home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ PC World 2005 June / PCWorld_2005-06_cd.bin / software / vyzkuste / firewally / firewally.exe / framework-2.3.exe / rexec.py < prev    next >
Text File  |  2003-12-30  |  20KB  |  586 lines
  1. """Restricted execution facilities.
  2.  
  3. The class RExec exports methods r_exec(), r_eval(), r_execfile(), and
  4. r_import(), which correspond roughly to the built-in operations
  5. exec, eval(), execfile() and import, but executing the code in an
  6. environment that only exposes those built-in operations that are
  7. deemed safe.  To this end, a modest collection of 'fake' modules is
  8. created which mimics the standard modules by the same names.  It is a
  9. policy decision which built-in modules and operations are made
  10. available; this module provides a reasonable default, but derived
  11. classes can change the policies e.g. by overriding or extending class
  12. variables like ok_builtin_modules or methods like make_sys().
  13.  
  14. XXX To do:
  15. - r_open should allow writing tmp dir
  16. - r_exec etc. with explicit globals/locals? (Use rexec("exec ... in ...")?)
  17.  
  18. """
  19.  
  20.  
  21. import sys
  22. import __builtin__
  23. import os
  24. import ihooks
  25. import imp
  26.  
  27. __all__ = ["RExec"]
  28.  
  29. class FileBase:
  30.  
  31.     ok_file_methods = ('fileno', 'flush', 'isatty', 'read', 'readline',
  32.             'readlines', 'seek', 'tell', 'write', 'writelines', 'xreadlines',
  33.             '__iter__')
  34.  
  35.  
  36. class FileWrapper(FileBase):
  37.  
  38.     # XXX This is just like a Bastion -- should use that!
  39.  
  40.     def __init__(self, f):
  41.         for m in self.ok_file_methods:
  42.             if not hasattr(self, m) and hasattr(f, m):
  43.                 setattr(self, m, getattr(f, m))
  44.  
  45.     def close(self):
  46.         self.flush()
  47.  
  48.  
  49. TEMPLATE = """
  50. def %s(self, *args):
  51.         return getattr(self.mod, self.name).%s(*args)
  52. """
  53.  
  54. class FileDelegate(FileBase):
  55.  
  56.     def __init__(self, mod, name):
  57.         self.mod = mod
  58.         self.name = name
  59.  
  60.     for m in FileBase.ok_file_methods + ('close',):
  61.         exec TEMPLATE % (m, m)
  62.  
  63.  
  64. class RHooks(ihooks.Hooks):
  65.  
  66.     def __init__(self, *args):
  67.         # Hacks to support both old and new interfaces:
  68.         # old interface was RHooks(rexec[, verbose])
  69.         # new interface is RHooks([verbose])
  70.         verbose = 0
  71.         rexec = None
  72.         if args and type(args[-1]) == type(0):
  73.             verbose = args[-1]
  74.             args = args[:-1]
  75.         if args and hasattr(args[0], '__class__'):
  76.             rexec = args[0]
  77.             args = args[1:]
  78.         if args:
  79.             raise TypeError, "too many arguments"
  80.         ihooks.Hooks.__init__(self, verbose)
  81.         self.rexec = rexec
  82.  
  83.     def set_rexec(self, rexec):
  84.         # Called by RExec instance to complete initialization
  85.         self.rexec = rexec
  86.  
  87.     def get_suffixes(self):
  88.         return self.rexec.get_suffixes()
  89.  
  90.     def is_builtin(self, name):
  91.         return self.rexec.is_builtin(name)
  92.  
  93.     def init_builtin(self, name):
  94.         m = __import__(name)
  95.         return self.rexec.copy_except(m, ())
  96.  
  97.     def init_frozen(self, name): raise SystemError, "don't use this"
  98.     def load_source(self, *args): raise SystemError, "don't use this"
  99.     def load_compiled(self, *args): raise SystemError, "don't use this"
  100.     def load_package(self, *args): raise SystemError, "don't use this"
  101.  
  102.     def load_dynamic(self, name, filename, file):
  103.         return self.rexec.load_dynamic(name, filename, file)
  104.  
  105.     def add_module(self, name):
  106.         return self.rexec.add_module(name)
  107.  
  108.     def modules_dict(self):
  109.         return self.rexec.modules
  110.  
  111.     def default_path(self):
  112.         return self.rexec.modules['sys'].path
  113.  
  114.  
  115. # XXX Backwards compatibility
  116. RModuleLoader = ihooks.FancyModuleLoader
  117. RModuleImporter = ihooks.ModuleImporter
  118.  
  119.  
