网安系列【11】之目录穿越与文件包含漏洞详解

前言

• 在Web安全领域，目录穿越(Directory Traversal)和文件包含(File Inclusion)是两种常见且危险的漏洞类型。本文将系统性地介绍这两种漏洞的原理、危害、利用方式及防御措施。

一 目录穿越漏洞

1.1 什么是目录穿越？

• 目录穿越(Directory Traversal)，又称路径遍历(Path Traversal)，是一种允许攻击者访问Web服务器文件系统中本不应公开的文件的漏洞。攻击者通过操纵文件路径参数，使用"…/"等特殊符号跳出预期的目录限制。

• 类比理解：想象你在一栋大楼里，每个房间都有严格的门禁。目录穿越就像找到了大楼设计上的漏洞，通过特定的路径组合，可以进入任何房间，甚至是管理员办公室。

1.2 目录穿越的原理

• Web应用程序通常会使用动态文件路径来访问服务器上的资源。例如：

http://example.com/loadFile?filename=report.pdf

• 如果应用程序没有正确验证filename参数，攻击者可以构造恶意路径：

http://example.com/loadFile?filename=../../etc/passwd

1.3 目录穿越的常见形式

1.3.1 基本形式

• Unix/Linux系统：使用../返回上级目录
• Windows系统：使用..\或../返回上级目录

1.3.2 编码绕过

• URL编码：%2e%2e%2f = ../
• 双重编码：%252e%252e%252f = ../
• Unicode编码：..%c0%af = ../ (某些系统)

1.3.3 绝对路径攻击

• 直接指定绝对路径：

filename=/etc/passwd

1.4 实战案例解析

1.4.1 案例1：简单的目录穿越

• 假设有一个图片查看服务：

http://example.com/viewImage?file=userUploads/avatar123.jpg

• 攻击者尝试：

http://example.com/viewImage?file=../../../../etc/passwd

• 如果服务未做防护，可能返回系统的passwd文件内容。

1.4.2 案例2：编码绕过

• 某网站过滤了../但未考虑编码：
• 正常请求：

http://example.com/download?file=document.pdf

• 攻击请求：

http://example.com/download?file=%2e%2e%2f%2e%2e%2fetc%2fpasswd

1.5 目录穿越的危害

1. 敏感信息泄露：读取密码文件、配置文件等
2. 系统文件篡改：修改关键系统文件
3. 源代码泄露：获取应用程序源代码
4. 辅助其他攻击：为后续攻击提供信息

二、文件包含漏洞详解

2.1 什么是文件包含？

• 文件包含(File Inclusion)漏洞发生在应用程序动态包含文件时，未正确验证用户控制的文件路径参数，导致可以包含恶意文件。

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文件包含分为两种：

• 本地文件包含(LFI, Local File Inclusion)：包含服务器本地的文件
• 远程文件包含(RFI, Remote File Inclusion)：包含远程服务器上的文件

2.2 文件包含的原理

• 许多编程语言支持动态文件包含功能，例如PHP的include()、require()函数。当用户输入直接作为包含参数时，就可能产生漏洞。PHP示例：

<?php
$page = $_GET['page'];
include($page . '.php');
?>

• 正常访问：

http://example.com/index.php?page=home

• 恶意访问：

http://example.com/index.php?page=/etc/passwd%00

(使用null字节%00截断.php后缀)

2.3 文件包含的利用技巧

2.3.1 LFI进阶利用

1. 日志文件注入：通过包含access.log或error.log，结合UA或Referer注入PHP代码
2. PHP伪协议：
   • php://filter：读取文件源码
   • php://input：执行POST数据中的代码
3. Session文件包含：通过包含session文件执行代码

2.3.2 RFI利用条件

1. allow_url_fopen和allow_url_include设置为On
2. 目标文件后缀会被解析为PHP(如.jpg的PHP后门)

