20253302 实验四《Python程序设计》实验报告
20253302 2025-2026-2 《Python程序设计》实验四报告
课程：《Python程序设计》
班级： 2533
姓名： 王紫晗
学号：20253302
实验教师：王志强
实验日期：2026年5月17日
必修/选修： 公选课
1.实验内容
基于 CVE-2026-31431（CopyFail）的自动化渗透测试工具设计与实现
- 综合运用 Python 网络编程、异常处理、模块化设计、命令行参数解析等技术，开发一个完整的渗透测试工具。
- 华为云服务器进行漏洞环境搭建
- 理解漏洞（CVE-2026-31431）的原理，并通过命令注入和内核漏洞利用演示完整的攻击链。
- 将普通脚本扩展为可调用的渗透测试工具，对功能进行增强
2. 实验设计、过程及结果
2.0设计
- 为什么选择网络安全方向？
我是通信工程的学生，我喜欢网络安全，跟大二的去打过CTF，觉得很好玩，很有意思。做漏洞利用主要是前两天看到了那个CVE-2026-31431的漏洞发布嘛，觉得有意思就做了（截至到现在，这个漏洞原理造成的恶意代码已经有4个了）。做远程攻击纯粹是因为我的WEB题没做对过（，想模拟一次作对的感觉。 - CVE-2026-31431 漏洞介绍
CVE-2026-31431（Copy Fail）是 Linux 内核中的一个本地权限提升漏洞。攻击者利用该漏洞可向内存页缓存写入恶意数据，从而将用户权限提升至root。该漏洞影响内核版本4.14至6.18.22。 - 攻击方法
1.通过网页漏洞执行命令
目标网站是一个 Ping 工具，我输入8.8.8.8; whoami，它就会把分号后面的 whoami 当成系统命令执行（从sql注入的原理想到的思路）。因为网站是用 nobody 这个低权限用户运行的，所以我现在只能以 nobody 的身份操作。
2.上传并运行提权代码
把核心的漏洞利用代码，通过同样的方式注入到服务器上，让它跑起来。
3.验证是否提权成功
提权代码运行后，会自动把 id 命令的结果写入 /tmp/pwned 文件。我再用网页漏洞执行 cat /tmp/pwned，如果看到里面有 uid=0(root)，就证明攻击成功，已经拿到了服务器的最高权限。
验证是否提权成功
提权代码运行后，会自动把 id 命令的结果写入 /tmp/pwned 文件。我再用网页漏洞执行 cat /tmp/pwned，如果看到里面有 uid=0(root)，就证明攻击成功，我已经拿到了服务器的最高权限。
2.1服务器购买并进行手动降核至漏洞影响范围
在华为云购买一台弹性云服务器 ECS，选择 Ubuntu 22.04 操作系统，安全组配置（开放 5000 端口）。通过 SSH 连接到服务器，将内核手动降级至 5.15.0-24-lowlatency，使其处于 CVE-2026-31431 漏洞影响范围内。
2.1.2在服务器部署web服务并启动
创建vuln_ping.py，并安装flask,启动web服务，这个web服务的代码实现的功能是ping功能。
2.1.3服务端代码设计
1.网页模板部分
是一个ping的服务
2.漏洞核心：命令拼接
代码不对用户输入做任何过滤或转义，用户输入什么就会写命令里。本来输入8.8.8.8，执行的命令是ping -c 2 8.8.8.8。但输入8.8.8.8; whoami，执行的命令就变成了ping -c 2 8.8.8.8; whoami，所以whoami也会被系统执行。
2.2从github上找到732字节的copy-fail核心代码并将其加工成工具
自己的脚本代码总共尝试23版，最终可行代码又进行迭代4次，最终实现如下功能
1.环境检测：添加对目标 Web 服务可达性、命令注入漏洞、内核版本、algif_aead 模块加载状态的自动检测，检测结果以表格形式输出。
2.内核判断：根据获取到的内核版本字符串，自动分析是否处于 CVE-2026-31431 的影响范围（4.14 至 6.18.22），并给出明确提示。
3.漏洞利用：攻击的发送与验证。
4.信息收集：获取目标主机名、当前用户、内核详细信息、IP 地址，并特别添加 /tmp/pwned 内容作为提权证据展示项。
5.痕迹清理模块：删除攻击过程中产生的临时文件/tmp/pwned。
6.报告生成：支持将检测结果、利用状态、后渗透信息整合为 JSON 格式文件，通过 --report 参数指定保存路径。
7.命令行参数系统：实现 -t（目标 URL）、--check（检测）、--exploit（利用）、--post（后渗透）、--full（完整攻击链）、--clean（清理）、--report（生成报告）等参数，支持自由组合调用。
