如何安全地运行不受信任的Python代码？

Question

这是场景：我的网站有一些不安全的代码，由网站用户生成，运行在我的服务器上。

我想禁用一些保留字对Python进行保护，例如eval，exec，print等等。

有没有一种简单的方法（不修改Python解释器，我的Python版本是2.7.10），可以实现我之前描述的功能？

非常感谢。

- diaosihuai

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你的网站是一开始就被设计成沙盒吗？还是因为有人试图攻击你的网站而发生了这种情况？ - Burhan Khalid

在处理任何内容之前，您可以验证用户输入。 - Hackaholic

eval不是关键字，而是一个函数。eval = 8; print eval。验证代码的最佳方法是将其解析为AST，然后扫描树以查找不安全的内容。但是...请参见此处。 - Amadan

感谢提醒关于 eval 的问题和建议。 - diaosihuai

说到eval，可以看看Stack Overflow老手Ned Batchelder的文章《Eval真的很危险》。该文章中有一些评论讨论使用ast模块来清理用户提供的代码。 - PM 2Ring

Answer 1

禁用Python的名称在Python级别上是无效的，因为有很多绕过方法。请参考此和此文章获取更多信息。以下是您需要执行的操作：

对于CPython，请使用RestrictedPython定义Python受限子集。

对于PyPy，请使用沙箱模式。它允许您在特殊环境中运行任意的Python代码，以序列化所有输入/输出，从而可以在实际运行之前检查并决定哪些命令是允许的。

自版本3.8起，Python支持审计钩子，因此您可以完全防止某些行为：

import sys

def audit(event, args):
    if event == 'compile':
        sys.exit('nice try!')

sys.addaudithook(audit)

eval('5')

此外，为了保护您的主机操作系统，请使用以下方法：

• 虚拟化（更安全）例如 KVM 或 VirtualBox

• 或容器化（更轻）例如 lxd 或 docker

如果您选择使用 docker 进行容器化，则可能需要添加 AppArmor 或 SELinux 策略以提高安全性。 lxd 默认已经带有 AppArmor 策略。

请确保使用权限最低的用户运行代码。

对于每个用户，请重新构建虚拟机/容器。

无论您选择哪种解决方案，都不要忘记限制资源使用量（RAM、CPU、存储、网络）。如果您所选的虚拟化/容器化方案不支持此类限制，请使用 cgroups。

最后，使用超时来防止用户的代码永远运行。

- Kris

Answer 2

一种方法是使用阴影方法：

def not_available(*args, **kwargs):
    return 'Not allowed'

eval = not_available
exec = not_available
print = not_available

然而，聪明的人总是可以做到这一点：

import builtins
builtins.print('this works!')

因此，真正的解决方案是解析代码，如果有这样的语句，则不允许输入（而不是尝试禁用它们）。

- Burhan Khalid

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很好！我也尝试禁用一些特定的模块，比如os、threading和builtins... - diaosihuai

不幸的是，这对于Python 2.7中的exec不起作用，因为exec是一个语句而不是函数，所以任何尝试分配给exec都会引发SyntaxError：invalid syntax。 而要使其适用于print，您需要使用from __future__ import print_function来禁用print语句。 - PM 2Ring

@diaosihuai：你可以进行简单的字符串或正则表达式测试，以查看用户代码是否包含exec语句。另一方面，最好使用ast来处理用户代码。 - PM 2Ring

@PM 2Ring 使用ast检查用户代码是否包含这些敏感关键词，如果结果为True，则停止。因此，用户代码在通过ast测试之前不会真正运行？ - diaosihuai