Python的eval()函数在不可信的字符串上是否安全？

Question

如果我使用 eval() 评估一个 Python 字符串，并且有一个类像这样：

class Foo(object):
    a = 3
    def bar(self, x): return x + a

如果我不信任一个字符串，会有哪些安全风险？特别是：

1. eval(string, {"f": Foo()}, {}) 不安全吗？也就是说，可以从 Foo 实例中访问 os 或 sys 等不安全的内容吗？
2. eval(string, {}, {}) 不安全吗？也就是说，可以完全通过内置函数（如 len 和 list）访问 os 或 sys 吗？
3. 有没有一种方法可以使内置函数在 eval 上下文中根本不存在？

有一些像 "[0] * 100000000" 这样的不安全的字符串，我不关心，因为最坏的情况下它们会减慢/停止程序。我主要关心保护外部于程序之外的用户数据。

显然，在大多数情况下，没有自定义字典的 eval(string) 是不安全的。

- user79758

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如果在你执行 eval 的字符串中包含 import sys sys.dostuff，并且你不信任这些字符串，那么情况可能会变得非常糟糕。 - Vasil

eval具有很好的特性，它只允许表达式。因此，像=、import和print这样的东西是不被允许的。 - user79758

请尝试运行eval('__import__("sys").stdout.write("Hello Joe")')。 - John La Rooy

我主张用ast.literal_eval(strg)替换eval(strg)。 - perpetualstudent

Answer 1

eval（）将允许恶意数据危害您的整个系统，杀死您的猫，吃掉您的狗并与您的妻子做爱。

最近在python-dev列表中有一个关于如何安全地执行这种操作的线程，结论如下：

• 这真的很难做到。
• 需要对Python解释器进行补丁以阻止许多类攻击。
• 除非你真的想这样做，否则不要这样做。

从这里开始阅读有关挑战的信息：http://tav.espians.com/a-challenge-to-break-python-security.html

您想在什么情况下使用 eval()？ 您是否希望用户能够执行任意表达式？ 还是您希望以某种方式传输数据？ 可能可以以某种方式锁定输入。

- Jerub

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@S. Lott — 安全的一个主要理念不是要预防坏事情发生吗？而不是之后希望你能够识别攻击者并说服他们不再做这样的事情吗？为什么要阻止好的做法呢？ - Ben Blank

任何情况下，如果一个人在互联网上编写不受信任的代码并运行在您的系统上，就需要确保这些不受信任的人无法攻击您的系统。如果您使用eval()编写了不安全的代码，我会告诉您不应该那样做，这是我的责任。 - Jerub

Answer 2

你无法通过这样的黑名单方法来保护eval的安全性。请参见Eval really is dangerous，其中列举了一些输入示例，这些示例会导致CPython解释器崩溃、让您访问任何所需的类等等。

- Ned Batchelder

Answer 3

您可以使用内置函数来访问os： __import__('os')。

对于Python 2.6+，ast模块可能会有所帮助；特别是ast.literal_eval，不过这取决于您想要评估的内容。

- John Fouhy

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是的，我主张用ast.literal_eval(strg)替换eval(strg)。 - perpetualstudent

Answer 4

请注意，即使您将空字典传递给eval()，仍然有可能通过一些语法技巧导致（C）Python崩溃。例如，在解释器上尝试执行以下代码：eval("()"*8**5)。

- Benjamin Peterson

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哇，为什么会引起 segfault 呢？ - jacob

它溢出了编译器的堆栈。 - Benjamin Peterson

Answer 5

你最好把问题转过来思考：

1. 你想要评估什么样的表达式？
2. 你能确保只有与某些严格定义的语法匹配的字符串被eval()吗？
3. 然后考虑一下是否安全。

例如，如果你想让用户输入一个代数表达式进行评估，请考虑限制他们使用单字母变量名、数字和特定集合的运算符和函数。不要eval()包含其他任何内容的字符串。

- MarkusQ

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如果他在写密码学程序，那么要么是Carol或Eve，如果是处理电子邮件，则是[e-mail]，但我不知道我们是否已经确定了一般情况下是谁。 - MarkusQ

我会更进一步地问，你为什么要这样做呢？ - Noufal Ibrahim

这是一个名为“28c3：不安全性科学”的好视频，描述了程序之间的接口。www.youtube.com/watch?v=3kEfedtQVOY它强烈鼓励输入消息要么是正则的，要么是上下文无关的。 - eric.frederich

Answer 6

Mark Pilgrim的Python深入教程中有一篇非常好的关于eval()不安全性的文章。

引用自该文章：

最终，对于某些“安全”的定义，可以安全地评估不受信任的Python表达式，但在现实生活中，这种定义并不是非常有用。如果你只是玩玩，只传递可信输入，那么没问题。但其他任何事情都会带来麻烦。

- Tim Pietzcker

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链接已失效。 - GingerPlusPlus

@GingerPlusPlus：谢谢，看起来Mark把他的域名迁移了。我已经更新了链接。 - Tim Pietzcker