Python中的十個安全陷阱(一)

Python 開發(fā)者們在使用標準庫和通用框架時，都以為自己的程序具有可靠的安全性。然而，在 Python 中，就像在任何其它編程語言中一樣，有一些特性可能會被開發(fā)者們誤解或誤用。通常而言，只有極少的微妙之處或細節(jié)會使開發(fā)者們疏忽大意，從而在代碼中引入嚴重的安全漏洞。

在這篇博文中，我們將分享在實際 Python 項目中遇到的 10 個安全陷阱。我們選擇了一些在技術(shù)圈中不太為人所知的陷阱。通過介紹每個問題及其造成的影響，我們希望提高人們對這些問題的感知，并提高大家的安全意識。如果你正在使用這些特性，請一定要排查你的 Python 代碼！

1.被優(yōu)化掉的斷言

Python 支持以優(yōu)化的方式執(zhí)行代碼。這使代碼運行得更快，內(nèi)存用得更少。當程序被大規(guī)模使用，或者可用的資源很少時，這種方法尤其有效。一些預打包的 Python 程序提供了優(yōu)化的字節(jié)碼。

然而，當代碼被優(yōu)化時，所有的 assert 語句都會被忽略。開發(fā)者有時會使用它們來判斷代碼中的某些條件。例如，如果使用斷言來作身份驗證檢查，則可能導致安全繞過。

defsuperuser_action(request,user):
assertuser.is_super_user
#executeactionassuperuser

在這個例子中，第 2 行中的 assert 語句將被忽略，導致非超級用戶也可以運行到下一行代碼。不推薦使用 assert 語句進行安全相關(guān)的檢查，但我們確實在實際的項目中看到過它們。

2. MakeDirs 權(quán)限

os.makdirs 函數(shù)可以在操作系統(tǒng)中創(chuàng)建一個或多個文件夾。它的第二個參數(shù) mode 用于指定創(chuàng)建的文件夾的默認權(quán)限。在下面代碼的第 2 行中，文件夾 A/B/C 是用 rwx------ (0o700) 權(quán)限創(chuàng)建的。這意味著只有當前用戶（所有者）擁有這些文件夾的讀、寫和執(zhí)行權(quán)限。

definit_directories(request):
os.makedirs("A/B/C",mode=0o700)
returnHttpResponse("Done!")

在 Python < 3.6 版本中，創(chuàng)建出的文件夾 A、B 和 C 的權(quán)限都是 700。但是，在 Python > 3.6 版本中，只有最后一個文件夾 C 的權(quán)限為 700，其它文件夾 A 和 B 的權(quán)限為默認的 755。

因此，在 Python > 3.6 中，os.makdirs 函數(shù)等價于 Linux 的這條命令：mkdir -m 700 -p A/B/C。有些開發(fā)者沒有意識到版本之間的差異，這已經(jīng)在 Django 中造成了一個權(quán)限越級漏洞（cve - 2022 -24583），無獨有偶，這在 WordPress 中也造成了一個加固繞過問題。

3.絕對路徑拼接

os.path.join(path, *paths) 函數(shù)用于將多個文件路徑連接成一個組合的路徑。第一個參數(shù)通常包含了基礎(chǔ)路徑，而之后的每個參數(shù)都被當做組件拼接到基礎(chǔ)路徑后。

然而，這個函數(shù)有一個少有人知的特性。如果拼接的某個路徑以 / 開頭，那么包括基礎(chǔ)路徑在內(nèi)的所有前綴路徑都將被刪除，該路徑將被視為絕對路徑。下面的示例揭示了開發(fā)者可能遇到的這個陷阱。

defread_file(request):
filename=request.POST['filename']
file_path=os.path.join("var","lib",filename)
iffile_path.find(".")!=-1:
    returnHttpResponse("Failed!")
withopen(file_path)asf:
    returnHttpResponse(f.read(),content_type='text/plain')

在第 3 行中，我們使用 os.path.join 函數(shù)將用戶輸入的文件名構(gòu)造出目標路徑。在第 4 行中，檢查生成的路徑是否包含”.“，防止出現(xiàn)路徑遍歷漏洞。

