PHP Hash比较存在缺陷，影响大量Web网站登录认证、忘记密码等关键业务

admin

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最近一个被称为“Magic Hash”的PHP漏洞可以使得攻击者非法获取用户的账号信息。漏洞原因是PHP以一种特定的方式处理被哈希的字符串，攻击者可以利用其从中尝试并可能获取密码，绕过登录认证系统和其它运行在PHP哈希比较之上的函数。

漏洞描述

PHP在处理哈希字符串时，会利用”!=”或”==”来对哈希值进行比较，它把每一个以”0E”开头的哈希值都解释为0，所以如果两个不同的密码经过哈希以后，其哈希值都是以”0E”开头的，那么PHP将会认为他们相同，都是0。

攻击者可以利用这一漏洞，通过输入一个经过哈希后以”0E”开头的字符串，即会被PHP解释为0，如果数据库中存在这种哈希值以”0E”开头的密码的话，他就可以以这个用户的身份登录进去，尽管并没有真正的密码。

攻击案例：

4月8日,wordpress发布了一个重要更新，在该次更新中，修复了一系列安全漏洞。其中最显眼的就是cookie伪造漏洞（[url=http://web.nvd.nist.gov/view/vuln/detail?vulnId=CVE-2014-0166]CVE -2014- 0166）。

我们来看修补的代码：

    $key = wp_hash($username . $pass_frag . '|' . $expiration, $scheme);    $hash = hash_hmac('md5', $username . '|' . $expiration, $key);  -  if ( $hmac != $hash ) { +  if ( hash_hmac( 'md5', $hmac, $key ) !== hash_hmac( 'md5', $hash, $key ) ) {

前日尝试分析该漏洞，奈何知识匮乏，对php特性不够了解，一连用了几个小时都想不出。想不通为何加了一次hash_hmac就可以修复漏洞。当时的我以为是涉及到了加密算法上的一些问题，就放弃了。

今日突然看到一篇文章，顿悟是comparision operator的问题。其实之前也有注意到 “!=” 与 “!==” 这两个符号的不同，不过大致想了一下没想到利用的可能，就把重点放在了hash_hmac上。也许这是wordpress的障眼法？呵呵，说笑。

我们把全部的关注点放到 “!=” 与 “!==” 上来：

我们知道php比较相等性的运算符有两种，一种是strict，一种是non-strict。php manual中是这样定义的：

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"==="和"!=="即strict比较符，只有在类型相同时才相等。"=="和"!="即non-strict比较符，会在类型转换后进行比较。

再看php manual中给出的例子：

<?phpvar_dump(0 == "a"); // 0 == 0 -> truevar_dump("1" == "01"); // 1 == 1 -> truevar_dump("10" == "1e1"); // 10 == 10 -> truevar_dump(100 == "1e2"); // 100 == 100 -> true?>

字符串在与数字比较前会自动转换为数字，所以0=="a"了。

另外两个字符串比较，如果两个都是数字形式，则同时转换为数字进行比较,所以"1"=="01"。

这时你要问了，wordpress的代码中是将cookie中的hash和真实hash这两个hash的字符串进行比较，和这个有什麽关系呢？

我们注意上面"10"=="1e1"这个例子，php智能的将科学计数形式的字符串转换为对应数字(1e1 = 1*10^1 = 1)。两个不同的字符居然相等了，不知到这裡你是否得到了启示？

好吧，来一个明显的，你一定会恍然大悟：

var_dump("0e123456789012345678901234567890"==="0") //falsevar_dump("0e123456789012345678901234567890"=="0") //true

当hash以"0exxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"之类的形式出现时，与"0"相等。

让我们回到wordpress的验证代码上来。先生成根据用户名($username)、密码($pass_frag)、cookie有效期($expiration)、wp-config.php中的key($key)四个信息计算出对应的$hash (算法很简单，不细说), 然后用cookie中取得的$hmac值与之进行比较($hmac != $hash ?)，从而验证cookie有效性。

另外提下，cookie的格式是这样的：wordpress_hashofurl=username|expiration|hmac

我们能控制的变量有$username和$expiration，其中$username需要固定。于是我们可以通过控制cookie中的$expiration去改变$hash的值，然后将cookie中的$hmac设置为0

只要不断改变$expiration，直到满足$hash=="0"的$hash出现，就成功伪造了有效的cookie。

当然，通过粗略的数学概率运算即可推知，满足条件的hash出现概率非常之低:

P = Sum(10^n,n=0,30)/16^32 = 3.26526*10^-9

接近三億個請求才有一個可碰上的概率，嗚嗚~

有時看人品，人品好的很快就碰到了，人品不好的就如我，幾乎五億了：

[url=http://image.3001.net/images/20140413/13973927186752.jpg]

怎么样，少年，写一个多线程脚本跑起？

影响范围

影响大量web站点，其中的登录认证，“忘记密码”，二进制校验，cookie等方面，由于都会用到PHP中的哈希函数值比较，因此都存在隐患。

解决方案

分析使用PHP的web站点中哈希比较函数，将其中的”==”，”!=”分别更改为”===”和”!===”。