关于python安全性的问题

收集总结了一下python安全方面的知识点以及近年来的相关漏洞，如果有需要修正或补充的地方，欢迎各位师傅的指出。

常见web漏洞在python中的示例。

 

xss

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python下的xss其原理跟php是一样的，django近年的例子如下：

CVE-2017-12794,此例中通过抛出异常造成xss。

 

sql注入

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一般来说使用django自带的操作数据库api是不会造成sql注入的,如下：

Person.objects. filter (first_name = request.GET.get( 'user' ))

不过django依然支持原生sql语法的使用方法,如下：

 

    def  index(request,  * args,  * * kwargs):
        for  e  in  Person.objects.raw( 'select * from FIRST_Person ' ):
            print (e.first_name,e.last_name)
        return  render(request,  'home.html' )

控制台结果如下：

 

    asd sdf
    mapl0 ppp
    admin hahaha

如果代码如下：

 

    def  index(request,  * args,  * * kwargs):
        for  e  in  Person.objects.raw( 'select * from FIRST_Person WHERE first_name = '  +  '"' + request.GET.get('user') + '"' ):
            print (e.last_name)
        return  render(request,  'home.html' )

访问http://127.0.0.1:8000/?user=admin后控制台返回hahaha

而访问http://127.0.0.1:8000/?user=qqq%22%20or%20%221，控制台直接返回了

 

    sdf
    ppp
    hahaha

 

代码/命令执行

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除内建的模块，还有os,commands,subprocess,multiprocessing,pty，Cpickle/pickle，PyYAML等模块能代码/命令执行，详细可看下文。

 

CSRF

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django这类的框架自带csrf防护，不过在去年依然爆出csrf漏洞CVE-2016-7401-Django（知道创宇这篇分析很细致），如果django使用了Google Analytics则可能绕过django自带的csrf防护机制。

Django对于CSRF的防护就是判断cookie中的csrftoken和提交的csrfmiddlewaretoken的值是否相等，但是Google Analytics可以通过referer帮我们设置用户的cookie，cookie一般如下：

    utmz=123456.123456789.11.2.utmcsr=[HOST]|utmccn=(referral)|utmcmd=referral|utmcct=[PATH]

其中[HOST]和[PATH]是由Referer确定的，也就是说当

Referer: http://x.com/helloworld

时，cookie如下：

    z=123456.123456789.11.2.utmcsr=x.com|utmccn=(referral)|utmcmd=referral|utmcct=helloworld

django在当时的版本有cookie解析漏洞，当Cookie.SimpleCookie()解析a=hello]b=world这样的字符串时，就会取得a=hello和b=world，所以当Referer为http://x.com/hello]csrftoken=world，csrftoken就被成功赋值。

详细的代码分析，值得一看。

 

文件上传

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在php环境下如果不限制上传文件后缀会导致getshell，但在django下，如果上传的文件能覆盖类似url.py，__init__.py的文件，攻击者能顺利getshell。参考https://www.secpulse.com/archives/36220.html 。还有django只有在development server的模式下才会修改了文件就立刻重启，否则修改了文件也暂时无法生效。

当然除此之外还有其他方法，例如写cron（前提是有权限），和模板文件。

简单说一下写模板文件的过程：

需要在templatetags和templates分别写入一个文件（可能也不叫templatetags，可自行定义），templatetags文件夹内存放自定义标签，上传文件rce.py，代码如下：

 

    from  django  import  template
    import  os
    register  =  template.Library()
    @register.simple_tag
    def  some_function(value):
        shell  =  os.system( 'touch mapl0' )
        return  shell

templates文件夹存放静态html文件，上传文件home.html如下：

 

    < html >
    < head >
        < meta  charset = "UTF-8" >
        < title >Title title >
    head >
    < body >
    {% load rce %}
    {% some_function "%s" as func %}
    < p > command is {{ func }}  p >
    body >
    html >

在view里，index会使用这个模板：

 

    def  index(request,  * args,  * * kwargs):
        return  render(request,  'home.html' )