但是，如果攻擊者傳入的文件名參數(shù)為”/a/b/c.txt“，那么第 3 行得到的變量 file_path 會是一個絕對路徑（/a/b/c.txt）。即 os.path.join 會忽略掉”var/lib“部分，攻擊者可以不使用“.”字符就讀取到任何文件。盡管 os.path.join 的文檔中描述了這種行為，但這還是導致了許多漏洞（Cuckoo Sandbox Evasion， CVE-2020-35736）。

4. 任意的臨時文件

tempfile.NamedTemporaryFile 函數(shù)用于創(chuàng)建具有特定名稱的臨時文件。但是，prefix（前綴）和 suffix（后綴）參數(shù)很容易受到路徑遍歷攻擊（Issue 35278）。如果攻擊者控制了這些參數(shù)之一，他就可以在文件系統(tǒng)中的任意位置創(chuàng)建出一個臨時文件。下面的示例揭示了開發(fā)者可能遇到的一個陷阱。

def touch_tmp_file(request):
    id = request.GET['id']
    tmp_file = tempfile.NamedTemporaryFile(prefix=id)
    return HttpResponse(f"tmp file: {tmp_file} created!", content_type='text/plain')

在第 3 行中，用戶輸入的 id 被當作臨時文件的前綴。如果攻擊者傳入的 id 參數(shù)是“/../var/www/test”，則會創(chuàng)建出這樣的臨時文件：/var/www/test_zdllj17。粗看起來，這可能是無害的，但它會為攻擊者創(chuàng)造出挖掘更復雜的漏洞的基礎(chǔ)。

5.擴展的 Zip Slip

在 Web 應用中，通常需要解壓上傳后的壓縮文件。在 Python 中，很多人都知道 TarFile.extractall 與 TarFile.extract 函數(shù)容易受到 Zip Slip 攻擊。攻擊者通過篡改壓縮包中的文件名，使其包含路徑遍歷（../）字符，從而發(fā)起攻擊。

這就是為什么壓縮文件應該始終被視為不受信來源的原因。zipfile.extractall 與 zipfile.extract 函數(shù)可以對 zip 內(nèi)容進行清洗，從而防止這類路徑遍歷漏洞。

但是，這并不意味著在 ZipFile 庫中不會出現(xiàn)路徑遍歷漏洞。下面是一段解壓縮文件的代碼。

def extract_html(request):
    filename = request.FILES['filename']
    zf = zipfile.ZipFile(filename.temporary_file_path(), "r")
    for entry in zf.namelist():
        if entry.endswith(".html"):
            file_content = zf.read(entry)
            with open(entry, "wb") as fp:
                fp.write(file_content)
    zf.close()
    return HttpResponse("HTML files extracted!")

第 3 行代碼根據(jù)用戶上傳文件的臨時路徑，創(chuàng)建出一個 ZipFile 處理器。第 4 - 8 行代碼將所有以“.html”結(jié)尾的壓縮項提取出來。第 4 行中的 zf.namelist 函數(shù)會取到 zip 內(nèi)壓縮項的名稱。注意，只有 zipfile.extract 與 zipfile.extractall 函數(shù)會對壓縮項進行清洗，其它任何函數(shù)都不會。

在這種情況下，攻擊者可以創(chuàng)建一個文件名，例如“../../../var/www/html”，內(nèi)容隨意填。該惡意文件的內(nèi)容會在第 6 行被讀取，并在第 7-8 行寫入被攻擊者控制的路徑。因此，攻擊者可以在整個服務器上創(chuàng)建任意的 HTML 文件。

如上所述，壓縮包中的文件應該被看作是不受信任的。如果你不使用 zipfile.extractall 或者 zipfile.extract，你就必須對 zip 內(nèi)文件的名稱進行“消毒”，例如使用 os.path.basename。否則，它可能導致嚴重的安全漏洞，就像在 NLTK Downloader （CVE-2019-14751）中發(fā)現(xiàn)的那樣。
審核編輯：湯梓紅