php中重要的几个随机函数

  • rand() 不指定参数时，范围0-32767
  • mt_rand() 不指定参数时，范围0-2^32-1
  • srand() 给rand()函数播种
  • mt_srand() 给mt_srand()函数播种

个人理解： mt_srand(seed)这个函数的意思，是通过分发seed种子，然后种子有了后，靠mt_rand()生成随机数。

为什么生成随机数会一样呢？我们多次访问。可以看到再次循环的输出的时候它的随机数并没有改变，依然是红框中出现的数字

其实，这就是伪随机数的漏洞，存在可预测性。

生成伪随机数是线性的，可以理解为y=ax,x就是种子，知道种子和一组伪随机数不是就可以推y(伪随机数了吗),当然实际上肯定更加复杂。

我知道种子后，可以确定你输出伪随机数的序列。
知道你的随机数序列，可以确定你的种子。

用到的是爆破，已经有写好的C脚本了。 下载地址：https://www.openwall.com/php_mt_seed/php_mt_seed-4.0.tar.gz，可放到kali下执行

kali下，进入目录，make  
time ./php_mt_seed 第一个随机数

该脚本用于爆破出种子。

接下来以[GWCTF 2019]枯燥的抽奖一题为例深入学习php伪随机数问题

首先进入题目

在源代码中看到有check.php的存在，访问获得源码

<?php
#这不是抽奖程序的源代码！不许看！
header("Content-Type: text/html;charset=utf-8");
session_start();
if(!isset($_SESSION['seed'])){
$_SESSION['seed']=rand(0,999999999);
}

mt_srand($_SESSION['seed']);
$str_long1 = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
$str='';
$len1=20;
for ( $i = 0; $i < $len1; $i++ ){
    $str.=substr($str_long1, mt_rand(0, strlen($str_long1) - 1), 1);       
}
$str_show = substr($str, 0, 10);
echo "<p id='p1'>".$str_show."</p>";

if(isset($_POST['num'])){
    if($_POST['num']===$str){x
        echo "<p id=flag>抽奖，就是那么枯燥且无味，给你flag{xxxxxxxxx}</p>";
    }
    else{
        echo "<p id=flag>没抽中哦，再试试吧</p>";
    }
}
show_source("check.php");

代码理解：

首先mt_srand的种子是一个键为seed的session值，并且该值要求是在0到 999999999之间取得的一个随机整数，再接着进行20次循环对str变量进行拼接赋值。这其中了解一下substr的语法： substr(string,start,length) 函数返回字符串的一部分。

$str.=substr($str_long1, mt_rand(0, strlen($str_long1) - 1), 1); 

所以这段代码就可以拆分两部分理解，首先通过mt_rand函数计算0到62之间任意一个整数减一。求得所得的值在str_long1变量的字符串中所在的位置对应的字符。注意这里的排序方式同数组，第一位是0。

再把str的值取前10位的值赋给str_show变量

最后我们通过post方式传递一个num值，如果与str变量的值相等，输出flag。

滤清思路后 先用脚本将伪随机数转换成php_mt_seed可以识别的数据，得出页面显示字符所用的随机数

str1='abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'
str2='yY8woJo2bZ'#是页面上显示的
res=''
for i in range(len(str2)):
    for j in range(len(str1)):
        if str2[i] == str1[j]:
            res+=str(j)+' '+str(j)+' '+'0'+' '+str(len(str1)-1)+' '
            break
print(res)

因为我们知道页面中给出的10位数只是其中一部分，所以我们可以通过这个已知去推出对应的随机数。

再用php_mt_seed-4.0进行爆破种子

可以看到得到483282717，但是需要php7.1.0以上版本运行，于是可以本地构造获得所有随机数。

<?php
mt_srand(483282717);
$str_long1 = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
$str='';
$len1=20;
for ( $i = 0; $i < $len1; $i++ ){
    $str.=substr($str_long1, mt_rand(0, strlen($str_long1) - 1), 1);       
}
echo "$str";
?>

最后将得到的随机数填入得到flag