2.4 实战案例解析

2.4.1 案例1：基本的LFI

• 某PHP网站：

http://example.com/index.php?module=contact

• 后端代码：

include($_GET['module'] . '.php');

攻击：

http://example.com/index.php?module=../../../../etc/passwd%00

2.4.2 案例2：日志文件包含

1. 确定服务器使用Apache，日志位于/var/log/apache2/access.log
2. 在User-Agent中插入PHP代码：

   User-Agent: <?php system($_GET['cmd']); ?>
   

3. 包含日志文件：

   http://example.com/index.php?page=/var/log/apache2/access.log
   

4. 执行命令：

   http://example.com/index.php?page=/var/log/apache2/access.log&cmd=id
   

2.4.3 案例3：PHP伪协议利用

• 读取PHP文件源码：

http://example.com/index.php?page=php://filter/convert.base64-encode/resource=index

• 返回base64编码的源码，解码后可得原始代码。

2.5 文件包含的危害

1. 任意代码执行：最严重的后果
2. 敏感信息泄露：同目录穿越
3. 网站篡改：植入后门或恶意内容
4. 服务器沦陷：作为跳板攻击内网

三、漏洞防御方案

3.1 目录穿越防御措施

1. 输入验证：

   • 白名单验证：只允许预期的文件名
   • 黑名单过滤：过滤../、..\等
   • 正则表达式：/^[a-zA-Z0-9]+\.pdf$/

2. 路径规范化：

   • 解析路径中的.和..
   • 使用语言内置函数如PHP的realpath()

3. 文件系统限制：

   • 使用chroot jail
   • 设置适当的文件权限

4. 示例代码(PHP)：

$base_dir = '/var/www/uploads/';
$user_file = $_GET['file'];
$real_path = realpath($base_dir . $user_file);if (strpos($real_path, $base_dir) !== 0) {die('非法路径访问！');
}

3.2 文件包含防御措施

1. 避免动态包含：

   • 使用静态包含
   • 使用switch-case结构替代

2. 白名单验证：

$allowed = ['home', 'contact', 'about'];
$page = $_GET['page'];if (!in_array($page, $allowed)) {die('非法页面请求！');
}
include($page . '.php');

3. 设置PHP配置：

   • allow_url_include = Off
   • allow_url_fopen = Off

4. 文件路径限制：

   • 设置包含目录
   • 禁止包含用户上传目录

5. 使用安全函数：

   • basename()：只返回文件名部分
   • realpath() + 前缀检查

四、实战演练环境搭建

4.1 DVWA环境配置

1. 下载Damn Vulnerable Web Application(DVWA)
2. 配置PHP环境(建议5.4+)
3. 设置DVWA安全级别为"low"进行练习

4.2 目录穿越练习

1. 在DVWA中选择"File Inclusion"
2. 尝试读取服务器上的/var/www/html/vulnerabilities/fi/help/help.php文件
3. 尝试使用不同编码方式绕过

五、漏洞挖掘与审计

5.1 如何发现目录穿越漏洞

1. 参数分析：
   • 查找文件路径参数(file, path, page等)
   • 测试参数是否接受路径遍历序列
2. 测试方法：
   • 基础测试：尝试../../etc/passwd
   • 编码测试：尝试URL编码、双重编码
   • 边界测试：尝试不同数量的../

5.2 如何发现文件包含漏洞

1. 参数分析：

   • 查找包含功能的参数(include, page, module等)
   • 测试参数是否可以包含远程文件

2. 测试方法：

   • 基础LFI测试
   • RFI测试(需配置允许)
   • 特殊协议测试(php://, data://等)

5.3 代码审计要点

1. 危险函数识别：

   • PHP：include, require, include_once, require_once, fopen等
   • Java：FileInputStream, RandomAccessFile等
   • .NET：File.Open, File.ReadAllText等

2. 输入追踪：

   • 跟踪用户输入如何传递到文件操作函数
   • 检查是否有足够的验证和过滤