2022-05-30 14:51:16 +08:00

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Python 安全指南	Python 安全指南	5	2022年5月30日

通用类

1. 代码实现

1.1 加密算法

1.1.1 避免使用不安全的对称加密算法

DES和3DES已经不再适用于现代应用程序，应改为使用AES。

1.2 程序日志

1.2.1 【建议】对每个重要行为都记录日志

确保重要行为都记录日志，且可靠保存6个月以上。

1.2.2 【建议】禁止将未经验证的用户输入直接记录日志

当日志条目包含未经净化的用户输入时会引发记录注入漏洞。恶意用户会插入伪造的日志数据，从而让系统管理员以为是系统行为。

1.2.3 【建议】避免在日志中保存敏感信息

不能在日志保存密码（包括明文密码和密文密码）、密钥和其它敏感信息

1.3 系统口令

1.3.1 禁止使用空口令、弱口令、已泄露口令

1.3.2 口令强度要求

口令强度须同时满足：

密码长度大于14位

必须包含下列元素：大小写英文字母、数字、特殊字符

不得使用各系统、程序的默认初始密码

不能与最近6次使用过的密码重复

不得与其他外部系统使用相同的密码

1.3.3 【必须】口令存储安全

禁止明文存储口令
禁止使用弱密码学算法（如DES和3DES）加密存储口令
使用不可逆算法和随机salt对口令进行加密存储

1.3.4 禁止传递明文口令

1.3.5 禁止在不安全的信道中传输口令

2. 配置&环境

2.1 Python版本选择

2.1.1 【建议】使用Python 3.6+的版本

新增的项目应使用 Python 3.6+

为什么要这么做？ 由于 Python 2 在 2020 年停止维护，相关组件的漏洞不能得到及时修复与维护

2.2 第三方包安全

2.2.2 禁止使用不安全的组件

2.3 配置信息

2.3.1 密钥存储安全

在使用对称密码算法时，需要保护好加密密钥。当算法涉及敏感、业务数据时，可通过非对称算法协商加密密钥。其他较为不敏感的数据加密，可以通过变换算法等方式保护密钥。

2.3.2 禁止硬编码敏感配置

禁止在源码中硬编码AK/SK、IP、数据库账密等配置信息
应使用配置系统或KMS密钥管理系统。

后台类

1. 代码实现

1.1 输入验证

1.1.1 按类型进行数据校验

所有程序外部输入的参数值，应进行数据校验。校验内容包括但不限于：数据长度、数据范围、数据类型与格式。校验不通过，应拒绝。
推荐使用组件：Cerberus、jsonschema、Django-Validators

# Cerberus示例
v = Validator({'name': {'type': 'string'}})
v.validate({'name': 'john doe'})

# jsonschema示例
schema = {
     "type" : "object",
     "properties" : {
         "price" : {"type" : "number"},
         "name" : {"type" : "string"},
     },
}

validate(instance={"name" : "Eggs", "price" : 34.99}, schema=schema)

1.2 SQL操作

1.2.1 使用参数化查询

使用参数化SQL语句，强制区分数据和命令，避免产生SQL注入漏洞。

# 错误示例
import mysql.connector

mydb = mysql.connector.connect(
... ...
)

cur = mydb.cursor()
userid = get_id_from_user()
# 使用%直接格式化字符串拼接SQL语句
cur.execute("SELECT `id`, `password` FROM `auth_user` WHERE `id`=%s " % (userid,)) 
myresult = cur.fetchall()

# 安全示例
import mysql.connector

mydb = mysql.connector.connect(
... ...
)
cur = mydb.cursor()
userid = get_id_from_user()
# 将元组以参数的形式传入
cur.execute("SELECT `id`, `password` FROM `auth_user` WHERE `id`=%s " , (userid,))
myresult = cur.fetchall()

推荐使用ORM框架来操作数据库，如：使用SQLAlchemy。

# 安装sqlalchemy并初始化数据库连接
# pip install sqlalchemy
from sqlalchemy import create_engine
# 初始化数据库连接，修改为你的数据库用户名和密码
engine = create_engine('mysql+mysqlconnector://user:password@host:port/DATABASE')

