Perl CGI编程安全点滴

小木木

　　---摘录自：http://book.chinaz.com/others/web/web/cgi/index2/122.htm
　　CGI在现在的互联网应用越来越广泛，CGI编程的安全问题也得到越来越多的重视。Perl作为CGI编程的主要语言之一，其安全性也受到很大的关注。在 W3C组织的 "WWW Security FAQ" 之 "CGI Scripts"一章中，Perl安全编程就整整占了一节。由此可见 Perl CGI 安全编程的重要性。 
　　这里我不会重复 "WWW Security FAQ" 的内容，而是根据一直以来对 Perl免费/商业程序包的源代码的研究，得出一些较易被忽略的编程漏洞，在此将几个最常见的（主要是变量字符过滤方面）写出来，供广大程序员作为参考。 
　　如果你对本文的内容有不同意见或任何建议，请告诉我。如果你发现了其它Perl CGI 编程漏洞，也请告诉我。如果你也发表了关于这方面的文章，当然也请告诉我。:-) 
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1、“有毒”的NULL字符 
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　　如果我说："root"=="root"，相信没有什么人反对。但同时我也这样说："root"!="root"！还有多少人会认为我是个“正常人”？:) 
　　但在各种不同的编程语言中，确实存在着这种情况。 
　　对于每一个希望发现CGI漏洞的安全专家或黑客来说，最常用的方法之一是通过传递特殊字符（串），绕过CGI限制以执行系统级调用或程序。如果你仔细留意的话，或许也会发现NULL字符确实有它的“妙用”。:) 
　　阅读以下例子： 
# parse $user_input 
$database="$user_input.db"; 
open(FILE "＜$database"); 
这个例子用于打开客户端指定的数据库文件。例如客户端输入"backend"，则系统将打开"backend.db"文件考只读方式）。（注：在这里我们暂且不讨论"../" 的安全问题。）这种处理方式在互联网中是很常见的。 
　　现在，让我们在客户端输入"backend%00"，在该PERL程序中$database="backend.db"，然后调用open函数打开该文件。但结果是什么呢？系统会打开"backend"文件（，如果该文件存在）！ 
　　出现这种情况的原因是由于PERL允许在字符串变量中使用NULL空字符，而在C语言中字符串则不允许包含空字符。因此，也就有了"root"!="root"（在PERL中）和"root"="root"（在C语言中）。由于系统内核/调用等都是使用C语言编写，因此当PERL将"backend.db"字符串传递到（C语言的）链接库/程序时，空字符以后的字符将被忽略？（或许还有利用价值？我还没发现。:)） 
　　这种编程缺陷的影响可大可小。试想一下，如果利用以上编程原理编写一个给系统其他管理员修改除了root外的其他用户口令的PERL程序： 
$user=$ARGV[1] # user the jr admin wants to change 
if ($user ne "root"){ 
# do whatever needs to be done for this user } 
那么，聪明的你应该知道如何绕过这个限制修改root用户口令了吧？对了，只要使 $user="root"，则PERL会执行上面程序中花括号内的语句。除非所有处理过程均使用PERL，否则一旦该变量传递给系统，则会造成安全问题。如修改root用户口令等。 
　　也许你认为很难遇到这种会造成严重安全问题的情况，那么我们能否将它作为一种寻找网站源程序漏洞的间接手段呢？;-) 
　　不知你有没有经常遇到这种类型的CGI程序，该程序用于打开客户端（提交的表单中）要求的页面？如： 
page.cgi?page=1 
然后网站是否返回页面"1.html"呢？;-) 好，现在将其改为： 
page.cgi?page=page.cgi%00 (%00 == '' escaped) 
这样，我们就可以得到我们感兴趣的文件内容了！这种方法连PERL的"-e"参数也可绕过： 
$file="/etc/passwd.txt.whatever.we.want"; 
die("hahaha! Caught you!) if($file eq "/etc/passwd"); 
if (-e $file){ 
open (FILE, "＞$file");} 
绕过这段程序的后果你应该想像得到吧？:) 
　　解决方法？最简单地，过滤NULL空字符。在PERL程序中， 
$insecure_data=~s///g; 
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2、漏网之鱼－－反斜杠() 
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　　对于每一个关心CGI安全的人，也许都看过 W3C 的 www.Security FAQ 中关于CGI安全编程一节。其中列出了建议过滤的字符： 
&;`'"|*?~＜＞^()[]{}$nr 
但我在很多时候发现反斜杠()往往被遗忘了。以下是正确的过滤表达式： 
s/([&;`'\|"*?~＜＞^()[]{}$nr])/\$1/g; 
但在很多商业的CGI程序中反斜杠却没有被包含进去，这可能是程序员们写程序时被这些过滤用的匹配表达式搞迷糊了？ 
