揭秘文件上传漏洞之操作原理（Thoughts on File Upload Vulnerabilities）

从上传到入侵：揭秘文件上传漏洞之操作原理

大家好，今天我们来聊一个"老而弥坚"的漏洞类型 ------ 文件上传漏洞。虽然这个漏洞存在很多年了，但直到现在依然频频出现在各种漏洞报告中。今天我们就来深入了解一下它的原理和各种校验方式。

上传过程中到底发生了什么？

说到文件上传，很多人可能觉得不就是选个文件，点击上传按钮吗？但实际上，背后的过程可复杂了。

当你点击那个上传按钮时，浏览器会构造一个特殊的HTTP请求。这个请求会把Content-Type设置为multipart/form-data，这是专门用来传输文件的格式。请求大概长这样：

POST /upload.php HTTP/1.1
Host: example.com
Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryABC123
Content-Length: 1136

------WebKitFormBoundaryABC123
Content-Disposition: form-data; name="file"; filename="test.jpg"
Content-Type: image/jpeg

[文件二进制内容]
------WebKitFormBoundaryABC123--

服务器收到这个请求后，会经历以下步骤：

解析请求，提取文件内容
创建临时文件，存储上传的内容
进行各种校验（这是重点！）
如果校验通过，将文件移动到目标目录
返回上传结果

看起来很完整的流程对吧？但问题就出在第三步 ------ 校验环节。

为什么会出现上传漏洞？

文件上传漏洞的本质是什么？说白了就是：服务器没有正确验证上传文件的类型，或者验证被绕过了，导致攻击者可以上传恶意文件并执行。

主要的成因有这么几类：

1. 校验位置不当

最典型的就是只在前端做校验。比如这样的代码：

function checkFile(){
    var file = document.getElementById('upload').files[0];
    if(file.type != 'image/jpeg'){
        alert('只能上传jpg图片！');
        return false;
    }
    return true;
}

这种校验形同虚设，因为前端的任何校验都可以被绕过。用户完全可以直接构造POST请求，根本不经过这个JavaScript校验。

2. 校验逻辑不完整

很多开发者的校验逻辑是这样的：

$filename = $_FILES['upload']['name'];
$ext = substr($filename, strrpos($filename, '.'));
if($ext != '.jpg'){
    die('只允许上传jpg文件！');
}

这种校验存在多个问题：

没有考虑大小写（.JPG, .jpg）
没有考虑多重后缀（test.php.jpg）
没有考虑特殊字符（test.jpg.php%00）

3. 服务器解析漏洞

就算开发者做了完善的后缀名校验，还可能踩到服务器解析的坑。不同的Web服务器对文件解析的规则不同：

IIS会把"test.asp;.jpg"当作ASP文件
Apache可能会解析"test.php.xxx"为PHP文件
Nginx某些版本存在解析漏洞

这就导致即使上传的文件后缀是.jpg，但服务器可能还是会以PHP等方式解析它。

服务器通常会做哪些校验？

说完了问题，我们来看看一个完整的校验流程应该包含哪些内容：

1. MIME类型校验

// 获取文件的真实MIME类型
$finfo = finfo_open(FILEINFO_MIME_TYPE);
$mime_type = finfo_file($finfo, $_FILES['upload']['tmp_name']);

// 白名单验证
$allow_mime = array('image/jpeg', 'image/png', 'image/gif');
if(!in_array($mime_type, $allow_mime)){
    die('非法文件类型');
}

2. 文件内容校验

// 检查是否真的是图片
if(!getimagesize($_FILES['upload']['tmp_name'])){
    die('非法图片文件');
}

// 检查文件内容是否包含PHP代码
$content = file_get_contents($_FILES['upload']['tmp_name']);
if(preg_match('/<\?php/i', $content)){
    die('发现PHP代码');
}

3. 文件名和后缀校验

// 提取文件后缀
$ext = strtolower(pathinfo($_FILES['upload']['name'], PATHINFO_EXTENSION));

// 白名单检查
$allow_ext = array('jpg', 'jpeg', 'png', 'gif');
if(!in_array($ext, $allow_ext)){
    die('非法文件类型');
}

// 文件名合法性检查
if(!preg_match("/^[a-zA-Z0-9_]+\.[a-zA-Z0-9]+$/", $_FILES['upload']['name'])){
    die('非法文件名');
}

4. 文件完整性校验

// 检查文件大小
if($_FILES['upload']['size'] > 2*1024*1024){
    die('文件过大');
}

// 检查图片尺寸
list($width, $height) = getimagesize($_FILES['upload']['tmp_name']);
if($width > 1920 || $height > 1080){
    die('图片尺寸过大');
}

如何做好上传验证？

一个安全的文件上传验证流程应该是这样的：

文件名合法性验证

去除路径信息
检查特殊字符
验证扩展名白名单

文件类型验证

检查MIME类型
验证文件头
内容检测

存储安全

重命名文件
使用随机文件名
限制存储目录
设置合适的权限

其他措施

限制上传大小
限制上传频率
记录上传日志
杀毒检查

每一步都很重要，缺一不可。而且这些措施要多管齐下，形成纵深防御。

总结

文件上传漏洞说简单也简单，说复杂也复杂。简单在于原理容易理解，复杂在于防护要考虑的点实在太多。怎么样？通过这篇文章，你是不是对文件上传漏洞有了更深的认识？在实际开发中，你还遇到过哪些有趣的文件上传相关的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验！