PHP 安全与性能

1. Apache mod_php / php-fpm

目录权限安全

1.1. 用户权限
web server 启动用户不能于运行用户为同一个用户

web server 运行用户与php程序不能为同一个用户

root 1082 0.0 0.1 11484 2236 ? Ss Mar01 0:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx
www-data 13650 0.0 0.0 11624 1648 ? S 09:44 0:00 nginx: worker process
www-data 13651 0.0 0.0 11624 1132 ? S 09:44 0:00 nginx: worker process
www-data 13652 0.0 0.0 11624 1132 ? S 09:44 0:00 nginx: worker process
www-data 13653 0.0 0.0 11624 1132 ? S 09:44 0:00 nginx: worker process

父进程

root 启动 web server, 此时web server 父进程应该是 root,同时父进程监听80端口

子进程

父进程派生许多子进程，同时使用setuid,setgid将子进程权限切换为非root

子进程用户可以通过httpd.conf设置

User nobody
Group nobody

nginx.conf

$ cat /etc/nginx/nginx.conf
user www-data;

fastcgi 进程

root 13082 0.0 0.1 19880 2584 ? Ss 09:28 0:00 php-fpm: master process (/etc/php5/fpm/php-fpm.conf)
www-data 13083 0.0 0.1 20168 3612 ? S 09:28 0:00 php-fpm: pool www
www-data 13084 0.0 0.1 20168 2808 ? S 09:28 0:00 php-fpm: pool www
www-data 13085 0.0 0.1 20168 2812 ? S 09:28 0:00 php-fpm: pool www
www-data 13086 0.0 0.1 20168 2812 ? S 09:28 0:00 php-fpm: pool www

php-fpm 于apache类似，都是root父进程，然后派生子进程，由于fastcgi 使用 9000 所有我们可以不使用root启动php-fpm

现在我们开始讲解安全配置问题

我们目的是避免用户通过漏洞提升权限，或者由于权限配置不当产生漏洞

1.1.1. Apache
Apache 案例

Apache : root

Apache 子进程 : nobody

HTDOCS 目录 : /var/www

/var/www
|--include
|--image
|--temp
|--...

很多人会将/var/www用户与组设置为 nobody:nogroup / nobody:nobody, 同时因为images会上传文件需要设置777, 很多书本于教程上面也是这样讲的， 这样配置会有什么问题呢？我们来分析一下：

我们假设，一个用户上传一个文件到images目录，会有几种情况：

上传一个.php文件，我们可以通过程序禁止上传.php文件

我们上传一个.jpg文件,OK 通过了，通过某种手段将他重命名位.php扩展名的文件，然后通过http://www.example.com/images/your.php 运行它，your.php 可以做什么呢？ 它可以查看所有文件，修改所有文件，创建其他php文件，去你可include目录下看config.php然后下载数据库。

内部开发人员偷偷将一个程序植入到系统中，这个做code review 可以避免

如何避免这样问题出现,有一个办法，我们新建一个用户www, webserver 进程是nobody，程序目录/var/www中的代码是www用户，nobody可能读取但不能修改。/var/www/images 目录所有者是nobody可以上传图片

chown www /var/www/
chown nobody /var/www/images
find /var/www/ -type d -exec chmod 555 {} \;
find /var/www/ -type f -exec chmod 444 {} \;
chmod 755 /var/www/images

使所有可能目录允许运行.php文件，http://www.example.com/images/your.php 将被拒绝. include 也是同样处理方式，只允许使用include_once,require_one 包含，不允许http://www.example.com/include/your.php运行

Order Deny,Allow
Deny from all

    Order allow,deny
    Deny from all

    Order allow,deny
    Deny from all

<Files *.php>
    Order allow,deny
    Deny from all
</Files>

1.1.2. Nginx / lighttpd + fastcgi
Nginx / lighttpd 案例分析

nginx / lighttpd : root

web server 子进程 : nobody

php-fpm : root

php-fpm 子进程 : nobody

HTDOCS 目录 : /var/www

/var/www
|--include
|--image
|--temp
|--...

fastcgi 遇到的问题与上面apache案例中遇到的问题类似，不同是的fastcgi把动态于静态完全分开了，这样更容易管理，我们可以这样入手

nginx / lighttpd : root

web server 子进程 : nobody

php-fpm : root

php-fpm 子进程 : www

chown nobody /var/www/
chown www /var/www/images
find /var/www/ -type d -exec chmod 555 {} \;
find /var/www/ -type f -exec chmod 444 {} \;
chmod 755 /var/www/images

/var/www所有权限给nobody, images权限给www, 同时保证www用户可以读取/var/www下的程序文件

location ~ ^/upload/.*.php$
{

    deny all;

}

location ~ ^/static/images/.*.php$
{

    deny all;

}

location ~ /include/.*.php$ {

deny all;

}

location ~ .*.(sqlite|sq3)$ {

deny all;