访问后，就在项目目录生成了mapl0文件。

可见使用限制很大，还需要一定的权限。首先，文件后缀没有限制，其次上传路径没有限制，templatetags目录已知，另外还需要有view使用这个模板。

另外xml和html文件的自由上传依然可以造成xxe和xss。

 

文件包含

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案例

相比之下文件包含比php少得多

 

重定向

 

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django在今年爆出了两个重定向漏洞CVE-2017-7233&7234其中的CVE-2017-7233与urlparse有关，漏洞的说明可查看下文。

 

不安全模块及函数

 

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内建函数

input():

python input() 相等于 eval(raw_input(prompt)) ，用来获取控制台的输入,在python3.0以后的版本中取消raw_input,并用input代替.

 

    value  =  input ( "hello " )
    print ( "welcome %s"  %  (value,))

python2命令行下：

 

    hello  dir ()
    welcome [ '__builtins__' ,  '__doc__' ,  '__file__' ,  '__name__' ,  '__package__' ]

python3命令行下:

 

    hello  dir ()
    welcome  dir ()

assert():

assert断言是声明其布尔值必须为真的判定，如果发生异常就说明表达示为假。

 

    Traceback (most recent call last):
      File  "/Users/mapl0/Desktop/资料/sec.py" , line  3 ,  in
        assert  os.system( 'touch test' )
    AssertionError

报了个错误，但test文件已被建立

代码执行函数

eval:计算字符串中的表达式

exec:执行字符串中的语句

execfile:用来执行一个文件#python3中已无此函数

 

    a  =  "print('eval:hello')"
    b  =  "print('exec:hello')"
    eval (a)
    exec (b)

python2和python3下结果一样

eval:hello

exec:hello

execfile('temp.bin')#temp.bin内容为print('execfile:hello')

结果

execfile:hello

os模块:

os.system

os.popen#和os.system的区别在于popen会把命令的输出作为返回值

os.spawn

os.exec家族

commands模块 :

commands.getstatusoutput

subprocess模块 :

subprocess.Popen

subprocess.call通过子进程进行外壳注入

 

    from  subprocess  import  call
    unvalidated_input  =  '/bin/true' #true命令啥都不做,只设置退出码为0
    unvalidated_input  + =  '; cut -d: -f1 /etc/passwd'
    call(unvalidated_input, shell = True ) #当shell=true时，shell命令可被当做多句执行。

运行结果

    nobody

    root

    ........

multiprocessing多进程模块 :

 

    import  multiprocessing
    p  =  multiprocessing.Process(target = print , args = ( "hello" )) #target参数为函数名，args为函数所需参数
    p.start()
    p.join()

运行结果

h e l l o

pty :

只能在linux\mac下使用的伪终端

 

    import  pty
    pty.spawn( 'ls' )

在python2\3下均可执行命令

其他有安全问题模块及函数

codecs :

codecs作用于各种编码之间的相互转换

 

    import  codecs
    import  io
    b  =  b '\x41\xF5\x42\x43\xF4'
    print ( "Correct-String %r" )  %  (( repr (b.decode( 'utf8' ,  'replace' ))))
    with  open ( 'temp.bin' ,  'wb' ) as fout:
        fout.write(b)
    with codecs. open ( 'temp.bin' , encoding = 'utf8' , errors = 'replace' ) as fin:
        print ( "CODECS-String %r" )  %  ( repr (fin.read()))
    with io. open ( 'temp.bin' ,  'rt' , encoding = 'utf8' , errors = 'replace' ) as fin:
        print ( "IO-String %r" )  %  ( repr (fin.read()))

当b以二进制方式写入文件后，用codecs在进行读取，如果errors='replace'且编码形式为utf-8时，则对于xF5和xF4这类不能编码的都会被替换为\ufffd。

在python2下：

 

    Correct - String  "u'A\\ufffdBC\\ufffd'"
    CODECS - String  "u'A\\ufffdBC'"
    IO - String  "u'A\\ufffdBC\\ufffd'"

