Python中eval带来的潜在风险代码分析

什么是eval

eval() 是 Python 中一个内置函数，它的作用是将字符串形式的表达式转换成对应的数学计算并返回结果。

下面是 eval() 函数的语法：

eval(expression, globals=None, locals=None)

其中， expression 表示需要执行的字符串， globals 和 locals 用于指定执行时所处的命名空间，不传参数默认使用全局和局部命名空间。

而正是由于 eval() 函数的这种作用，它可能会成为恶意攻击的靶子，带来风险。

eval 的风险

当我们使用 eval() 函数时，需要非常注意安全性，否则就会给攻击者留下可乘之机。

举个简单的例子，假设有如下代码：

eval("__import__('os').system('calc')")

该代码字符串会被 eval() 函数解析成为以下代码：

__import__('os').system('calc')

此时，代码就会执行调用 Windows 计算器程序，并打开计算器的操作。很明显，这是一个非常危险的操作。那么，对于这种情况，应该如何防范呢？

防范措施

① 禁止使用 eval

第一个防范 eval 攻击的措施就是禁止使用 eval() 函数。对于需要执行字符串的操作，尽量使用其他可替代的方法，如 ast 模块或 literal_eval() 函数。

② 检测代码

编写代码的过程中，应该时刻检测代码，保证其安全性，防止攻击者利用恶意代码注入程序。对于使用 eval() 函数的代码，可以采取以下几种方式进行检测：

• 增加 whitelists 来限定合法的输入；
• 检测代码是否带有 __import__ 或 os 等模块，并限制其输入；
• 增加字符过滤和转义等功能，过滤特殊字符或将其转移成普通字符。

下面是一个比较简单的例子，假设我们需要对一个字符串进行计算：

string = "1+2+3+4+5"
result = eval(string)
print(result)

此时，如果字符串过于庞大或者是通过用户输入获取的，就存在被攻击的风险。为了避免这种情况，我们可以对字符串本身进行检测，对其进行字符转义和白名单限制：

def eval_safe(string):
    allowed_chars = set("0123456789+-*/()")
    if set(string) > allowed_chars:
        raise Exception("Bad characters in input")
    return eval(string)

string = "1+2+3+4+5"
result = eval_safe(string)
print(result)

通过上述检测方式，可以确保代码的安全性。对于更加复杂的程序，我们需要进一步提高代码检测的复杂度，以防止各种安全漏洞的出现。

总结

eval() 函数可以方便地将字符串转换为代码并执行，但也容易引起各种安全漏洞。为了避免这种情况，我们需要时刻维护代码的安全性，增加字符过滤、白名单、转义等检测手段，以尽可能避免安全问题的出现。