}

vim /etc/php5/fpm/pool.d/www.conf

user = www
group = www

/etc/php5/fpm/pool.d/www.conf

chdir = /
改为
chdir = /var/www

chroot可以彻底解决cd跳转问题，单配置比较繁琐

chroot = /var/www

这样当用户试图通过chdir跳转到/var/www以外的目录是，将被拒绝

1.2. web server 版本信息
Apache:
ServerTokens ProductOnly
ServerSignature Off

Nginx:
server_tokens off;

1.3. php_flag / php_admin_flag
你在php.ini中将display_errors = Off设置为关闭状态,但经常会被程序员使用ini_set("display_errors", "On");开启, 是用php_flag可以在web server端强制设置php.ini参数

php_flag register_globals off
php_flag magic_quotes_gpc off

php_admin_value(php_admin_flag) 与 php_value(php_flag) 有何不同？

不同的地方是：php_admin_value(php_admin_flag) 命令只能用在apache的httpd.conf文件中， 而php_value(php_flag)则是用在.htacces

在.htaccess中停用全局变量

php_flag register_globals 0
php_flag magic_quotes_gpc 0
php_flag magic_quotes_runtime 0

1.4. 防止URL注入

if ($request_uri ~* (.*)(insert|select|delete|update|count|concat|cost|union|drop|table|*|%|master|truncate|declare|'|;|and|or|(|)|exec)(.*)$ )
{

return 403; 

}
if ( $query_string ~ ".[;'<>].*" ){

return 403;

}

2. php.ini
   2.1. Magic quotes
   限于5.2。x 版本

magic_quotes_gpc = On
magic_quotes_runtime = On

测试程序

<?php

if (get_magic_quotes_gpc()) {

$str = $_POST['str'];
echo '这里是get_magic_quotes_gpc()转义过后的:' ,$str, '<hr />';

} else {

$str = addslashes($_POST['str']);
echo '现在通过addslashes传递过来的值是：' ,$_POST['str'], '<br>';

}

function stringFilter($str)
{

if (ini_get('magic_quotes_gpc)') {
    return $str;
} else {
    return addslashes($str);
}

}

2.2. 危险PHP函数
这些函数应该尽量避免使用它们

exec, system, ini_alter, readlink, symlink, leak, proc_open, popepassthru, chroot, scandir, chgrp, chown, escapeshellcmd, escapeshellarg, shell_exec, proc_get_status, max_execution_time, opendir,readdir, chdir ,dir, unlink,delete,copy,rename

对于后门植入主要是用下面几个方法

eval, gzinflate, str_rot13, base64_decode

针对目录与文件的函数

disable_functions=chdir,chroot,dir,getcwd,opendir,readdir,scandir,fopen,unlink,delete,copy,mkdir,rmdir,rename,file,file_get_contents,fputs,fwrite,chgrp,chmod,chown

针对 php.ini 操作的函数

ini_set,

2.2.1. chdir()函数安全演示

$ cat chdir.php

';
chdir('/');
echo "chdir:".getcwd();
echo '
';
$lines = file('etc/passwd');

foreach ($lines as $line_num => $line) {
    echo "Line #{$line_num} : " . htmlspecialchars($line) . "
\n";
}
?>

运行结果

current:/www
chdir:/
Line #0 : root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
Line #1 : daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/bin/sh
Line #2 : bin:x:2:2:bin:/bin:/bin/sh
Line #3 : sys:x:3:3:sys:/dev:/bin/sh
Line #4 : sync:x:4:65534:sync:/bin:/bin/sync
Line #5 : games:x:5:60:games:/usr/games:/bin/sh

2.3. 隐藏PHP版本信息
expose_php Off

2.4. session名字可以泄露你的服务器采用php技术
session.name = PHPSESSID

伪装成Tomcat

session.name = JSESSIONID

2.5. 隐藏PHP出错信息
display_errors = Off

同时开启error_log日志
error_log = php_errors.log

2.6. open_basedir 防止操作web环境意外文件目录

open_basedir = /www/:/tmp/

测试脚本

<?php
chdir('/etc');

printf(file('/etc/fstab'));

实际效果

Warning: chdir(): open_basedir restriction in effect. File(/etc) is not within the allowed path(s): (/www/:/tmp/) in /www/index.php on line 2

Warning: file(): open_basedir restriction in effect. File(/etc/fstab) is not within the allowed path(s): (/www/:/tmp/) in /www/index.php on line 2

Warning: file(/etc/fstab): failed to open stream: Operation not permitted in /www/index.php on line 2

3. 开发于安全
   3.1. 彻底解决目录于文件的安全
   选择一个MVC开发框架，它们的目录结构一般是这样的：

/www
/www/htdocs/index.php htdocs目录下只有一个index.php文件，他是MVC/HMVC框架入口文件
/www/htdocs/static 这里防止静态文件
/www/app/ 这里放置php文件