在Python3下会报错：

 

    print ( "Correct-String %r" )  %  (( repr (b.decode( 'utf8' ,  'replace' ))))
    TypeError: unsupported operand  type (s)  for  % :  'NoneType'  and  'str'

ctypes :

ctypes是一个提供和C语言兼容的数据类型的外部库，当出现x00的空字符就会出现截断

 

    import  ctypes
    buffer  =  ctypes.create_string_buffer( 8 )
    buffer .value = 'ab\x00c1234'
    print ( buffer .value)
    print  ( buffer .raw)

在python2命令行下:

    ab

    abc1234

在python3下回报错：

 

    buffer .value = 'ab\x00c1234'
    TypeError: bytes expected instead of  str  instance

Python Interpreter :

 

    #!python
    try :
        if  0 :
            yield  5
        print ( "T1-FAIL" )
    except  Exception as e:
        print ( "T1-PASS" )
        pass
    try :
        if  False :
            yield  5
        print ( "T2-FAIL" )
    except  Exception as e:
        print ( repr (e))
        pass

对于类似if 0: if False: 的写法，python版本的不同，其测试结果也不同

可重用整数 :

 

    999 + 1  is  1000  #False
    1 + 1  is  2  #True

对此的解释是，Python 维护了一个对象连接池，其中保有前几百个整数，重用它们会节约内存和对象的创建。

浮点数比较 :

2.2  *  3.0  = =  3.3  *  2.0  #False

由于固有受限精度，以及十进制与二进制小数表示所产生的差异导致的舍入错误。

无穷大 :

python支持无穷大的概念，但在python2下出现了这样的情况

 

    Type  "help" ,  "copyright" ,  "credits"  or  "license"  for  more  information.
    10**1000000 > float( 'infinity' )
    False
    float > float( 'infinity' )
    True

python3下

 

     10 * * 1000000  >  float ( 'infinity' )
    False
     float  >  float ( 'infinity' )
    Traceback (most recent call last):
      File  "" , line  1 ,  in
    TypeError: unorderable types:  type () >  float ()

builtins :

此模块在python启动后首先加载到内存，此时还没有执行任何程序员写的代码，在Python2.X版本中，内建模块被命名为__builtin__，而到了Python3.X版本中更名为builtins。

在 Python 2中， 内置对象可以通过魔法 __builtins__ 模块进行访问。

 

     __builtins__. False , __builtins__. True  =  True ,  False
      True
      False
      int ( True )
      0

false被赋值成true，true被赋值成false

urllib2:

Python 的 urllib 库曾出过一个头注入的漏洞，CVE-2016-5699

如果请求头里出现了%0A则直接换行导致攻击者可以注入额外http头和请求方法，可在ssrf里攻击redis或者memcached。

Python2/Python3较新的版本均在出口处的putheader()函数里添加了一个检验，发现不合法URL会报一个error.

tarfile/ZipFile:

tarfile模块可以读取和写入tar文件，包括使用gzip或bz2压缩的压缩文件。

ZipFile模块提供了创建，读取，写入，附加和列出ZIP文件的函数。

TarFile.extractall使用此函数提取文件时，文件可能创建在其他路径，官方建议不要从不信任的来源提取文件。

ZipFile.extractall也有同样的问题，解压时文件可能创建在其他路径，但在2.7.4版本中，模块会试图阻止这种行为。

urlparse :

CVE-2017-7233 urllib.parse.urlparse的特殊情况曾给django造成一个url跳转漏洞。

django的is_safe_url函数可用于检测url是或否安全，但整合各函数是基于urllib.parse.urlparse的，urlparse在当scheme不等于http，path为纯数字时不能正常分割使得is_safe_url为true，从而达到bypass的目的。

例如 https:1029415385，is_safe_url会直接判断为true。

格式化字符串漏洞:

起因是python的新方法format，示例如下：

 

    class  mapl0:
        user  =  'mapl0'
        password  =  'hahaha'
        key  =  '123456'
    print ( "This is {user.user} {user.password}" . format (user  =  mapl0))

