Numpy反序列化命令執行(CVE-2019-6446)淺析

NumPy · 發表 2019-01-28 08:34:25

摘要： *本文原創作者：nancyy，本文屬FreeBuf原創獎勵計劃，未經許可禁止轉載 0×01 前言 NumPy是一個功能強大的Python庫，主要用於對多維陣列執行計算。NumPy提供了大量的庫函式和操作，可以幫助程式設計師輕鬆地進行數值計算。這類數值計算廣泛用於以下任務：...

*本文原創作者：nancyy，本文屬FreeBuf原創獎勵計劃，未經許可禁止轉載

0×01 前言

NumPy是一個功能強大的Python庫，主要用於對多維陣列執行計算。NumPy提供了大量的庫函式和操作，可以幫助程式設計師輕鬆地進行數值計算。這類數值計算廣泛用於以下任務：

機器學習模型 ：在編寫機器學習演算法時，需要對矩陣進行各種數值計算。例如矩陣乘法、換位、加法等。NumPy提供了一個非常好的庫，用於簡單(在編寫程式碼方面)和快速(在速度方面)計算。NumPy陣列用於儲存訓練資料和機器學習模型的引數。

影象處理和計算機圖形學 ：計算機中的影象表示為多維數字陣列。NumPy成為同樣情況下最自然的選擇。實際上，NumPy提供了一些優秀的庫函式來快速處理影象。例如，映象影象、按特定角度旋轉影象等。

數學任務 ：NumPy對於執行各種數學任務非常有用，如數值積分、微分、內插、外推等。因此，當涉及到數學任務時，它形成了一種基於Python的MATLAB的快速替代。

NumPy <=1.16.0

使用者載入惡意資料來源造成命令執行。

我們以ubuntu最新版pip源下載的numpy 1.16.0版本為例進行分析。漏洞點位於npyio.py的第268行，file字串物件經過格式驗證，如果不滿足預設的numpy以及zip格式，將會嘗試使用序列化的方式進行讀取檔案。如果是老司機的話，估計大概知道是什麼問題了。

我們順著pickle.load函式繼續跟進看看。最終會發現他會逐位元組的去讀取命令。

如下圖，pickle預設支援很多命令語句。

有了這些資料，我們就開始構造命令執行了。在構造命令執行之前，我們得先匯入我們所需要的包，以及一個可以執行反射的函式。通過程式碼檢索，發現pickle的操作符號“c”和操作符“R”，分別代表著匯入和呼叫兩個操作。

那接下來我們開始構造執行“ls”的命令函數了。

通過上面的操作符號，我們編寫出對應的命令，熟悉彙編的同學就看出來了，左邊是命令符號，右邊是資料。

然後我們把這個資料轉化成pickle能夠理解的語言。

cposix
system
p0
(S'ls'
p1
tp2
Rp3
.

然後我們把這個payload檔案，用numpy.load函式讀取一下。

就看到對應的效果了。

2019年1月15日,官方在issue中確認了該漏洞，並準備在下一個小版本中修復

暫時緩解措施，將預設支援allow_pickle函式去掉。

*本文原創作者：nancyy，本文屬FreeBuf原創獎勵計劃，未經許可禁止轉載