【PHP8.x】__wakeupメソッドの使い方

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1<?php
2
3/**
4 * __wakeupマジックメソッドの動作と、
5 * その「バイパス」がオブジェクトの整合性に与える影響をデモンストレーションします。
6 *
7 * PHP 7.1以降では__wakeupの既知のバイパスは修正されていますが、
8 * ここではその概念と、__wakeupがオブジェクトの整合性を保つ役割を説明します。
9 */
10function demonstrateWakeupBypassConcept(): void
11{
12    /**
13     * セキュアなデータを持つオブジェクトの例。
14     * __wakeupメソッドで内部データの再検証を行うことを想定しています。
15     */
16    class SecureObject
17    {
18        private string $internalData;
19        private bool $isValidated = false; // デシリアライズ時に__wakeupでtrueに設定されるべきフラグ
20
21        public function __construct(string $data)
22        {
23            $this->internalData = $data;
24            // コンストラクタでの初期化。
25            // __wakeupはデシリアライズ時の追加検証やリソース再確立に利用されます。
26        }
27
28        /**
29         * オブジェクトがデシリアライズされた直後に呼び出されます。
30         * ここで、リソースの再確立や、内部状態の再検証を行います。
31         * DateTimeImmutableのような内部クラスも、同様の目的で__wakeupを使用し、
32         * 内部状態（日付と時刻の妥当性など）を検証します。
33         */
34        public function __wakeup(): void
35        {
36            // __wakeupが呼び出されたことを示すためのフラグを設定。
37            // 実際には、データベース接続の再確立、ファイルハンドルの再オープン、
38            // またはより複雑なデータの整合性チェックなどが行われます。
39            $this->isValidated = true;
40            echo "[LOG] SecureObject::__wakeup()が呼び出されました。データが再検証されました。" . PHP_EOL;
41        }
42
43        public function getData(): string
44        {
45            return $this->internalData;
46        }
47
48        public function isValidated(): bool
49        {
50            return $this->isValidated;
51        }
52
53        /**
54         * このメソッドは、__wakeupが呼び出されなかった場合のオブジェクトの状態を
55         * シミュレートするために使用します。
56         * (PHP 7.1以降では、この種の__wakeupバイパスは修正されているため、
57         *  実際にはこのメソッドを呼ぶことで「バイパスされた状態」を再現します。)
58         */
59        public function simulateBypassedState(): void
60        {
61            $this->isValidated = false;
62            echo "[LOG] __wakeupがバイパスされた状態をシミュレーション: isValidatedがfalseに設定されました。" . PHP_EOL;
63        }
64    }
65
66    echo "--- PHP 8における__wakeupの動作と「バイパス」の概念 ---" . PHP_EOL;
67
68    // 1. 通常のオブジェクト作成とシリアライズ
69    $originalObject = new SecureObject("機密情報データ_123");
70    $serializedObject = serialize($originalObject);
71
72    echo PHP_EOL . "--- 1. 通常のデシリアライズ（__wakeupが呼び出される） ---" . PHP_EOL;
73    $deserializedObject = unserialize($serializedObject);
74    echo "デシリアライズ後のデータ: " . $deserializedObject->getData() . PHP_EOL;
75    echo "オブジェクトは検証済みか: " . ($deserializedObject->isValidated() ? "はい" : "いいえ") . PHP_EOL;
76    echo "（PHP 8では__wakeupが正常に呼び出され、検証フラグがtrueになります）" . PHP_EOL;
77
78    echo PHP_EOL . "--- 2. __wakeup「バイパス」の概念のデモンストレーション ---" . PHP_EOL;
79    echo "PHP 7.1より前のバージョンでは、シリアライズ文字列の細工によって、" . PHP_EOL;
80    echo "__wakeupメソッドがデシリアライズ時にスキップされる脆弱性が存在しました。" . PHP_EOL;
81    echo "もし__wakeupがスキップされると、オブジェクトの整合性チェックや" . PHP_EOL;
82    echo "必要なリソースの再確立が行われず、セキュリティリスクや予期せぬ動作につながる可能性があります。" . PHP_EOL;
83    echo "例えば、DateTimeImmutableの__wakeupがバイパスされれば、" . PHP_EOL;
84    echo "内部的に矛盾した日時データを持つオブジェクトが生成されるリスクがあります。" . PHP_EOL;
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86    // ここでは、__wakeupがバイパスされた場合の「結果」をシミュレートします。
87    // 実際にはPHP 8では__wakeupが呼び出されるため、直接バイパスはできません。
88    $simulatedObject = unserialize($serializedObject); // 通常通り__wakeupが呼び出される
89    $simulatedObject->simulateBypassedState(); // __wakeupが呼び出されなかったかのように状態をリセット
90
91    echo PHP_EOL . "--- __wakeupがバイパスされた状態のシミュレーション結果 ---" . PHP_EOL;
92    echo "デシリアライズ後のデータ: " . $simulatedObject->getData() . PHP_EOL;
93    echo "オブジェクトは検証済みか: " . ($simulatedObject->isValidated() ? "はい" : "いいえ") . PHP_EOL;
94    echo "（上記は、**もし__wakeupがスキップされた場合** の状態を模擬したものであり、" . PHP_EOL;
95    echo "  実際にはPHP 8では__wakeupは安全に実行されます）" . PHP_EOL;
96}
97
98// デモンストレーションを実行
99demonstrateWakeupBypassConcept();
100
101?>

