是否有 Python 的“安全”子集可用作嵌入式脚本语言？答案

【问题标题】：Is there a "safe" subset of Python for use as an embedded scripting language?是否有 Python 的“安全”子集可用作嵌入式脚本语言？
【发布时间】：2010-10-26 02:25:14
【问题描述】：

在我创建的许多 Python 应用程序中，我经常创建只包含常量的简单模块，以用作配置文件。此外，因为配置文件实际上是一个 Python 代码文件，所以我可以添加简单的逻辑来根据调试级别等更改变量。

虽然这对内部应用程序非常有用，但我会谨慎地将此类应用程序发布到野外，因为担心有人意外或恶意向文件添加破坏性代码。使用 Python 作为嵌入式脚本语言也是如此。

是否存在被认为“安全”嵌入的 Python 子集？我意识到它可以被认为是多么安全是相当主观的。但是，Java Applet 和 Flash 都有明确定义的安全沙箱。请问有没有类似规则的Python版本？

编辑：我问的不是太多，因为配置文件方法，而是因为我有兴趣在较新的应用程序中实现一些脚本/插件机制并且不想要插件或脚本能够删除文件。这超出了应用程序应该能够做的范围。

【问题讨论】：

在这种情况下“恶意”是什么意思？我下载你的软件，我配置它，我做了太多不安全的代码搞砸了配置。怎么这么“恶意”？这对我来说听起来很“愚蠢”。您是在问“我能做些什么来防止用户变得愚蠢？”

标签： python security scripting scripting-language embedded-language

【解决方案1】：

pypy 项目提供沙盒功能，请参阅http://doc.pypy.org/en/latest/sandbox.html。

【讨论】：

【解决方案2】：

不，没有“安全”的 Python 生产就绪子集。 Python 有一些沙盒模块，由于缺陷而被弃用。

您最好的选择是创建自己的解析器，或者使用系统调用挂钩和被监禁的帐户隔离 python 进程。

有些人可能会将您指向 PyPy，但它尚未完成。

【讨论】：

PyPy：我认为你现在必须删除“慢”。

【解决方案3】：

AFAIK，在标准 python 库中进行了一些尝试，但没有成功。详情请见Restricted Execution。

警告

在 Python 2.3 中，这些模块已由于各种已知而不是易于修复的安全漏洞。这模块仍然记录在这里帮助阅读使用 rexec 和 Bastion 模块。

【讨论】：

【解决方案4】：

这里有几个链接可以让您了解您所面临的问题：

http://code.google.com/p/sandbox-python/也有一个死谷歌代码项目

【讨论】：

【解决方案5】：

我会谨慎发布此类应用程序进入野外，因为害怕有人不小心，或者恶意添加破坏性代码到文件中。

“在野外”的本机代码同样容易受到这种攻击；它在机器代码中只是一个减速带，没有安全性。

如果您极度偏执并想要更高的速度，您可以让托管脚本实例的本机应用程序检查内容的哈希值。那么偶然的改变是不可能的；只有故意的更改才会麻烦更新校验和。您可以进一步检查它们是否也使用公钥签名；那么只有破解你的原生应用程序才能让新脚本进入。

但是沙盒呢？别担心！

【讨论】：

谁会下载、安装和“恶意”破坏他们下载和安装的应用程序？当他们对自己这样做时，“恶意”是什么意思？这只是将代码发布到野外所收集到的众多“愚蠢用户”故事之一。

【解决方案6】：

您可以在 Silverlight/Moonlight 上尝试 IronPython，正如 these guys 令人印象深刻的所做的那样。 Resolver One 开发人员here 提供了有关这些 IronPython 应用程序类型的大量重要信息。

【讨论】：

【解决方案7】：

我不太了解您在 Java 虚拟机或 .NET 运行时中获得了哪些安全功能，但您可能需要考虑使用 Jython 或 IronPython 运行您的 python 代码是否允许您获得更高的安全性。

【讨论】：

【解决方案8】：

关于之前在rexec 模块中遇到的问题的一些讨论：

这些来自Restricted Execution HOWTO。

【讨论】：

【解决方案9】：

有点难以理解你想要做什么——没有足够的细节。

您是否托管本机应用程序并允许用户编写插件？考虑使用操作系统级别的解决方案，将 Python 应用程序作为一个独立的运行时进程运行在 jail/chroot/similar 中，并通过套接字进行通信。

您是否希望您的客户托管本机应用程序并让“不受信任的各方”编写插件？上面的解决方案不起作用是有原因的吗？（例如，客户希望在没有此类选项的情况下部署在奇怪的操作系统上......）

您是否希望同一个人托管本机应用程序和“不受信任的脚本”，并希望保护他们免受自己的侵害？在保护他们不写“os.remove”并让它做他们写的事情的意义上？你能解释一下原因吗？

请注意，如果没有更严格的限制（最大 CPU 周期、最大内存、内存所有权问题...），单独使用沙盒通常是不够的？你想阻止什么样的恶意？请注意，在这里，操作系统也具有并非所有沙盒环境都复制的出色功能（优先级、终止进程、ulimit）——而且安全测试肯定不如操作系统中的东西。（我相信 Linux 没有可破坏的 ulimit，然后我相信 PyPy 不会让恶意编码器占用无限量的内存，这仅仅是因为 Linux 在野外受到了更多的攻击。）

【讨论】：

【解决方案10】：

tinypy (tinypy.org) 是一个小型的、可嵌入的 Python 子集，采用 Lua 风格编写。由于 lua 有一种创建沙盒的方法，我估计 tinypy 也可能会被黑客入侵。由于 tinypy 的代码库非常小，因此很容易学习并弄清楚如何更改内容以满足您的需求。

【讨论】：

【解决方案11】：

如果您只需要设置简单的变量、循环、条件和函数，PyMite VM 就可以满足您的需求。 PyMite 很小，用 C 语言编写，使用静态内存池并且可以嵌入。它有一组极其有限的易于配置的内置函数。同样，唯一的标准库是 string、dict、list 和 sys 的部分实现。 PyMite VM 是 python-on-a-chip 项目的一部分，因此它被设计为在微控制器上运行，但可以在 posix 风格的桌面系统上运行。缺点是 PyMite 没有像其他 Python 实现那样广泛调试。

【讨论】：

【解决方案12】：

这听起来像你想要的：Reviving Python restricted mode。

Python 解释器具有内置的“受限”模式，可通过更改 __builtins__ 魔法变量来启用。文章Paving the Way to Securing the Python Interpreter 更详细地解释了这个技巧。请注意，要完全工作，它需要 Python 解释器的补丁；不知道是不是已经申请了。

有关纯 python 概念验证，请参阅他之前的帖子A Challenge To Break Python Security。

【讨论】：

【解决方案13】：

starlark 是用 go 实现的 Python 的一个子集。

Google 将其用作构建工具 Bazel 的配置语言。令人沮丧的是，关于它的文档/细节很少，但它可能符合要求。

【讨论】：