　　那么，没有过滤反斜杠会造成安全问题吗？试想一下，如果向你的程序中发送如下一行内容： 
user data `rm -rf /` 
大多数情况下，程序员编写的程序会将以上内容过滤为： 
user data `rm -rf /` 
从而保护了系统。但如果PERL程序中忘记过滤了反斜杠，当客户端向该程序提交如下内容时： 
user data `rm -rf / ` 
经过匹配表达式后为： 
user data \`rm -rf / \` 
怎么样，看出危险了吗？由于两个反斜杠经系统解释后为一个字符""，但`字符却因此没有被过滤掉，`rm -rf / `将被系统执行！不过，由于其中还含有一个反斜杠字符，执行时系统会出错。你自己想办法绕过这个限制吧？;-) 
　　利用反斜杠的另一个应用－－绕过系统目录进入限制。请看以下表达式： 
s/..//g; 
这个匹配表达式的作用非常简单，就是过滤字符串中的".."。当输入为： 
/usr/tmp/../../etc/passwd 
将被过滤为： 
/usr/tmp///etc/passwd 
这样，你将无法访问/etc/passwd文件。（注：*nix系统允许///，试一下'ls -l/etc////passwd'命令就知道了。） 
　　现在，让我们的“好伙伴”反斜杠来帮忙。将输入改为： 
/usr/tmp/../../etc/passwd 
则由于反斜杠的存在而不符合过滤表达式。当PERL中存在如下程序段时， 
$file="/usr/tmp/.\./.\./etc/passwd"; 
$file=s/..//g; 
system("ls -l $file"); 
当运行到执行系统调用时，执行的命令会是"ls -l /usr/tmp/../../etc/passwd"。想知道会得到什么输出吗？自己在机器上试试吧。;-) 
　　然而，以上方法只适用于系统调用或``命令中。无法绕过PERL中的'-e'命令和open函数（非管道）。如下程序： 
$file="/usr/tmp/.\./.\./etc/passwd"; 
open(FILE, "＜$file") or die("No such file"); 
执行时将显示"No such file"并退出。我还没有找出绕过这个限制的方法。:( 
　　解决方法：只要别忘了过滤反斜杠字符()，就已足够了。 
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3、畅通无阻的“管道”－－字符"|" 
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　　在PERL的open函数中，如果在文件名后加上"|"，则PERL将会执行这个文件，而不是打开它。即： 
open(FILE, "/bin/ls") 
将打开并得到/bin/ls的二进制代码，但 
open(FILE, "/bin/ls|") 
将执行/bin/ls命令！ 
　　以下过滤表达式 
s/(|)/\$1/g 
可以限制这个方法。PERL会提示"unexpected end of file"。如果你找到绕过这个限制的方法，请告诉我。:-) 
综合应用 
　　现在让我们综合以上几种编程安全漏洞加以利用。先举个例子，$FORM是客户端需要提交给CGI程序的变量。而在CGI程序中有如下语句： 
open(FILE, "$FORM") 
那我们可以将"ls|"传递给$FORM变量来获得当前目录列表。现在让我们考虑如下程序段： 
$filename="/safe/dir/to/read/$FORM" 
open(FILE, $filename) 
如何再执行"ls"命令呢？只要能使$FORM="../../../../bin/ls|"即可。如果系统对目录操作加入了".."过滤，则可利用反斜杠的漏洞绕过它。 
　　在这段程序中，我们还可以在命令中加入参数。如"touch /backend|"，将建立/backend文件。（但我不会使用这个文件名，因为它是我的名字。:-)） 
　　现在，让我们在程序段中加入更多的安全限制： 
$filename="safe/dir/to/read/$FORM" 
if(!(-e $filename)) die("I don't think so!") 
open(FILE, $filename) 
这样我们还需要绕过"-e"的限制。由于我们在$FORM变量中使用了"|"字符，当"-e"运算符检查"ls|"文件时，因为不存在此文件而退出程序。如何当"-e"检查时去掉管道符，而调用open函数时又含有管道符呢？回忆一下在前面谈到的NULL字符的利用，我们就知道应该如何做了。只要使$FORM="ls|"（注：在客户端提交的表单中为"ls%00|"）即可。其中的原理复习一下前面提到的内容就会明白了。 
　　需要说明的是，以上程序段中，我们无法象再上一段程序那样执行带参数的命令，这是因为"-e"运算符的限制所致。举例如下： 
$filename="/bin/ls /etc|" 
open(FILE, $filename) 
将显示/etc目录下文件列表。 
$filename="/bin/ls /etc|" 
if(!(-e $filename)) exit; 
open(FILE, $filename) 
将导致因不存在文件而退出。 
$filename="/bin/ls /etc|" 
if(!(-e $filename)) exit; 
open(FILE, $filename) 
将只显示当前目录下文件列表。