# 引用数据类型
from sqlalchemy import Column, String, Integer, Float
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base = declarative_base()
# 定义 Player 对象:
class Player(Base):
    # 表的名字:
    __tablename__ = 'player'

    # 表的结构:
    player_id = Column(Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    team_id = Column(Integer)
    player_name = Column(String(255))
    height = Column(Float(3, 2))

# 增删改查
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
# 创建 DBSession 类型:
DBSession = sessionmaker(bind=engine)
# 创建 session 对象:
session = DBSession()

# 增:
new_player = Player(team_id=101, player_name="Tom", height=1.98)
session.add(new_player)
# 删:
row = session.query(Player).filter(Player.player_name=="Tom").first()
session.delete(row)
# 改:
row = session.query(Player).filter(Player.player_name=="Tom").first()
row.height = 1.99
# 查:
rows = session.query(Player).filter(Player.height >= 1.88).all()

# 提交即保存到数据库:
session.commit()
# 关闭 session:
session.close()

1.2.2 对参数进行过滤

将接受到的外部参数动态拼接到SQL语句时，必须对参数进行安全过滤。

def sql_filter(sql, max_length=20):
    dirty_stuff = ["\"", "\\", "/", "*", "'", "=", "-", "#", ";", "<", ">", "+", 
                   "&", "$", "(", ")", "%", "@", ","]
    for stuff in dirty_stuff:
        sql = sql.replace(stuff, "x")
    return sql[:max_length]

1.3 执行命令

1.3.1 【建议】避免直接调用函数执行系统命令

相关功能的实现应避免直接调用系统命令（如os.system()、os.popen()、subprocess.call()等），优先使用其他同类操作进行代替，比如：通过文件系统API进行文件操作而非直接调用操作系统命令
如评估无法避免，执行命令应避免拼接外部数据，同时进行执行命令的白名单限制。

1.3.2 过滤传入命令执行函数的字符

程序调用各类函数执行系统命令时，如果涉及的命令由外部传入，过滤传入命令执行函数的字符。

import os
import sys
import shlex

domain = sys.argv[1]
# 替换可以用来注入命令的字符为空
badchars = "\n&;|'\"$()`-"
for char in badchars:
    domain = domain.replace(char, " ")

result = os.system("nslookup " + shlex.quote(domain))

1.3.3 禁止不安全的代码执行

禁止使用 eval 函数处理存在外部输入的数据。

1.4 文件操作

1.4.1 文件类型限制

通过白名单对上传或者下载的文件类型、大小进行严格校验。仅允许业务所需文件类型上传，避免上传木马、WebShell等文件。

import os
  
ALLOWED_EXTENSIONS = ['txt','jpg','png']
  
def allowed_file(filename):
    if ('.' in filename and 
        '..' not in filename and 
        os.path.splitext(filename)[1].lower() in ALLOWED_EXTENSIONS):
        
        return filename
    return None

1.4.2 禁止外部文件存储于可执行目录

禁止外部文件存储于WEB容器的可执行目录（appBase）。建议使用 tempfile 库处理临时文件和临时目录。

1.4.3 避免路径穿越

保存在本地文件系统时，必须对路径进行合法校验，避免目录穿越漏洞

import os

upload_dir = '/tmp/upload/' # 预期的上传目录
file_name = '../../etc/hosts' # 用户传入的文件名
absolute_path = os.path.join(upload_dir, file_name) # /tmp/upload/../../etc/hosts
normalized_path = os.path.normpath(absolute_path) # /etc/hosts
if not normalized_path.startswith(upload_dir): # 检查最终路径是否在预期的上传目录中
    raise IOError()

1.4.4 禁用XML外部实体的方法

禁用XML外部实体的方法，来预防XXE攻击。

from lxml import etree

xmlData = etree.parse(xmlSource,etree.XMLParser(resolve_entities=False))