  120. class RExec(ihooks._Verbose):
  121.     """Basic restricted execution framework.
  122.  
  123.     Code executed in this restricted environment will only have access to
  124.     modules and functions that are deemed safe; you can subclass RExec to
  125.     add or remove capabilities as desired.
  126.  
  127.     The RExec class can prevent code from performing unsafe operations like
  128.     reading or writing disk files, or using TCP/IP sockets.  However, it does
  129.     not protect against code using extremely large amounts of memory or
  130.     processor time.
  131.  
  132.     """
  133.  
  134.     ok_path = tuple(sys.path)           # That's a policy decision
  135.  
  136.     ok_builtin_modules = ('audioop', 'array', 'binascii',
  137.                           'cmath', 'errno', 'imageop',
  138.                           'marshal', 'math', 'md5', 'operator',
  139.                           'parser', 'regex', 'pcre', 'rotor', 'select',
  140.                           'sha', '_sre', 'strop', 'struct', 'time',
  141.                           'xreadlines', '_weakref')
  142.  
  143.     ok_posix_names = ('error', 'fstat', 'listdir', 'lstat', 'readlink',
  144.                       'stat', 'times', 'uname', 'getpid', 'getppid',
  145.                       'getcwd', 'getuid', 'getgid', 'geteuid', 'getegid')
  146.  
  147.     ok_sys_names = ('byteorder', 'copyright', 'exit', 'getdefaultencoding',
  148.                     'getrefcount', 'hexversion', 'maxint', 'maxunicode',
  149.                     'platform', 'ps1', 'ps2', 'version', 'version_info')
  150.  
  151.     nok_builtin_names = ('open', 'file', 'reload', '__import__')
  152.  
  153.     ok_file_types = (imp.C_EXTENSION, imp.PY_SOURCE)
  154.  
  155.     def __init__(self, hooks = None, verbose = 0):
  156.         """Returns an instance of the RExec class.
  157.  
  158.         The hooks parameter is an instance of the RHooks class or a subclass
  159.         of it.  If it is omitted or None, the default RHooks class is
  160.         instantiated.
  161.  
  162.         Whenever the RExec module searches for a module (even a built-in one)
  163.         or reads a module's code, it doesn't actually go out to the file
  164.         system itself.  Rather, it calls methods of an RHooks instance that
  165.         was passed to or created by its constructor.  (Actually, the RExec
  166.         object doesn't make these calls --- they are made by a module loader
  167.         object that's part of the RExec object.  This allows another level of
  168.         flexibility, which can be useful when changing the mechanics of
  169.         import within the restricted environment.)
  170.  
  171.         By providing an alternate RHooks object, we can control the file
  172.         system accesses made to import a module, without changing the
  173.         actual algorithm that controls the order in which those accesses are
  174.         made.  For instance, we could substitute an RHooks object that
  175.         passes all filesystem requests to a file server elsewhere, via some
  176.         RPC mechanism such as ILU.  Grail's applet loader uses this to support
  177.         importing applets from a URL for a directory.
  178.  
  179.         If the verbose parameter is true, additional debugging output may be
  180.         sent to standard output.
  181.  
  182.         """
  183.  
  184.         raise RuntimeError, "This code is not secure in Python 2.2 and 2.3"
  185.  
  186.         ihooks._Verbose.__init__(self, verbose)
  187.         # XXX There's a circular reference here:
  188.         self.hooks = hooks or RHooks(verbose)
  189.         self.hooks.set_rexec(self)
  190.         self.modules = {}
  191.         self.ok_dynamic_modules = self.ok_builtin_modules
  192.         list = []
  193.         for mname in self.ok_builtin_modules:
  194.             if mname in sys.builtin_module_names:
  195.                 list.append(mname)
  196.         self.ok_builtin_modules = tuple(list)
  197.         self.set_trusted_path()
  198.         self.make_builtin()
  199.         self.make_initial_modules()
  200.         # make_sys must be last because it adds the already created
  201.         # modules to its builtin_module_names
  202.         self.make_sys()
  203.         self.loader = RModuleLoader(self.hooks, verbose)
  204.         self.importer = RModuleImporter(self.loader, verbose)
  205.  
  206.     def set_trusted_path(self):
  207.         # Set the path from which dynamic modules may be loaded.
  208.         # Those dynamic modules must also occur in ok_builtin_modules
  209.         self.trusted_path = filter(os.path.isabs, sys.path)
  210.  
  211.     def load_dynamic(self, name, filename, file):
  212.         if name not in self.ok_dynamic_modules:
  213.             raise ImportError, "untrusted dynamic module: %s" % name
  214.         if name in sys.modules:
  215.             src = sys.modules[name]
  216.         else:
  217.             src = imp.load_dynamic(name, filename, file)
  218.         dst = self.copy_except(src, [])
  219.         return dst
  220.  