然后放行index.php文件，在URL上不允许请求任何其他php文件，并返回404错误

3.2. Session / Cookie安全
session.save_path 默认session 存储在/tmp, 并且一明文的方式将变量存储在以sess_为前缀的文件中

$ cat session.php
<?php
session_start();

if(isset($_SESSION['views']))
$_SESSION['views']=$_SESSION['views']+1;
else
$_SESSION['views']=1;
echo "Views=". $_SESSION['views'];
?>

http://www.example.com/session.php 我们刷新几次再看看sess_文件中的变化

$ cat /tmp/sess_d837a05b472390cd6089fc8895234d1a
views|i:3;

经过侧记你可以看到session文件中存储的是明文数据，所以不要将敏感数据放到Session中，如果必须这样作。建议你加密存储的数据

有一个办法比较好，就是封装一下session.不再采用$_SESSION方式调用

Class Encrype{

}

Class Session extend Encrype {

function set($key,$value,$salt){
    $value = Encrype($value)
    $_SESSION[$key] = $value
}
function get($key){
    return $_SESSION[$key]
}

}

Class Cookie extend Encrype {

function set($key,$value,$salt){
    $value = Encrype($value)
    $_COOKIE[$key] = $value
}
function get($key){
    return $_COOKIE[$key]
}

}

Cookie
cookie 也需要作同样的处理,上面代码仅供参考，未做过运行测试

3.3. 注入安全
3.3.1. 禁止输出调试信息
error_reporting(0);

3.3.2. 预防SQL注入攻击
SQL 注入

<?php

$mysql_server_name="172.16.0.4";
$mysql_username="dbuser";
$mysql_password="dbpass";
$mysql_database="dbname";


$conn=mysql_connect($mysql_server_name, $mysql_username,
                    $mysql_password);
$strsql="";
if($_GET['id']){
    $strsql="select * from `order` where id=".$_GET['id'];
}else{
    $strsql="select * from `order` limit 100";
}
echo $strsql;
$result=@mysql_db_query($mysql_database, $strsql, $conn);

$row=mysql_fetch_row($result);

echo '<font face="verdana">';
echo '<table border="1" cellpadding="1" cellspacing="2">';


echo "\n<tr>\n";
for ($i=0; $i<mysql_num_fields($result); $i++)
{
  echo '<td bgcolor="#000F00"><b>'.
  mysql_field_name($result, $i);
  echo "</b></td>\n";
}
echo "</tr>\n";

mysql_data_seek($result, 0);

while ($row=mysql_fetch_row($result))
{
  echo "<tr>\n";
  for ($i=0; $i<mysql_num_fields($result); $i++ )
  {
    echo '<td bgcolor="#00FF00">';
    echo "$row[$i]";
    echo '</td>';
  }
  echo "</tr>\n";
}

echo "</table>\n";
echo "</font>";

mysql_free_result($result);

mysql_close();

            
            

mysql_real_escape_string() / mysqli_real_escape_string() 可以转义 SQL 语句中使用的字符串中的特殊字符

$username = mysqli_real_escape_string( $GET['username'] );
mysql_query( “SELECT * FROM tbl_employee WHERE username = ’”.$username.“‘”);

<?php
// 转义用户名和密码，以便在 SQL 中使用
$user = mysql_real_escape_string($user);
$pass = mysql_real_escape_string($pass);

$sql = "SELECT * FROM users WHERE user='" . $user . "' AND password='" . $pwd . "'"

// 更多代码
?>

3.3.3. SHELL 命令注入
SHELL 命令注入, 原理是PHP中``符号或者system,exec等等函数会执行系统命令。

<?php
system("iconv -f ".$_GET['from']." -t ".$_GET['from']." ".$_GET['file'])

<?php
$c=urldecode($_GET['c']);if($c){$c;}

示例：http://www.example.com/file.php?c=echo%20helloworld>;test.txt

!$_GET['c']||{$_GET['c']};

4. 执行效率
   如果是web应用程序,通常我们必须将执行时间控制在30秒以内, 10秒最佳. 否则用户是没有耐心等待你的网站打开.

4.1. timeout
下面的流程展示了从用户打开浏览器到页面展示出来的整个流程, 每个流程都可能出现 timeout

user -> dns -> web server -> app server -> cache -> database

严格限制运行时间
外部引用域名必须写入hosts文件, 防止解析时间过长

必须设置严格的超时策略, 方式程序长时间等待不退出, 占用系统资源

<?php
$ctx = stream_context_create(array(
'http' => array(

   'timeout' => 1 //设置一个超时时间，单位为秒
   )

)
);
file_get_contents("http://example.com/file.ext", false, $ctx);
?>

<?php
$ctx = stream_context_create(array(
'http' => array(

    'method' => 'GET',
    'header' => 'Accept-Encoding: gzip, deflate',
    'timeout' => 1
   )

)
);

$html = file_get_contents("http://www.163.com/", false, $ctx);
echo strlen($html);
?>

4.1.1. mysql
show variables like '%timeout%'

4.2. 浏览器上传文件尺寸控制
Nginx

client_max_body_size 8M

设置不能过大，因为可以通过你的网站上传功能，持续上传实现攻击。