1.4.5 禁用不安全的反序列化函数

禁用yaml.unsafe_load()函数反序列化YAML数据，来避免反序列化漏洞执行漏洞。

1.4.6 【建议】避免路径拼接

文件目录避免外部参数拼接。保存文件目录建议后台写死并对文件名进行校验（字符类型、长度）。

1.4.7 【建议】文件名hash化处理

建议文件保存时，将文件名替换为随机字符串。

import uuid

def random_filename(filename):
    ext = os.path.splitext(filename)[1]
    new_filename = uuid.uuid4().hex + ext
    return new_filename

1.5 网络请求

1.5.1 限定访问网络资源地址范围

当程序需要从用户指定的URL地址获取网页文本内容、加载指定地址的图片、进行下载等操作时，需要对URL地址进行安全校验：

只允许HTTP或HTTPS协议
解析目标URL，获取其host
解析host，获取host指向的IP地址转换成long型
检查IP地址是否为内网IP

# 以RFC定义的专有网络为例，如有自定义私有网段亦应加入禁止访问列表。
10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16
127.0.0.0/8

请求URL
如果有跳转，跳转后执行1，否则对URL发起请求

1.6 响应输出

1.6.1 设置正确的HTTP响应包类型

响应包的HTTP头“Content-Type”必须正确配置响应包的类型，禁止非HTML类型的响应包设置为“text/html”。

1.6.2 设置安全的HTTP响应头

X-Content-Type-Options

添加“X-Content-Type-Options”响应头并将其值设置为“nosniff ”
HttpOnly 控制用户登鉴权的Cookie字段应当设置HttpOnly属性以防止被XSS漏洞/JavaScript操纵泄漏。
X-Frame-Options

设置X-Frame-Options响应头，并根据需求合理设置其允许范围。该头用于指示浏览器禁止当前页面在frame、 iframe、embed等标签中展现。从而避免点击劫持问题。它有三个可选的值: DENY: 浏览器会拒绝当前页面加载任何frame页面; SAMEORIGIN:则frame页面的地址只能为同源域名下的页面 ALLOW-FROM origin:可以定义允许frame加载的页面地址。

1.6.3 对外输出页面包含第三方数据时须进行编码处理

当响应“Content-Type”为“text/html”类型时，需要对响应体进行编码处理

# 推荐使用mozilla维护的bleach库来进行过滤
import bleach
bleach.clean('an <script>evil()</script> example')
# u'an &lt;script&gt;evil()&lt;/script&gt; example'

1.7 数据输出

1.7.1 敏感数据加密存储

敏感数据应使用SHA2、RSA等算法进行加密存储
敏感数据应使用独立的存储层，并在访问层开启访问控制
包含敏感信息的临时文件或缓存一旦不再需要应立刻删除

1.7.2 敏感信息必须由后台进行脱敏处理

敏感信息须再后台进行脱敏后返回，禁止接口返回敏感信息交由前端/客户端进行脱敏处理。

1.7.3 高敏感信息禁止存储、展示

口令、密保答案、生理标识等鉴权信息禁止展示
非金融类业务，信用卡cvv码及日志禁止存储

1.7.4 个人敏感信息脱敏展示

在满足业务需求的情况下，个人敏感信息需脱敏展示。

身份证只显示第一位和最后一位字符，如3****************1。
移动电话号码隐藏中间6位字符，如134******48。
工作地址/家庭地址最多显示到“区”一级。
银行卡号仅显示最后4位字符，如************8639

1.7.5 隐藏后台地址

若程序对外提供了登录后台地址，应使用随机字符串隐藏地址。

# 不要采取这种方式
admin_login_url = "xxxx/login"

# 安全示例
admin_login_url = "xxxx/ranD0Str"

1.8 权限管理

1.8.1 默认鉴权

除非资源完全可对外开放，否则系统默认进行身份认证（使用白名单的方式放开不需要认证的接口或页面）。

1.8.2 授权遵循最小权限原则

程序默认用户应不具备任何操作权限。

1.8.3 避免越权访问

对于非公共操作，应当校验当前访问账号进行操作权限（常见于CMS）和数据权限校验。

验证当前用户的登录态；
从可信结构中获取经过校验的当前请求账号的身份信息（如：session），禁止从用户请求参数或Cookie中获取外部传入不可信用户身份直接进行查询；
校验当前用户是否具备该操作权限；
校验当前用户是否具备所操作数据的权限；
校验当前操作是否账户是否预期账户。