  221.     def make_initial_modules(self):
  222.         self.make_main()
  223.         self.make_osname()
  224.  
  225.     # Helpers for RHooks
  226.  
  227.     def get_suffixes(self):
  228.         return [item   # (suff, mode, type)
  229.                 for item in imp.get_suffixes()
  230.                 if item[2] in self.ok_file_types]
  231.  
  232.     def is_builtin(self, mname):
  233.         return mname in self.ok_builtin_modules
  234.  
  235.     # The make_* methods create specific built-in modules
  236.  
  237.     def make_builtin(self):
  238.         m = self.copy_except(__builtin__, self.nok_builtin_names)
  239.         m.__import__ = self.r_import
  240.         m.reload = self.r_reload
  241.         m.open = m.file = self.r_open
  242.  
  243.     def make_main(self):
  244.         m = self.add_module('__main__')
  245.  
  246.     def make_osname(self):
  247.         osname = os.name
  248.         src = __import__(osname)
  249.         dst = self.copy_only(src, self.ok_posix_names)
  250.         dst.environ = e = {}
  251.         for key, value in os.environ.items():
  252.             e[key] = value
  253.  
  254.     def make_sys(self):
  255.         m = self.copy_only(sys, self.ok_sys_names)
  256.         m.modules = self.modules
  257.         m.argv = ['RESTRICTED']
  258.         m.path = map(None, self.ok_path)
  259.         m.exc_info = self.r_exc_info
  260.         m = self.modules['sys']
  261.         l = self.modules.keys() + list(self.ok_builtin_modules)
  262.         l.sort()
  263.         m.builtin_module_names = tuple(l)
  264.  
  265.     # The copy_* methods copy existing modules with some changes
  266.  
  267.     def copy_except(self, src, exceptions):
  268.         dst = self.copy_none(src)
  269.         for name in dir(src):
  270.             setattr(dst, name, getattr(src, name))
  271.         for name in exceptions:
  272.             try:
  273.                 delattr(dst, name)
  274.             except AttributeError:
  275.                 pass
  276.         return dst
  277.  
  278.     def copy_only(self, src, names):
  279.         dst = self.copy_none(src)
  280.         for name in names:
  281.             try:
  282.                 value = getattr(src, name)
  283.             except AttributeError:
  284.                 continue
  285.             setattr(dst, name, value)
  286.         return dst
  287.  
  288.     def copy_none(self, src):
  289.         m = self.add_module(src.__name__)
  290.         m.__doc__ = src.__doc__
  291.         return m
  292.  
  293.     # Add a module -- return an existing module or create one
  294.  
  295.     def add_module(self, mname):
  296.         m = self.modules.get(mname)
  297.         if m is None:
  298.             self.modules[mname] = m = self.hooks.new_module(mname)
  299.         m.__builtins__ = self.modules['__builtin__']
  300.         return m
  301.  
  302.     # The r* methods are public interfaces
  303.  
  304.     def r_exec(self, code):
  305.         """Execute code within a restricted environment.
  306.  
  307.         The code parameter must either be a string containing one or more
  308.         lines of Python code, or a compiled code object, which will be
  309.         executed in the restricted environment's __main__ module.
  310.  
  311.         """
  312.         m = self.add_module('__main__')
  313.         exec code in m.__dict__
  314.  
  315.     def r_eval(self, code):
  316.         """Evaluate code within a restricted environment.
  317.  
  318.         The code parameter must either be a string containing a Python
  319.         expression, or a compiled code object, which will be evaluated in
  320.         the restricted environment's __main__ module.  The value of the
  321.         expression or code object will be returned.
  322.  
  323.         """
  324.         m = self.add_module('__main__')
  325.         return eval(code, m.__dict__)
  326.  
  327.     def r_execfile(self, file):
  328.         """Execute the Python code in the file in the restricted
  329.         environment's __main__ module.
  330.  
  331.         """
  332.         m = self.add_module('__main__')
  333.         execfile(file, m.__dict__)
  334.  
  335.     def r_import(self, mname, globals={}, locals={}, fromlist=[]):
  336.         """Import a module, raising an ImportError exception if the module
  337.         is considered unsafe.
  338.  
  339.         This method is implicitly called by code executing in the
  340.         restricted environment.  Overriding this method in a subclass is
  341.         used to change the policies enforced by a restricted environment.
  342.  
  343.         """
  344.         return self.importer.import_module(mname, globals, locals, fromlist)
  345.  
