
$currentRecord是个数组在TCA中$table的表属性中存在transOrigDiffSourceField、languageField、transOrigPointerField`字段。 t a b l e ‘ 的 属 性 ‘ l a n g u a g e F i e l d ‘ 和 ‘ t r a n s O r i g P o i n t e r F i e l d ‘ 在 ‘ table`的属性`languageField`和`transOrigPointerField`在` table‘的属性‘languageField‘和‘transOrigPointerField‘在‘currentRecord`中对应的值要大于0。查一下TCA表，满足第二条条件的表有
sys_file_reference sys_file_metadata sys_file_collection sys_collection sys_category pages但是所有sys_*的字段的adminOnly属性的值都是1，只有管理员权限才可以更改。因此我们可以用的表只有pages。 它的属性值是
[languageField] => sys_language_uid [transOrigPointerField] => l10n_parent [transOrigDiffSourceField] => l10n_diffsource再往上，有一个对传入的参数进行处理的if-else语句。 从注释中，我们可以知道传入的各个参数的功能： 数组 $fieldArray 是默认值，这种一般都是我们无法控制的 数组 $incomingFieldArray 是你想要设置的字段值，如果可以，它会合并到$fieldArray中。 而且如果满足if (strpos($id, 'NEW') !== false)条件的话，也就是$id是一个字符串且其中存在NEW字符串，会进入下面的合并操作。
$checkValueRecord = $fieldArray; ...... if (is_array($incomingFieldArray) && is_array($checkValueRecord)) { ArrayUtility::mergeRecursiveWithOverrule($checkValueRecord, $incomingFieldArray); } $currentRecord = $checkValueRecord;如果不满足上面的if条件，$currentRecord的值就会通过recordInfo方法从数据库中直接获取。这样后面我们就无法利用了。 简单总结一下，我们需要 $table是pages $id是个字符串，而且存在NEW字符串 $incomingFieldArray中要存在payload 接下来我们看在哪里对该函数进行了调用。 全局搜索一下，只找到一处，在typo3/sysext/core/Classes/DataHandling/DataHandler.php:954处的process_datamap方法中进行了调用。 整个项目中，对process_datamap调用的地方就太多了，尝试使用xdebug动态调试来找一下调用链。从RIPS团队的那一篇分析文章结合上面的对表名的分析，我们可以知道，漏洞点在创建page的功能处。 接下来就是找从EditDocumentController.php的mainAction方法到前面我们分析的fillInFieldArray方法的调用链。 尝试在网站中新建一个page，然后在调用fillInFieldArray的位置下一个断点，发送请求后，我们就拿到了调用链。 看一下mainAction的代码。
public function mainAction(ServerRequestInterface $request): ResponseInterface { // Unlock all locked records BackendUtility::lockRecords(); if ($response = $this->preInit($request)) { return $response; } // Process incoming data via DataHandler? $parsedBody = $request->getParsedBody(); if ($this->doSave || isset($parsedBody['_savedok']) || isset($parsedBody['_saveandclosedok']) || isset($parsedBody['_savedokview']) || isset($parsedBody['_savedoknew']) || isset($parsedBody['_duplicatedoc']) ) { if ($response = $this->processData($request)) { return $response; } } ....//省略代码 }当满足if条件是进入目标$response = $this->processData($request)。
if ($this->doSave || isset($parsedBody['_savedok']) || isset($parsedBody['_saveandclosedok']) || isset($parsedBody['_savedokview']) || isset($parsedBody['_savedoknew']) || isset($parsedBody['_duplicatedoc']) )这个在新建一个page时，正常的表单中就携带doSave == 1，而doSave的值就是在方法preInit中获取的 这样条件默认就是成立的，然后将$request传入了processData方法
public function processData(ServerRequestInterface $request = null): ?ResponseInterface { // @deprecated Variable can be removed in TYPO3 v10.0 $deprecatedCaller = false; ......