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Perl语言安全 |
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引言
对一种编程语言而言，在设计这种语言的时候，一般是不会产生安全隐患的，事实上，这种隐患是由程序员引入的。几乎每一种编程语言都有一定这样的漏洞，这种漏洞将会在某种程度上导致不安全软件的产生，但是一个如软件整体的安全性仍然大部分依赖于这个软件制造者的知识面、理解能力和他的安全意识。Perl也有它安全上令人担忧的部分，然而大多数程序员完全没有意识到这些方面。
在这篇文章里，我们将会看一下Perl中一些最普遍被误用和忽视的属性。我们将会看到它们的误用将会怎样对运行它们的系统的安全以及它们的用户造成威胁。我们将会演示怎样把这些弱点挖掘出来以及如何去修改、避免它们。
用户输入上的弱点
Perl脚本中产生安全问题的一个很大的来源是没有经过正确确认(或根本就没有确认)的用户的输入。每次当你的程序要从一个不信任用户那里获取输入信息的时候，即使采用的是非直接的方式，你都应该小心。举个例子来说吧，如果你在Perl中写CGI脚本，你要预期到恶意的用户将会发送给你假的输入。 不正确的用户输入，如果没有经过确认就被认可并使用了，将会导致许多方面出错。最常见和明显的错误是，没有经过确认就去执行有用户自定义参数的其他程序。
syetem()和exec()函数
Perl以能被用作一种“粘合”语言而著称——它能够通过如下方式完成一个出色的工作：在调用其他程序来为它工作的时候，通过采集一个程序的输出，将它重新格式成一种特定的方式后传递到其他程序的输入的方式仔细的协调它们的运行。这样各个程序就能很好的运行了。
正如Perl发布标语告许我们的，我们有不止一种方法可以做同样的事。
一种执行一个外部程序和一个系统命令的方法是通过调用exec()函数。当Perl遇到一个exec()语句的时候，它审视exec()被调用处的参数，然后启动一个新的进程来执行这条特定的命令。Perl从不会返回控制给调用exec()的原来的那个进程。
另一个相似的函数是system()。system()的运行方式非常象exec()。它们之间的唯一的大的区别是Perl会首先从父进程中分叉出一个子进程，子进程作为提供给system()的一个参数。父进程等到子进程结束运行后再接着运行程序的其余部分。我们将会在下面更详细的讨论system()调用，但这些讨论大部分也适用于exec()。
传递给system()的参数是一个列表——列表里的第一个元素是要被执行的这个程序的程序名，其他元素是传给这个程序的参数。然而，如果只有一个参数的的话，system()的执行方式会发生差异。在那种情形下，Perl将会扫描这个参数看它是不是包含任何shell转换字符。如果有的话，它就要把这些字符通过shell来解释。所以产生一个shell命令行来工作。不然，Perl会降字符串拆成单词然后调用效率更高的c库函数execvp(),这个函数不能理解特殊的shell字符。
现在假设我们有一张CGI表单，它要询问用户名，然后显示包含这个用户统计信息的一个文件。我名可以如下使用system()来调用’cat’实现那种要求：
system ("cat /usr/stats/$username");
用户名来自这样的一个表单：
$username = param ("username");
. 举个例子，当用户在表单里添上username = jdimov,然后提交后。Perl在字符串``cat /usr/stats/jdimov''中没有找到任何转换字符创，所以它就调用execvp()函数运行”cat”后返回到我们的脚本中。这个脚本也许看起来没有害处可言，但是它容易被一个恶意的攻击者所利用。
问题是这样的，通过在表单的”username”域内使用特殊的字符，一个攻击者可以通过 shell来执行任何命令。举个例子，我们可以这样说，如果攻击者传递这样的字符串"jdimov; cat /etc/passwd"，Perl会把分号当作一个转换字符，然后把它传递到shell中：
cat /usr/stats/jdimov; cat /etc/passwd
攻击者既可以获得亚元文件，又可以获得密码文件。如果攻击者想要搞破坏的话，他只要发送"; rm rf /*"就可以了。
我们在前面提到system()有一个参数表，并且将第一个元素看作命令来执行，而将其余的元素作为参数来传递。所以我们可以稍微改变一下我们的脚本，使只有我们想让执行的程序能够被执行:
system ("cat", "/usr/stats/$username");
既然我们分开来指定程序的参数，那么shell就永远也不会被调用了。所以发送";rm -rf /*"也就不会起作用了，因为攻击字符串将只会被解释成一个文件名而已。
这种方法比单个参数的版本要好多了，因为它避免了使用shell命令，但是仍然有潜在的缺陷。特别的，我们要考虑到$username的值会不会被利用产生程序中能被执行的弱点。举例来说，一个攻击者仍然可以利用我们重写的代码版本，通过把$username设置成字符串"../../etc/passwd"来获得系统的密码文件。
使用那样的程序的时候很多地方会出错，举例来说，一些应用程序将特殊的字符序列解释成执行一条shell命令的请求。一个普遍的问题是有些版本的Unix邮件工具当它们在一定的上下文背景下看到有”~!…”等字符序列的时候将会执行一个shell命令。所以在一个消息体中的空白行中包含"~!rm -rf *"的用户输入将会在某种情形下产生问题。
只要是谈及安全的，上面论及system()函数的任何内容也适用于exec().