我们可以通过format将mapl0类中的属性输出出来，在这篇[paper](https://paper.seebug.org/175/)中(@phithon)就有类似的情况：

 

    def  view(request,  * args,  * * kwargs):
        user  =  get_object_or_404(User, pk = request.GET.get( 'uid' ))
        template  =  'This is {user}\'s email: '  +  request.GET.get( 'email' )
        return  HttpResponse(template. format (user = user))

由于request.GET.get('email')也就是用户通过get传入的email参数完全可控，我们就能让request.user里的任意属性输出出来，例如{user.password}。

通过debug查看了一下request.user里的内容,其中session_key,目录，secret_key等等敏感信息都能查看，其中SECRET_KEY如果泄露，则可能配合django反序列化漏洞实现rce。

Jinja的沙盒绕过与此同理。顺便一说，在paper还提到的f修饰符很有意思，在python3.6版本会后，被f/F修饰的字符串将会被当做代码执行。

 

反序列化

 

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Cpickle/pickle 反序列化：

python2 使用cPickle，python3 使用pickle，__reduce__函数会在被反序列化是执行，类似php里的\__wakeup，当我们序列化了一个带有\__reduce\__的类时，将其反序列化即可执行\__reduce\__里的代码

 

    import  os
    import  cPickle
    a  =  1
    # Exploit that we want the target to unpickle
    class  Exploit( object ):
        def  __reduce__( self ):
            global  a
            a  =  10
            os.system( "pwd" )
            return  (os.system, ( 'ls' ,))
    shellcode  =  cPickle.dumps(Exploit()) #cPickle.dumps序列化操作
    cPickle.loads(shellcode) #cPickle.loads反序列化操作
    print  a

pickle用法类似

 

    import  os
    import  pickle
    # Exploit that we want the target to unpickle
    class  Exploit( object ):
        def  __reduce__( self ):
            return  (os.system, ( 'ls' ,))
    shellcode  =  pickle.dumps(Exploit())
    pickle.loads(shellcode)

Django任意代码在django1.6版本前存在任意代码执行漏洞，其漏洞起因就是pickle。

在django1.6以下，session默认是采用pickle执行序列号操作，在1.6及以上版本默认采用json序列化，但还需要知道SECRET_KEY以及目标采用了signed_cookies。

掌阅iReader某站Python漏洞挖掘，通过redis写session从而反序列化getshell。

PyYAML 对象类型解析导致的命令执行问题：

http://blog.knownsec.com/2016/03/pyyaml-tags-parse-to-command-execution/ 

 

    import  yaml
    content  =  '''---
    !!python/object/apply:subprocess.check_output [[ls]]#subprocess.check_output父进程等待子进程完成 返回子进程向标准输出的输出结果
    ...'''
    print  yaml.load(content)

python2下结果

1.py

__init__.py

__pycache__

......

python3下结果

b' 1.py \n__init__.py\n__pycache__\n................

shelve：

shelve用处是让对象持久化，但它在序列化与反序列化的过程中使用了pickle模块，因此我们可以利用shelve会调用的pickle在反序列化过程中执行代码。

 

    import  shelve
    import  os
    class  exp( object ):
        def  __reduce__( self ):
            return  (os.system( 'ls' ))
    file  =  shelve. open ( "test" )
    file [ 'exp' ]  =  exp()
    print ( file [ 'exp' ])

一些在较新版本被弃用的函数和模块

rexec:

在python2.6后被弃用，相关文档.

bastion:

在python2.6后被弃用，相关文档.

tempfile.mktemp:

此函数自从2.3版本不推荐使用并使用mkstemp()代替，相关[文档](https://docs.python.org/3/library/tempfile.html?highlight=mktemp#tempfile.mktemp)

 

总结

 

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python安全还远不止上文所述部分，随之python使用者的增多，其安全性必然也会不断地收到挑战，而我们也需要从中不断学习以应对随时袭来的威胁。

转载于:https://www.cnblogs.com/pyxiaomangshe/p/7764856.html