1.8.4 【建议】及时清理不需要的权限

程序应定期清理非必需用户的权限。

1.9 异常处理

1.9.1 不向对外错误提示

应合理使用try/except/finally 处理系统异常，避免出错信息输出到前端。
对外环境禁止开启debug模式，或将程序运行日志输出到前端。

1.9.2 禁止异常抛出敏感信息

1.10 Flask安全

1.10.1 生产环境关闭调试模式

1.10.2 【建议】遵循Flask安全规范

参考Flask文档中的安全注意事项 https://flask.palletsprojects.com/en/latest/security/

1.11 Django安全

1.11.1 生产环境关闭调试模式

1.11.2 【建议】保持Django自带的安全特性开启

保持Django自带的安全特性开启 https://docs.djangoproject.com/en/3.0/topics/security/
在默认配置下，Django自带的安全特性对XSS、CSRF、SQL注入、点击劫持等类型漏洞可以起到较好防护效果。应尽量避免关闭这些安全特性。

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通用类

1. 代码实现

1.1 加密算法

1.1.1 避免使用不安全的对称加密算法

1.2 程序日志

1.2.1 【建议】对每个重要行为都记录日志

1.2.2 【建议】禁止将未经验证的用户输入直接记录日志

1.2.3 【建议】避免在日志中保存敏感信息

1.3 系统口令

1.3.1 禁止使用空口令、弱口令、已泄露口令

1.3.2 口令强度要求

1.3.3 【必须】口令存储安全

1.3.4 禁止传递明文口令

1.3.5 禁止在不安全的信道中传输口令

2. 配置&环境

2.1 Python版本选择

2.1.1 【建议】使用Python 3.6+的版本

2.2 第三方包安全

2.2.2 禁止使用不安全的组件

2.3 配置信息

2.3.1 密钥存储安全

2.3.2 禁止硬编码敏感配置

后台类

1. 代码实现

1.1 输入验证

1.1.1 按类型进行数据校验

1.2 SQL操作

1.2.1 使用参数化查询

1.2.2 对参数进行过滤

1.3 执行命令

1.3.1 【建议】避免直接调用函数执行系统命令

1.3.2 过滤传入命令执行函数的字符

1.3.3 禁止不安全的代码执行

1.4 文件操作

1.4.1 文件类型限制

1.4.2 禁止外部文件存储于可执行目录

1.4.3 避免路径穿越

1.4.4 禁用XML外部实体的方法

1.4.5 禁用不安全的反序列化函数

1.4.6 【建议】避免路径拼接

1.4.7 【建议】文件名hash化处理

1.5 网络请求

1.5.1 限定访问网络资源地址范围

1.6 响应输出

1.6.1 设置正确的HTTP响应包类型

1.6.2 设置安全的HTTP响应头

1.6.3 对外输出页面包含第三方数据时须进行编码处理

1.7 数据输出

1.7.1 敏感数据加密存储

1.7.2 敏感信息必须由后台进行脱敏处理

1.7.3 高敏感信息禁止存储、展示

1.7.4 个人敏感信息脱敏展示

1.7.5 隐藏后台地址

1.8 权限管理

1.8.1 默认鉴权

1.8.2 授权遵循最小权限原则

1.8.3 避免越权访问

1.8.4 【建议】及时清理不需要的权限

1.9 异常处理

1.9.1 不向对外错误提示

1.9.2 禁止异常抛出敏感信息

1.10 Flask安全

1.10.1 生产环境关闭调试模式

1.10.2 【建议】遵循Flask安全规范

1.11 Django安全

1.11.1 生产环境关闭调试模式

1.11.2 【建议】保持Django自带的安全特性开启

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