当Python遇到zip解压炸弹，防护不到位让你泪流满面！

zip解压炸弹

在文章的开头，让我们先来介绍一下zip解压炸弹是个什么妖怪！

解压炸弹是指解压缩后能够产生巨大的数据量的可疑压缩文件！默认设置是文件扫描中产生500MB以上解压数据的是“解压炸弹”，实时监控中是100MB，邮件监控是30MB。
这样的压缩文件解压缩可能对解压程序造成严重负担或崩溃（可能用来攻击压缩软件以及占用大量电脑资源，或者杀毒软件的解压缩功能）。
解压炸弹内，还可能存在病毒，解压中会自启动窃取用户信息

如何制作解压炸弹

** 42.zip **是很有名的zip炸弹。一个42KB的文件，解压完其实是个4.5PB的“炸弹”。zip炸弹文件中有大量刻意重复的数据，这种重复数据在压缩的时候是可以被丢弃的，这也就是压缩后的文件其实并不大的原因。

42.zip

这一百多万个最终文件，每个大小为 4.3 GB 。
因此整个解压过程结束以后，会得到 1048576 * 4.6 GB = 4508876.8 GB
也就是 4508876.8 ÷ 1024 ÷ 1024 = 4.5 PB
这需要特殊的压缩算法和工具，但我们可以通过Python做一个简单的zip解压炸弹：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @微信号   : King_Uranus
# @公众号    : 清风Python
# @GitHub   : https://github.com/BreezePython
# @Date     : 2020/09/08 23:30:33
# @File     : zip_boom.py
import os

def make_boom(file_path, file_num, string_len):
    if not os.path.exists(file_path):
        os.mkdir(file_path)
    os.chdir(file_path)
    for i in range(file_num):
        with open('boom%d.txt' % i, 'w',encoding='utf-8') as f:
            f.write('Boom' * string_len)

make_boom('zip_boom', 1000, 1000 * 1000)

我们快速创建1000个boom文件，每个文件中写入了一百万个boom，制作出了一个3.72GB的文件夹，然后只用7z工具的极限压缩效果，最终得到的zip文件只有4.8MB。

7z极限压缩

压缩效果

开始捣乱

我们自己制作的zip解压炸弹准备完毕，现在我们要找地方去黑别人的服务器了。找谁呢？刚好最近报了一个网易云课堂的Java微专业，他们每次提交打压的时候都是上传zip文件，然后老师获取到文件后解压进行批改，如图：

开始上传

上传成功

现在只要我提交附件，就可以静等批改作业的老师，把我按在地上摩擦了。(当然我肯定不会提交的...)这么大的一个网站，居然都没有对zip解压炸弹进行上传检查，可见大家日常开发过程中，存在多么大的安全隐患啊！

常规校验

正如刚才拿网易云课堂进行的上传演示，日常开发中我们对压缩文件的校验，主要分为类型、大小的校验。
比如我们Flask开发时，会通过flask_wtf校验文件类型：

from flask_wtf.file import FileField, \
    FileRequired, FileAllowed
allow_type = ['zip', 'rar', '7z']

class UploadForm(FlaskForm):
    zip_file = FileField('请上传文件：',
                         validators=[FileRequired(),
                         FileAllowed(allow_type)])
    submit = SubmitField()

同样的，会通过设置Flask最大文本长度对上传文件的大小进行校验

from flask import Flask
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = 'Breeze Python'
app.config['UPLOAD_PATH'] = os.path.join(app.root_path, 'uploads')
app.config['MAX_CONTENT_LENGTH'] = 30 * 1024 * 1024  # 30Mb

或者在文件读写过程中，通过os.path.getsize(filePath)来校验文件大小。
但如果你只做了如上方式，那么恭喜你一大波zip解压炸弹正向你赶来...

正确的方式

那么，我们可以通过什么方式来对zip解压炸弹进行预防呢？其实很简单：

文件数量
动态解析文件总大小

先上代码看看：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @微信号   : King_Uranus
# @公众号    : 清风Python
# @GitHub   : https://github.com/BreezePython
# @Date     : 2020/09/08 23:30:33
# @File     : zip_boom.py
import zipfile
import os

def unzip(filename: str):
    # 限制最大文件数100
    max_file_num = 100
    # 设置解压内容最大值(一般平均最大的压缩率20，再高就很可能是异常文件了！)
    max_file_size = 1024 * 1024 * 100 * 20
    total_size = 0
    to_zip_file = zipfile.ZipFile(filename)
    dirname = filename.replace('.zip', '')
    # 校验文件总数量
    if len(to_zip_file.filelist) > max_file_num:
        raise ValueError("压缩文件的数量超过了上限")
    # 校验解压文件内容最大值
    for file in to_zip_file.filelist:
        total_size += file.file_size
        if total_size > max_file_size:
            raise IOError("压缩包内容异常")
    # 判断文件夹重复则退出
    if os.path.exists(dirname):
        print(f'{dirname} dir has already existed')
        return -1
    else:
        # 创建文件夹，并解压
        os.mkdir(dirname)
        to_zip_file.extractall(dirname)
        to_zip_file.close()

unzip('zip_boom.zip')

比如刚才的网易云课堂，学生做的解题答案，一个类加几个依赖文件了不起了。所以我们通过设置压缩包最大解压文件数进行检测。
我们再设置原始文件的最大内存上限(一般平均最大的压缩率不会超过20，再高就很可能是异常文件了！)，起到二次校验的作用，最终达到zip解压炸弹的安全防护。
日常开发过程中，软件的安全、可信要时刻放在首要位置。不然你今天偷的懒，就是你明天流的泪啊！

The End

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