02 | 路径穿越：你的Web应用系统成了攻击者的资源管理器？
在Web安全领域，路径穿越（Path Traversal）是一种古老但极为危险的攻击方式，它允许攻击者绕过安全限制，访问或执行那些本应被保护的文件或目录。当Web应用系统未能正确验证或清理用户输入的文件路径时，攻击者便能像使用资源管理器一样，自由地在服务器文件系统中穿梭，读取敏感信息、篡改数据，甚至执行恶意代码。本章将深入探讨路径穿越攻击的原理、手法、防御策略及实战案例分析。
一、路径穿越攻击原理
路径穿越攻击的核心在于利用文件系统中的目录遍历特性，通过构造特定的路径字符串，使系统错误地解释这些路径，从而访问到系统本不应允许访问的文件或目录。这种攻击通常发生在Web应用接受文件路径作为输入参数，并直接用于文件操作（如读取、写入、执行）的场景中。
常见的路径穿越技巧包括使用相对路径中的“..”（代表上一级目录）和绝对路径（如“/”开头的路径），以及在某些环境下可能有效的特殊字符或序列（如URL编码、NULL字节等）。攻击者通过精心构造这些路径字符串，试图突破应用的访问控制机制，达到访问敏感资源的目的。
二、路径穿越攻击手法
相对路径穿越
这是最常见的路径穿越手法，攻击者通过多次使用“..”来向上回溯目录结构，直到能够访问到服务器上的敏感文件或目录。例如，在一个允许用户上传图片并指定保存路径的应用中，攻击者可能尝试将图片路径修改为“../../etc/passwd”，企图读取服务器的密码文件。
绝对路径穿越
在某些情况下，如果应用未对路径进行足够的过滤或限制，攻击者可能能够直接使用绝对路径来访问系统上的任意文件。例如，在URL中直接输入文件路径
/etc/passwd，如果服务器配置不当，可能会直接返回该文件的内容。特殊字符与编码
为了绕过应用的过滤机制，攻击者可能会使用URL编码、HTML实体编码或其他特殊字符来构造攻击字符串。例如，将“..”编码为
%2e%2e或使用Unicode字符等，以期绕过简单的字符过滤规则。利用服务器配置缺陷
某些Web服务器或应用服务器（如Apache、IIS、Tomcat等）可能存在配置不当的问题，导致它们无法正确处理某些特殊路径请求，从而为路径穿越攻击提供机会。例如，某些服务器配置可能允许通过特定URL路径直接访问服务器文件系统。
三、防御策略
严格验证和清理用户输入
对所有来自用户的文件路径输入进行严格的验证和清理，确保它们只包含预期的字符和格式。使用白名单验证法，仅允许特定格式和字符集的路径输入。
限制访问权限
确保Web应用运行的用户（如Web服务器用户）仅具有访问其必需资源的权限，避免使用具有过高权限的用户账户运行Web应用。同时，合理设置文件系统的权限和所有权，防止未授权访问。
使用安全的API和库
尽可能使用经过安全审核的API和库来处理文件操作，这些API和库通常已经内置了防止路径穿越的安全措施。避免直接拼接用户输入到文件路径中。
实施输入长度限制
对文件路径的长度进行限制，可以有效防止攻击者构造过长的路径字符串来绕过某些过滤机制。同时，也有助于识别并拒绝异常请求。
安全配置和审计
定期审查和更新Web服务器及应用服务器的安全配置，确保它们按照最佳安全实践进行配置。同时，实施定期的安全审计和漏洞扫描，及时发现并修复潜在的安全漏洞。
记录和监控
启用详细的日志记录和监控机制，记录所有对敏感文件和目录的访问尝试。这有助于在发生攻击时快速响应，并追溯攻击来源和过程。
四、实战案例分析
案例一：未经验证的图片上传
某在线相册网站允许用户上传图片并指定保存路径。攻击者发现该网站在处理用户上传的图片时，未对指定的保存路径进行任何验证或清理。攻击者通过构造包含“..”的路径字符串，成功上传图片到服务器上的任意目录，并最终访问到了服务器的配置文件和敏感日志文件。
案例二：WebDAV配置不当
某企业使用WebDAV（Web-based Distributed Authoring and Versioning）服务来共享文档。由于配置不当，攻击者发现可以通过特定的URL路径直接访问到服务器上的文件系统。通过构造包含“..”的路径字符串，攻击者遍历了服务器上的多个目录，并最终读取了包含敏感信息的数据库备份文件。
五、结语
路径穿越攻击是Web安全领域中的一个重要威胁，它利用文件系统中的目录遍历特性，绕过安全限制，访问或执行敏感资源。为了有效防御此类攻击，开发人员和运维人员应加强对用户输入的验证和清理，限制访问权限，使用安全的API和库，实施输入长度限制，以及进行安全配置和审计。同时，通过记录和监控机制及时发现并响应潜在的攻击行为。只有这样，才能确保Web应用系统的安全稳定运行。
