資安宣導 — 用 secure_filename 強化檔案上傳的安全

現代很多應用都需要實作檔案上傳的功能，例如上傳使用者圖像、上傳 CSV 表格等等，不過檔案上傳也是很容易造成資安漏洞的一項功能，一旦寫得不好，就會給惡意人士製造機會入侵系統，甚至成為散佈惡意軟體的中繼站。

本文將說明 1 個檔案上傳功能的資安問題以及如何進行防禦。

本文環境 #

• Python 3
• Flask

造成資安問題的檔案上傳寫法 #

以下是 1 個極其簡單的 Flask 檔案上傳的程式碼，而且具有資安漏洞：

import os

from flask import Flask, request, redirect, url_for


app = Flask(__name__)
app.config['MAX_CONTENT_LENGTH'] = 16 * 1024 * 1024  # 16MB


@app.route('/upload', methods=['POST'])
def upload():
    file = request.files['file']
    if file:
        file.save(os.path.join('/tmp', file.filename))
        return redirect(url_for('success'))
    return redirect(url_for('index'))

上述程式碼的問題在於，我們未對 file.filename 進行檢查。

因為檔案是由不受信任來源所上傳的，如果惡意人士知道 /var/www/ 是可以從外部存取的路徑，假設舉例 /var/www/index.html 是你的官網首頁，那麽惡意人士可以上傳檔案名稱為 ../var/www/index.html 的 HTML 檔案，上述程式碼在儲存檔案時，完整路徑就會變成 file.save("/tmp/../var/www/index.html") ，如果剛好 Flask 應用的具有讀寫 /var/www 的權限，那麼惡意人士就能夠輕鬆覆蓋你的官網首頁。

官網首頁被覆蓋事小，惡意人士甚至可能上傳惡意軟體到你的系統之後，透過其他手段執行取得系統權限，或者上傳惡意軟體到 /var/www 供其他人下載，你的官網就會莫名變為惡意網站⋯⋯。

使用 secure_filename 強化檔案上傳安全 #

如果你是 Python 的開發者，可以安裝 Werkzeug 套件，該套件提供 WSGI web 應用的相關函式庫，可以使用 werkzeug.utils 的 secure_filename 進行檔案名稱的過濾：

from werkzeug.utils import secure_filename

...(略)...

@app.route('/upload', methods=['POST'])
def upload():
    file = request.files['file']
    if file:
        filename = secure_filename(file.filename)
        file.save(os.path.join('/tmp', filename))
        return redirect(url_for('success'))
    return redirect(url_for('index'))

如果一來，再遇到 ../var/www/index.html 這類的檔案名稱的話，就會被轉為 index.html , 提高檔案上傳的資訊安全！

p.s. secure_filename 也有實作針對 Windows 環境的防禦，有興趣可以閱讀原始碼

總結 #

本文所介紹的僅是其中 1 種強化資訊安全的方式，要寫出較安全的檔案上傳功能，不只需要對檔案名稱進行檢查，還需要對副檔名、檔案的 magic bytes 等進行檢查，如果有興趣的話，可以進一步閱讀 Flask 檔案上傳及測試範例, 該文不僅使用 secure_filename 對檔案名稱進行檢查之外，也對副檔名以及檔案的 magic bytes 進行檢查。

只要了解這些概念，不管是使用什麼程式語言、框架，都能夠寫出相對安全的檔案上傳功能！

以上！

Enjoy!

References #

werkzeug/src/werkzeug/utils.py at main · pallets/werkzeug