Open()函数
在Perl中open()函数被用来打开文件。在最为常见的形式中，它是这样使用的：
open (FILEHANDLE, "filename");
这样使用的时候，’filename”是以只读方式打开的。如果”filename”是含有”>”标志的前缀，那么它是为输出而打开的，并且在文件已经存在的时候覆盖原文件；如果含有”>>”前缀，那么是为追加打开的；前缀”<”打开文件来进行输入操作，但这也是不含前缀的时候的默认方式。用未经确认的用户输入作为文件名的一部分所产生的一些问题应该总是比较明显的。举例来说，向后回溯浏览目录的骗招在这里仍然能用。还有其他值得担忧的问题。现在我们使用open()替换”cat”来修改我们的脚本文件。我们象这样的命令：
open (STATFILE, "/usr/stats/$username");
然后我们从文件中读取代码并显示它。Perl文档告许我们：如果文件名是以”|”开始的，文件名将会被解释成一个输出管道命令；反之，如果文件名以”|”结束的话，文件名将会被解释成将让我们进行输出的管道。
于是，只要加上一个”|”前缀，用户就可以在/usr/stats目录下运行任何命令了。向后回溯目录的操作能够让用户在这个系统里执行任何程序。
一种解决这个问题打方法是：对于你想要打开并向其中输入的文件总是要求通过加”<”标识显式的指明.
有时我们确实要调用一个外部的程序，比如，我们想要改表我们的脚本文件以让他能够读取旧的纯文本文件/usr/stats/username，但是在显示给用户之前要先通过一个HTML过滤器。我们有一个马上就可以使用的便利的方法来实现这个意图。一种方法可以这样做：
open (HTML, "/usr/bin/txt2html /usr/stats/$username|");
print while ;
不幸的是，这依然要通过shell层。然而我们可以采用open()调用的另一个形式来避免牵涉到shell：
open (HTML, "-|")
or exec ("/usr/bin/txt2html", "/usr/stats/$username");
print while ;
当我们打开一个管道命令，或者是为了读(“-|”),或者是为了写（”|-“）的时候,Perl在当前进程中产生分支，并且返回子进程的PID给父进程，返回0给子进程。”or”语句用来决定我们是在父进程还是在子进程。如果我们在父进程（返回值为非零），我们继续执行print()语句。否则我们在子进程中，就执行txt2html程序，使用多于一个参数的exec()的安全版本来避免传递任何命令到shell层。所发生的是，子进程答应txt2html产生的STDOUT输出，然后就默默的消亡了（记住：exec()从不返回），同时父进程从STDIN中读取结果。象这样的技术可以被用来通过管道将输出输到一个外部程序的技术：
open (PROGRAM, "|-")
or exec ("/usr/bin/progname", "$userinput");
print PROGRAM, "This is piped to /usr/bin/progname";
在我们需要管道的时候，open()的以上这些形式应该总是比直接的管道open()命令优先采用，因为它们不通过shell层。现在让我们设想我们要将静态文本转化成格式化很好的HTML页面，并且，基于方便考虑，要存放在显示这些页面的Perl脚本相同的目录下。那么我们的open语句看起来可能是如下形式：
open (STATFILE, "<$username.html");
当用户通过表单中传递username=jdimo的时候,脚本显示jdimov.html。这里仍然有被攻击的可能。不同于c++和c ,perl不用空字节来结束字符串，这样的话字符串jdimov/”jdimov/lo/bah在绝大数c库调用中解释为”jdimo”，但是在Perl中却是”jdimov\0blah”。当perl传递一个含空字符的字符串给用c写的程序的时候，这个问题就突出了。UNIX内核以及绝大多数UNIX 和shell 都 是纯c 语言的。Perl自身也主要是且c编写,当用户如下调用我们的脚本:
statscrit.plusername=jdimov/%00
会发生什么呢？我们的程序传递字符串”jdimov/%。html”到对应的系统调用里以打开它，但是因为那些系统调用是用c编写，接受的是空字节的字符串方式。结果怎样呢？如果有文件”jdimov”的话就会显示这个文件，可能并没有这个文件，即使有也不是很有用。但是如果用"statscript./pusername=statscript。p/%"来调用脚本，会发生什么呢？如果脚本和我们的html文件在同一个目录下的话，这样我们可以用这
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