  346.     def r_reload(self, m):
  347.         """Reload the module object, re-parsing and re-initializing it.
  348.  
  349.         This method is implicitly called by code executing in the
  350.         restricted environment.  Overriding this method in a subclass is
  351.         used to change the policies enforced by a restricted environment.
  352.  
  353.         """
  354.         return self.importer.reload(m)
  355.  
  356.     def r_unload(self, m):
  357.         """Unload the module.
  358.  
  359.         Removes it from the restricted environment's sys.modules dictionary.
  360.  
  361.         This method is implicitly called by code executing in the
  362.         restricted environment.  Overriding this method in a subclass is
  363.         used to change the policies enforced by a restricted environment.
  364.  
  365.         """
  366.         return self.importer.unload(m)
  367.  
  368.     # The s_* methods are similar but also swap std{in,out,err}
  369.  
  370.     def make_delegate_files(self):
  371.         s = self.modules['sys']
  372.         self.delegate_stdin = FileDelegate(s, 'stdin')
  373.         self.delegate_stdout = FileDelegate(s, 'stdout')
  374.         self.delegate_stderr = FileDelegate(s, 'stderr')
  375.         self.restricted_stdin = FileWrapper(sys.stdin)
  376.         self.restricted_stdout = FileWrapper(sys.stdout)
  377.         self.restricted_stderr = FileWrapper(sys.stderr)
  378.  
  379.     def set_files(self):
  380.         if not hasattr(self, 'save_stdin'):
  381.             self.save_files()
  382.         if not hasattr(self, 'delegate_stdin'):
  383.             self.make_delegate_files()
  384.         s = self.modules['sys']
  385.         s.stdin = self.restricted_stdin
  386.         s.stdout = self.restricted_stdout
  387.         s.stderr = self.restricted_stderr
  388.         sys.stdin = self.delegate_stdin
  389.         sys.stdout = self.delegate_stdout
  390.         sys.stderr = self.delegate_stderr
  391.  
  392.     def reset_files(self):
  393.         self.restore_files()
  394.         s = self.modules['sys']
  395.         self.restricted_stdin = s.stdin
  396.         self.restricted_stdout = s.stdout
  397.         self.restricted_stderr = s.stderr
  398.  
  399.  
  400.     def save_files(self):
  401.         self.save_stdin = sys.stdin
  402.         self.save_stdout = sys.stdout
  403.         self.save_stderr = sys.stderr
  404.  
  405.     def restore_files(self):
  406.         sys.stdin = self.save_stdin
  407.         sys.stdout = self.save_stdout
  408.         sys.stderr = self.save_stderr
  409.  
  410.     def s_apply(self, func, args=(), kw={}):
  411.         self.save_files()
  412.         try:
  413.             self.set_files()
  414.             r = func(*args, **kw)
  415.         finally:
  416.             self.restore_files()
  417.         return r
  418.  
  419.     def s_exec(self, *args):
  420.         """Execute code within a restricted environment.
  421.  
  422.         Similar to the r_exec() method, but the code will be granted access
  423.         to restricted versions of the standard I/O streams sys.stdin,
  424.         sys.stderr, and sys.stdout.
  425.  
  426.         The code parameter must either be a string containing one or more
  427.         lines of Python code, or a compiled code object, which will be
  428.         executed in the restricted environment's __main__ module.
  429.  
  430.         """
  431.         return self.s_apply(self.r_exec, args)
  432.  
  433.     def s_eval(self, *args):
  434.         """Evaluate code within a restricted environment.
  435.  
  436.         Similar to the r_eval() method, but the code will be granted access
  437.         to restricted versions of the standard I/O streams sys.stdin,
  438.         sys.stderr, and sys.stdout.
  439.  
  440.         The code parameter must either be a string containing a Python
  441.         expression, or a compiled code object, which will be evaluated in
  442.         the restricted environment's __main__ module.  The value of the
  443.         expression or code object will be returned.
  444.  
  445.         """
  446.         return self.s_apply(self.r_eval, args)
  447.  
  448.     def s_execfile(self, *args):
  449.         """Execute the Python code in the file in the restricted
  450.         environment's __main__ module.
  451.  
  452.         Similar to the r_execfile() method, but the code will be granted
  453.         access to restricted versions of the standard I/O streams sys.stdin,
  454.         sys.stderr, and sys.stdout.
  455.  
  456.         """
  457.         return self.s_apply(self.r_execfile, args)
  458.  
  459.     def s_import(self, *args):
  460.         """Import a module, raising an ImportError exception if the module
  461.         is considered unsafe.
  462.  
