使用 exec 函数时需要注意的一些安全问题

众所周知,在 python 中可以使用 exec 函数来执行包含 python 源代码的字符串:

12345678 >>> code = \’\’\’   …: a = \”hello\”   …: print(a)   …: \’\’\’>>> exec(code)hello>>> a\’hello\’



exec 函数的这个功能很是强大,慎用。如果一定要用的话,那么就需要注意一下下面这些安全相关的问题。

全局变量和内置函数

exec 执行的代码中,默认可以访问执行 exec 时的局部变量和全局变量, 同样也会修改全局变量。如果 exec 执行的代码是根据用户提交的数据生产的话,这种默认行为就是一个安全隐患。

如何更改这种默认行为呢?可以通过执行 exec 函数的时候再传两个参数的方式来 修改这种行为(详见 之前 关于 exec 的文章):

123456789101112 >>> g = {}>>> l = {\’b\’: \’world\’}>>> exec(\’hello = \”hello\” + b\’, g, l)>>> l{\’b\’: \’world\’, \’hello\’: \’helloworld\’}>>> g{\’__builtins__\’: {...}}>>> helloNameError                                 Traceback (most recent call last)...NameError: name \’hello\’ is not defined

如果要限制使用内置函数的话,可以在 globals 参数中定义一下 __builtins__ 这个 key:

12345678910111213 >>> g = {}>>> l = {}>>> exec(\’a = int(\”1\”)\’, g, l)>>> l{\’a\’: 1} >>> g = {\’__builtins__\’: {}}>>> exec(\’a = int(\”1\”)\’, g, l)Traceback (most recent call last):  File \”<stdin>\”, line 1, in <module>  File \”<string>\”, line 1, in <module>NameError: name \’int\’ is not defined>>>

现在我们限制了访问和修改全局变量以及使用内置函数,难道这样就万事大吉了吗? 然而并非如此,还是可以通过其他的方式来获取内置函数甚至 os.system 函数。

另辟蹊径获取内置函数和 os.system

通过函数对象:

123456 >>> def a(): pass...>>> a.__globals__[\’__builtins__\’] >>> a.__globals__[\’__builtins__\’].open<built-in function open>

通过内置类型对象:

1234567 >>> for cls in {}.__class__.__base__.__subclasses__():…     if cls.__name__ == \’WarningMessage\’:…         b = cls.__init__.__globals__[\’__builtins__\’]…         b[\’open\’]<built-in function open>>>>

获取 os.system:

1234 >>> cls = [x for x in [].__class__.__base__.__subclasses__() if x.__name__ == \’_wrap_close\’][0]>>> cls.__init__.__globals__[\’path\’].os<module \’os\’ from \’/usr/local/var/pyenv/versions/3.5.1/lib/python3.5/os.py\’>>>>

对于这两种办法又如何应对呢? 一种办法就是禁止访问以 _ 开头的属性:

  • 如果可以控制 code 的生成,那么就在生成 code 的时候判断
  • 如果不能的话,可以通过 dis 模块分析生成的 code:  (dist 无法分析嵌套函数的代码,正在查找更安全的办法)

我所知道的使用 exec 函数时需要注意的安全问题就是这些了。 如果你还知道其他需要注意的安全问题的话,欢迎留言告知。