Python eval的常见错误封装及利用原理详解

什么是Python eval函数？

Python提供了一个内置函数eval()，它可以将字符串作为Python代码进行解析和执行。因此，我们可以利用eval()函数来动态执行一些代码。比如：

>>> eval("2 + 3")
5

>>> eval("[1,2,3,4]")
[1, 2, 3, 4]

这个函数相当强大，但同时也有一些危险。如果我们不小心把一个恶意的字符串作为参数传递给eval()，那么很可能导致我们的程序被攻击者远程控制。下面，我们就来看看一些eval()的常见错误封装及利用方法。

eval函数的常见错误封装

1.输入的字符串中包含未定义的变量

如果我们传递的字符串中包含未定义的变量，那么调用eval()时就会出现NameError。这种情况下，攻击者可以构造一个恶意字符串来尝试访问应用程序中未定义的变量。比如：

# 用户提交的数据
evil_str = "__import__('os').system('ls')"

# 尝试解析用户提交的恶意字符串
try:
    result = eval(evil_str)
except NameError as e:
    print("发生了NameError错误:", e)

# 输出：发生了NameError错误: name '__import__' is not defined

在上面的例子中，eval()将会抛出一个NameError。攻击者可以利用这个错误来执行任意系统命令，造成严重后果。因此，在使用eval()时，一定要确保不会产生这种变量未定义的情况。

2.输入的字符串中包含不规范的语句

eval()函数只能够处理被Python认可的语句，否则会出现SyntaxError。例如，下面的语句中，缺少一个闭合的括号：

# 用户提交的数据
evil_str = "(1, 2, 3"

# 尝试解析用户提交的恶意字符串
try:
    result = eval(evil_str)
except SyntaxError as e:
    print("发生了SyntaxError错误:", e)

# 输出：发生了SyntaxError错误: unexpected EOF while parsing

在这种情况下，eval()会抛出一个SyntaxError。如果我们的应用程序中没有做好防御措施，那么攻击者就可以构造一个字符串，让eval()解析出不完整或不规范的Python语句，从而导致应用程序崩溃。

eval函数的利用原理

在利用eval()函数时，攻击者通常构造一些恶意的字符串，然后传递给eval()。这样eval()就会对这些字符串进行解析和执行，从而导致一些风险。

具体来说，攻击者通常会利用eval()执行以下类型的恶意代码：

1.执行系统命令

攻击者可以通过调用os.system()函数来执行任意的系统命令：

# 用户提交的数据
evil_str = "__import__('os').system('ls')"

# 解析并执行用户提交的数据
result = eval(evil_str)

# 会输出用户当前目录下的文件列表

这种技术利用了Python动态语言的特点，绕过了常规的命令执行限制，因此非常危险。

2.读取敏感信息

攻击者可以使用Python内置库来执行任意的文件操作，比如：

# 用户提交的数据
evil_str = "__import__('builtins').open('/etc/passwd').read()"

# 解析并执行用户提交的数据
result = eval(evil_str)

# 会输出/etc/passwd文件中的内容

这种技术利用了Python内置库的强大功能，可以读取任意敏感信息，比如密码、证书等等。

防御措施

为了避免eval()被恶意利用，我们应该采取以下几个基本的防御措施：

1.不要使用eval()

eval()是一个非常危险的函数，我们应该尽量避免使用它。如果我们必须使用eval()来实现某些功能，那么一定要对用户的输入进行严格的验证和过滤。下面列出了一些不建议使用eval()的情况：

• 用户输入不可控的字符串
• 想要使用递归或循环逻辑操作的情况
• 想要执行一些Python内部的操作（比如修改字节码）

2.对用户的输入进行严格的验证和过滤

在使用eval()时，我们应该始终保持警惕。我们必须对用户的输入进行严格的验证和过滤，避免用户提交恶意的代码。

3.使用更加安全的函数

如果我们必须使用eval()，那么我们应该使用更加安全的函数，比如ast.literal_eval()。这个函数只能够处理字面值数据结构（比如字符串、数字和元组等），不能够执行任意的代码，因此更加安全。

import ast

# 用户提交的数据
evil_str = "[1, 2, 3]"

# 解析恶意数据
result = ast.literal_eval(evil_str)

# 输出：[1, 2, 3]

总之，eval()函数是一个很强大的工具，但我们必须小心使用，避免被攻击者利用。