Python tarfile.extractall 路径遍历（CVE-2007-4559）：成因与修复方法

核心概念与专有名词

CVE-2007-4559

Python 的 tarfile 模块没有阻止成员名称跳出解压目录。这个问题从 2007 年就已为人所知，2022 年 Trellix 估计约有 35 万个开源项目会对不可信的归档调用 extractall()。

带 .. 或绝对路径的成员名称

名为 ../outside.txt 或 /etc/cron.d/job 的 tar 条目与目标路径拼接后会指向目标之外。没有过滤器时，extractall() 会以进程的权限写入这个解析后的路径。

符号链接和硬链接成员

归档可以先在目标目录里创建一个指向别处的链接，再通过它写入一个普通文件。只检查名称发现不了这一点，所以过滤器还会检查链接的指向。

解压过滤器（PEP 706）

filter="data" 会拒绝绝对名称、借 .. 逃逸、指向目标外的链接和设备文件，并清除 set-user-ID 位以及其他用户的执行权限。它从 Python 3.12 起可用，3.8 到 3.11 的安全更新版本中也有，并在 Python 3.14 中成为默认行为。

资源限制

过滤器不限制大小。一个很小的压缩归档可能展开成数百万个成员或许多 GB 的数据，所以解压前要统计成员数量和总大小。

攻击执行流程分解

源代码对比：漏洞与安全实现

# imports.py：每个成员都写到它记录的名称所指的位置
import tarfile
from pathlib import Path

UPLOAD_ROOT = Path("/srv/app/imports")


# 目录由调用方决定，没有过滤器，也没有大小限制
def import_bundle(archive_path: str, job_id: str) -> Path:
    dest = UPLOAD_ROOT / job_id
    dest.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
    with tarfile.open(archive_path) as tar:
        tar.extractall(dest)
    return dest

# imports.py：data 过滤器、服务器命名的目录和大小限制
import tarfile
import uuid
from pathlib import Path

UPLOAD_ROOT = Path("/srv/app/imports")
MAX_MEMBERS = 10_000
MAX_TOTAL_BYTES = 500 * 1024 * 1024


# 拒绝成员过多或字节过多的归档
def check_limits(tar: tarfile.TarFile) -> None:
    members = tar.getmembers()
    if len(members) > MAX_MEMBERS or sum(m.size for m in members) > MAX_TOTAL_BYTES:
        raise ValueError("archive too large")


# filter='data' 阻止 ..、绝对名称、指向外部的链接和设备文件
def import_bundle(archive_path: str) -> Path:
    dest = UPLOAD_ROOT / uuid.uuid4().hex
    dest.mkdir(parents=True)
    with tarfile.open(archive_path, mode="r:*") as tar:
        check_limits(tar)
        tar.extractall(dest, filter="data")
    return dest

工程与系统安全加固清单

• 对每次 extractall() 和 extract() 调用都传入 filter="data"，当 Bandit B202 或 Semgrep 规则发现没有 filter= 的调用时让 CI 失败。
• 解压到由服务器命名的新目录（例如 UUID），绝不要解压到用请求数据拼出的路径。
• 解压前检查成员数量和解压后的总大小，超过上限的归档一律拒绝。
• 以对应用代码和配置没有写权限的用户运行解压进程。
• 在 CI 中添加测试，使用包含 ../outside.txt 和一个绝对路径成员的归档，并期望抛出 tarfile.FilterError。

参考来源

• CWE-22: Improper Limitation of a Pathname to a Restricted Directory
• NVD — CVE-2007-4559 (Python tarfile)
• PEP 706 — Filter for tarfile.extractall
• Python docs — tarfile extraction filters