还有锦上添花的输出美化：使用 ANSI 彩色输出、状态符号（✔/✘）、表格边框、emoji 图标等提升终端可读性。
2.2.1第一代my_copy_fail
这一代的代码只是一个脚本，只能攻击我在代码内置的ip，不能像sqlmap一样自己根据攻击设置url，而且像图片一样，没有对该服务器是否开启进行测试，如果失败会返回报错，但是如果服务器压根没有开启会一直等待，不会报错。
2.2.2第二代my_copy_fail
这一代代码也只能算一个脚本，不能自己设置url，但是开启了超时后的检测，如果超时会自动返回网络错误。
2.2.3第三代my_copy_fail
这一代代码开始算一个工具，能自己设置url，开启了超时后的检测。
2.2.4第四代my_copy_fail
这是最后一代，在完善功能的基础上进行了输出美化并加入了等待动画。
2.3工具的部分代码截图及介绍
1.--check功能部分代码介绍
内核版本判断
核心模块是否开启判断
check功能总共测试服务器4个功能（Web 服务、命令注入、内核版本、algif_aead模块）是否开启或是否满足渗透条件，并准确判断哪个没有开启
2.--exploit功能部分代码介绍
run_exploit() 函数先把提权代码转成十六进制字符串，再拼接到 python3 -c "exec(bytes.fromhex('...').decode())" 这条命令里，上传给目标服务器执行。verify_exploit() 函数则再次发送请求，执行 cat /tmp/pwned，检查文件里有没有uid=0字样，有就说明提权成功。
exploit把攻击代码发过去并检查是否拿到了 root 权限。
3.--post功能部分代码介绍
post收集目标服务器的信息，有主机名、当前用户、提权证据、内核版本、IP 地址，并变成类似表格的形式展示给用户。
4.--full功能部分代码介绍
依次调用环境检测 、漏洞利用、后渗透收集三个模块。实现完整的链路攻击
full一键全自动攻击，检测——提权——收集信息
5.--clean功能部分代码介绍
它定义了一个文件列表，包括 /tmp/pwned 和其他测试留下的临时文件，然后逐个发送 rm -f 命令删除它们。
clean清理攻击痕迹，把服务器上留下的临时文件删干净，恢复原样。
6.--report功能部分代码介绍
使用两个函数，generate() 把环境检测结果、漏洞利用状态、后渗透信息打包成一个字典，save() 把这个字典转成 JSON 格式写入文件。JSON 报告里还带有时间戳和目标 URL。
report 把整个攻击过程的结果保存为JSON文件
2.4成功实现注入
2.5程序运行视频
2.6代码托管到gitee上
3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题1：我注入总是发生失败，显示无法提权
![注入失败]()
- 问题1解决方案：发现是有超时检测，如果超过5秒自动断联，所以将5秒限制删去。
![超时]()
- 问题2：验证提权结果时仍显示 nobody
- 问题2解决方案：直接求助22级的大佬以及强哥，发现是因为使用了两次shell。最初在提权后直接注入
whoami验证，但每次命令注入都启动独立shell进程，无法保留上一次的root权限。改为让提权代码自行执行whoami > /tmp/pwned写入证据文件，再由另一次注入读取该文件，验证逻辑修正后成功。
![image]()
对全课进行总结，课程感想体会、意见和建议
总结：本学期python课挺丰富的，对python有了一些基本的概念，了解了IDE和解释器分别是什么，搭建了python开发环境，学会了一些基础语法和python的具体应用,比如用套接字实现通信和网络爬虫。除了理论，还有编码的时候的具体操作，比如异常处理和程序调试。在python的具体编写中，我对python的字符串怎么用，输入输出，函数怎么定义和调用，什么是面向对象，正则表达式，类，对象分别是什么。还有怎么用python写数据库的调用方法。
感想：我印象最深的是网络爬虫那一节课。因为这部分最接近现实，对实践有很大的作用。从此我也理解了为什么在ctf里面python是最重要的，因为真的可以直接应用，在c语言或者c++部分我并没有学会和现实生活很相关的部分，但是在python里，我找到了很多相关点，可以应用到现实和比赛中去。
建议：其实写代码花的时间其实没有很多，但是排查哪里出现问题的时候花的时间最多，如果能专门安排一节课讲解错误信息分析，无论是语法错误还是逻辑错误我觉得对学python都有帮助。
浙公网安备 33010602011771号