  463.         This method is implicitly called by code executing in the
  464.         restricted environment.  Overriding this method in a subclass is
  465.         used to change the policies enforced by a restricted environment.
  466.  
  467.         Similar to the r_import() method, but has access to restricted
  468.         versions of the standard I/O streams sys.stdin, sys.stderr, and
  469.         sys.stdout.
  470.  
  471.         """
  472.         return self.s_apply(self.r_import, args)
  473.  
  474.     def s_reload(self, *args):
  475.         """Reload the module object, re-parsing and re-initializing it.
  476.  
  477.         This method is implicitly called by code executing in the
  478.         restricted environment.  Overriding this method in a subclass is
  479.         used to change the policies enforced by a restricted environment.
  480.  
  481.         Similar to the r_reload() method, but has access to restricted
  482.         versions of the standard I/O streams sys.stdin, sys.stderr, and
  483.         sys.stdout.
  484.  
  485.         """
  486.         return self.s_apply(self.r_reload, args)
  487.  
  488.     def s_unload(self, *args):
  489.         """Unload the module.
  490.  
  491.         Removes it from the restricted environment's sys.modules dictionary.
  492.  
  493.         This method is implicitly called by code executing in the
  494.         restricted environment.  Overriding this method in a subclass is
  495.         used to change the policies enforced by a restricted environment.
  496.  
  497.         Similar to the r_unload() method, but has access to restricted
  498.         versions of the standard I/O streams sys.stdin, sys.stderr, and
  499.         sys.stdout.
  500.  
  501.         """
  502.         return self.s_apply(self.r_unload, args)
  503.  
  504.     # Restricted open(...)
  505.  
  506.     def r_open(self, file, mode='r', buf=-1):
  507.         """Method called when open() is called in the restricted environment.
  508.  
  509.         The arguments are identical to those of the open() function, and a
  510.         file object (or a class instance compatible with file objects)
  511.         should be returned.  RExec's default behaviour is allow opening
  512.         any file for reading, but forbidding any attempt to write a file.
  513.  
  514.         This method is implicitly called by code executing in the
  515.         restricted environment.  Overriding this method in a subclass is
  516.         used to change the policies enforced by a restricted environment.
  517.  
  518.         """
  519.         mode = str(mode)
  520.         if mode not in ('r', 'rb'):
  521.             raise IOError, "can't open files for writing in restricted mode"
  522.         return open(file, mode, buf)
  523.  
  524.     # Restricted version of sys.exc_info()
  525.  
  526.     def r_exc_info(self):
  527.         ty, va, tr = sys.exc_info()
  528.         tr = None
  529.         return ty, va, tr
  530.  
  531.  
  532. def test():
  533.     import getopt, traceback
  534.     opts, args = getopt.getopt(sys.argv[1:], 'vt:')
  535.     verbose = 0
  536.     trusted = []
  537.     for o, a in opts:
  538.         if o == '-v':
  539.             verbose = verbose+1
  540.         if o == '-t':
  541.             trusted.append(a)
  542.     r = RExec(verbose=verbose)
  543.     if trusted:
  544.         r.ok_builtin_modules = r.ok_builtin_modules + tuple(trusted)
  545.     if args:
  546.         r.modules['sys'].argv = args
  547.         r.modules['sys'].path.insert(0, os.path.dirname(args[0]))
  548.     else:
  549.         r.modules['sys'].path.insert(0, "")
  550.     fp = sys.stdin
  551.     if args and args[0] != '-':
  552.         try:
  553.             fp = open(args[0])
  554.         except IOError, msg:
  555.             print "%s: can't open file %s" % (sys.argv[0], `args[0]`)
  556.             return 1
  557.     if fp.isatty():
  558.         try:
  559.             import readline
  560.         except ImportError:
  561.             pass
  562.         import code
  563.         class RestrictedConsole(code.InteractiveConsole):
  564.             def runcode(self, co):
  565.                 self.locals['__builtins__'] = r.modules['__builtin__']
  566.                 r.s_apply(code.InteractiveConsole.runcode, (self, co))
  567.         try:
  568.             RestrictedConsole(r.modules['__main__'].__dict__).interact()
  569.         except SystemExit, n:
  570.             return n
  571.     else:
  572.         text = fp.read()
  573.         fp.close()
  574.         c = compile(text, fp.name, 'exec')
  575.         try:
  576.             r.s_exec(c)
  577.         except SystemExit, n:
  578.             return n
  579.         except:
  580.             traceback.print_exc()
  581.             return 1
  582.  
  583.  
  584. if __name__ == '__main__':
  585.     sys.exit(test())
  586.