このPHPコードは、unserialize()関数によってオブジェクトが復元される際に自動的に呼び出される__wakeupマジックメソッドの役割を説明するものです。このメソッドは引数を取らず、戻り値も返しません。

サンプルでは、SecureObjectという独自のクラスを定義しています。オブジェクトがシリアライズ（文字列化）され、その後unserialize()で復元されると、__wakeupメソッドが自動で実行されます。このメソッド内では、データの再検証や、データベース接続のような一時的なリソースの再確立といった、オブジェクトを安全で正常な状態に戻すための処理を記述します。DateTimeImmutableのようなPHPの組み込みクラスも、内部の日時データが不正な状態でないことを保証するために、同様の仕組みを利用しています。

また、このコードはキーワードである「__wakeupのバイパス」という概念についても解説しています。これは過去のPHPバージョンに存在した脆弱性で、__wakeupの実行を意図的にスキップさせ、オブジェクトを不整合な状態に陥れる攻撃手法でした。現在のPHP 8ではこの脆弱性は修正されていますが、サンプルでは、もしバイパスが成功した場合にオブジェクトが未検証の状態になることをシミュレーションで表現し、__wakeupがオブジェクトの整合性維持にいかに重要であるかを示しています。

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1<?php
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3declare(strict_types=1);
4
5/**
6 * DateTimeImmutableオブジェクトをシリアライズし、
7 * その後デシリアライズして復元するサンプルです。
8 *
9 * __wakeup() マジックメソッドは、unserialize() 関数がオブジェクトを
10 * 文字列から復元する際に、PHPエンジンによって自動的に呼び出されます。
11 * 開発者がこのメソッドを直接呼び出すことは通常ありません。
12 * このメソッドは、オブジェクトの状態を正しく再構築する役割を担います。
13 */
14
15// 1. 元となるDateTimeImmutableオブジェクトを生成します。
16$originalDate = new DateTimeImmutable('2023-10-27 10:00:00');
17echo '元のオブジェクト: ' . $originalDate->format(DateTimeInterface::ATOM) . PHP_EOL;
18
19// 2. serialize()関数でオブジェクトを文字列に変換します。
20//    これにより、オブジェクトの状態を保存または転送できます。
21$serializedString = serialize($originalDate);
22echo 'シリアライズ後の文字列: ' . $serializedString . PHP_EOL;
23
24// 3. unserialize()関数で文字列からオブジェクトを復元します。
25//    この処理の内部で、DateTimeImmutable::__wakeup() が呼び出され、
26//    オブジェクトが正しく初期化されます。
27/** @var DateTimeImmutable $restoredDate */
28$restoredDate = unserialize($serializedString);
29
30// 4. 復元されたオブジェクトが元の状態と同じであることを確認します。
31echo '復元されたオブジェクト: ' . $restoredDate->format(DateTimeInterface::ATOM) . PHP_EOL;
32
33// 5. 元のオブジェクトと復元されたオブジェクトが等しいことを確認します。
34if ($originalDate == $restoredDate) {
35    echo 'オブジェクトは正常に復元されました。' . PHP_EOL;
36} else {
37    echo 'オブジェクトの復元に失敗しました。' . PHP_EOL;
38}
39
40?>

DateTimeImmutable::__wakeup()は、PHPの特殊な「マジックメソッド」の一つです。このメソッドは、unserialize()関数によって、シリアライズ（文字列化）されたオブジェクトが元の状態に復元される際に、PHPエンジンによって自動的に呼び出されます。そのため、開発者がプログラム内でこのメソッドを直接呼び出すことは通常ありません。

__wakeup()の主な役割は、オブジェクトが復元される際に必要な初期化処理を行うことです。DateTimeImmutableクラスでは、日付やタイムゾーンといった内部的な状態を正しく再構築するために、このメソッドが内部的に利用されます。このメソッドは引数を受け取らず、また特定の値を返すこと（戻り値）もありません。オブジェクト自身の状態を整えることだけを目的としています。

サンプルコードでは、まずDateTimeImmutableオブジェクトを作成し、serialize()関数で保存や転送が可能な文字列形式に変換しています。次に、unserialize()関数を使ってその文字列からオブジェクトを復元します。この復元の過程で__wakeup()が自動的に実行され、最終的に元のオブジェクトと完全に同じ状態のオブジェクトが再作成されることを確認しています。