//省略代码 $parsedBody = $request->getParsedBody(); // 获取Post请求参数 $queryParams = $request->getQueryParams(); // 获取Get请求参数 $beUser = $this->getBackendUser(); // 获取用户数据 // Processing related GET / POST vars $this->data = $parsedBody['data'] ?? $queryParams['data'] ?? []; $this->cmd = $parsedBody['cmd'] ?? $queryParams['cmd'] ?? []; $this->mirror = $parsedBody['mirror'] ?? $queryParams['mirror'] ?? []; // @deprecated property cacheCmd is unused and can be removed in TYPO3 v10.0 $this->cacheCmd = $parsedBody['cacheCmd'] ?? $queryParams['cacheCmd'] ?? null; // @deprecated property redirect is unused and can be removed in TYPO3 v10.0 $this->redirect = $parsedBody['redirect'] ?? $queryParams['redirect'] ?? null; $this->returnNewPageId = (bool)($parsedBody['returnNewPageId'] ?? $queryParams['returnNewPageId'] ?? false); // Only options related to $this->data submission are included here $tce = GeneralUtility::makeInstance(DataHandler::class); $tce->setControl($parsedBody['control'] ?? $queryParams['control'] ?? []); // Set internal vars if (isset($beUser->uc['neverHideAtCopy']) && $beUser->uc['neverHideAtCopy']) { $tce->neverHideAtCopy = 1; } // Load DataHandler with data $tce->start($this->data, $this->cmd); if (is_array($this->mirror)) { $tce->setMirror($this->mirror); } // Perform the saving operation with DataHandler: if ($this->doSave === true) { $tce->process_uploads($_FILES); $tce->process_datamap(); $tce->process_cmdmap(); } ......//省略代码 }代码很容易懂，从$request中解析出来的数据，首先存储在$this->data和$this->cmd中，然后实例化一个名为$tce，调用$tce->start方法将传入的数据存储在其自身的成员datamap和cmdmap中。
typo3/sysext/core/Classes/DataHandling/DataHandler.php:735 public function start($data, $cmd, $altUserObject = null) { ......//省略代码 // Setting the data and cmd arrays if (is_array($data)) { reset($data); $this->datamap = $data; } if (is_array($cmd)) { reset($cmd); $this->cmdmap = $cmd; } }而且if ($this->doSave === true)这个条件也是成立的，进入process_datamap方法。 代码有注释还是容易阅读的，在第985行，获取了datamap中所有的键名，然后存储在$orderOfTables，然后进入foreach循环，而这个$table，在后面传入fillInFieldArray方法中，因此，我们只需要分析$table == pages时的循环即可。
$fieldArray = $this->fillInFieldArray($table, $id, $fieldArray, $incomingFieldArray, $theRealPid, $status, $tscPID);大致浏览下代码，再结合前面的分析，我们需要满足以下条件：
$recordAccess的值要为true$incomingFieldArray中的payload不会被删除$table的值为pages$id中存在NEW字符串 既然正常请求可以直接断在调用fillInFieldArray处，正常请求中，第一条、第三条和第四条都是成立的。 根据前面对fillInFieldArray方法的分析，构造payload，向提交的表单中添加三个键值对。 data[pages][NEW5d3fa40cb5ac4065255421][l10n_diffsource] ==> serialized_shell_data data[pages][NEW5d3fa40cb5ac4065255421][sys_language_uid] ==> 4 data[pages][NEW5d3fa40cb5ac4065255421][l10n_parent] ==> 4其中NEW*字符串要根据表单生成的值进行对应的修改 发送请求后，依旧能够进入fillInFieldArray，而在传入的$incomingFieldArray参数中，可以看到我们添加的三个键值对。 进入fillInFieldArray之后，其中l10n_diffsource将会进行反序列化操作。此时我们在请求中将其l10n_diffsource改为构造好的序列化字符串，重新发送请求即可成功getshell。
其实单看这个漏洞的利用条件，还是有点鸡肋的，需要你获取到typo3的一个有效的后台账户，并且拥有编辑page的权限。 而且这次分析Typo3给我的感觉与其他网站完全不同，我在分析创建&修改page这个功能的参数过程中，并没有发现什么过滤操作，在后台的所有参数都是根据TCA的定义来进行相应的操作，只有传入不符合TCA定义的才会抛出异常。而TCA的验证又不严格导致了变量覆盖这个问题。 官方的修补方式也是不太懂，直接禁止了反序列化操作，但是个人认为这次漏洞的重点还是在于前面变量覆盖的问题上，尤其是Backend的利用过程中，可以直接覆盖从数据库中取出的数据，这样只能算是治标不治本，后面还是有可能产生新的问题。 当然了，以上只是个人拙见，如有错误，还请诸位斧正。
本文由 Seebug Paper 发布，如需转载请注明来源。
欢迎关注我，我将定期搬运技术文章～
想了解更多咨询，可以关注我们的官网和微信公众号~~ 参考链接
https://blog.ripstech.com/2019/typo3-overriding-the-database/https://www.php.net/manual/en/function.unserialize.phphttps://docs.typo3.org/m/typo3/reference-tca/master/en-us/Introduction/Index.htmlhttps://typo3.org/security/advisory/typo3-core-sa-2019-020/