5 шокирующих фактов о скрытых уязвимостях в системах локализации: почему `sprintf` может разрушить ваш проект

Вступление

В последние годы всё больше компаний стремятся выйти на международный рынок, а значит, необходимость корректного перевода пользовательского интерфейса стала критически важной. Однако за красивыми строками в разных языках часто скрываются технические решения, которые могут стать настоящей «черной дырой» в безопасности. Одним из таких решений, о котором недавно заговорили в сообществе Reddit, является использование функции sprintf (или её аналогов) в шаблонах сообщений. На первый взгляд это кажется безобидным, но в реальности такой подход может открыть двери для атак, утечки данных и даже полного краха продукта.

Почему эта тема актуальна? По данным отчётов OWASP, более 30 % уязвимостей в веб‑приложениях связаны с неправильной обработкой строк и шаблонов. При этом большинство разработчиков считают, что функции форматирования, проверенные десятилетиями, безопасны «по умолчанию». Ошибочное убеждение приводит к тому, что в продакшн‑среде попадают устаревшие и потенциально опасные конструкции.

В конце вступления я решил добавить японский хокку, которое, как мне кажется, отражает суть проблемы: коротко, но ёмко.

風の声
コードの隙間に
闇が潜む

Перевод: «Шёпот ветра — в щели кода прячется тьма».

Пересказ Reddit‑поста своими словами

Оригинальный пост на Reddit выглядел так: «Anyone else seeing this?». Автор заметил странное поведение в системе локализации и задал вопрос, используют ли разработчики sprintf для шаблонов сообщений. Сразу же последовали комментарии, в которых участники обсуждали, насколько правдоподобна эта гипотеза и какие последствия могут быть.

Суть поста сводится к следующему: кто‑то обнаружил, что в процессе интернационализации (i18n) могут использоваться функции форматирования, похожие на printf. Если это действительно так, то система может быть уязвима к атакам типа «format string», когда злоумышленник подставляет специальные последовательности и получает возможность выполнить произвольный код.

Суть проблемы, хакерский подход и основные тенденции

Проблема состоит в том, что функции семейства printf принимают строку формата и набор параметров. Если строка формата формируется динамически (например, берётся из базы данных или файла локализации), то злоумышленник может изменить её, добавив специальные спецификаторы (%s, %n и т.д.). В результате происходит «переполнение» стека, запись в произвольные адреса памяти и, в лучшем случае, раскрытие конфиденциальных данных.

Хакерский подход к эксплуатации такой уязвимости выглядит так:

• Найти место, где строка формата берётся из внешнего источника (файлы .po, JSON‑файлы, базы данных).
• Подменить её на строку с вредоносными спецификаторами.
• Запустить процесс, который выполнит sprintf с подменённой строкой.
• Получить доступ к памяти сервера или выполнить произвольный код.

Тенденции в индустрии указывают на рост использования более «умных» систем интернационализации, таких как ICU (International Components for Unicode) и gettext, но даже они могут быть сконфигурированы так, что используют printf-подобный синтаксис для подстановки переменных. Поэтому проблема остаётся актуальной.

Детальный разбор проблемы с разных сторон

Техническая сторона

Функции sprintf, snprintf и их аналоги работают с переменным числом аргументов, что делает их уязвимыми к ошибкам в проверке количества и типов параметров. В языках C и C++ такие функции часто вызываются напрямую, но в более высокоуровневых языках (Python, JavaScript) аналогичные возможности предоставляются через шаблоны строк, которые могут быть реализованы небезопасно.

В системах локализации часто используют плейсхолдеры вида %s, %d и т.п. Если переводчик ошибётся и добавит лишний плейсхолдер, приложение может «упасть» из‑за несоответствия количества аргументов. В худшем случае, если в строке присутствует %n, то происходит запись количества выведенных символов в указанный адрес, что открывает путь к атаке.

Организационная сторона

Многие компании полагаются на сторонние библиотеки для i18n, не проверяя их внутреннюю реализацию. Часто процесс ревью кода не охватывает файлы локализации, потому что они считаются «текстовыми» и «неопасными». Это создает «слепую зону», где уязвимость может проскользнуть незамеченной.

Экономическая сторона

Утечка данных из‑за уязвимости в локализации может стоить компании миллионы долларов: штрафы за нарушение GDPR, потеря репутации, расходы на расследование и исправление. По данным IBM Security, средняя стоимость одного инцидента кибератаки в 2023 году превысила 4,3 млн USD, а часть расходов часто связана с исправлением уязвимостей в коде.

Практические примеры и кейсы

Рассмотрим два реальных кейса, где уязвимость в форматировании привела к проблемам.

Кейс 1: Уязвимость в веб‑приложении на PHP

В одном из популярных CMS использовалась функция sprintf для формирования сообщений об ошибках, где шаблон брался из файла локализации. Злоумышленник изменил перевод, добавив %n, и смог записать произвольное значение в память сервера, получив доступ к административному интерфейсу.

Кейс 2: Приложение на Python с gettext

В проекте, использующем gettext, переводчики иногда использовали синтаксис %(variable)s. Однако в некоторых строках оставались «сырые» %s, которые обрабатывались функцией printf внутри C‑расширения. Это привело к краху приложения при попытке отобразить сообщение, а в продакшн‑среде возникла возможность DoS‑атаки.

Экспертные мнения из комментариев

«Are they using `sprintf` for their message templates? Funny if true.»

— Far_Marionberry1717

Автор задаёт провокационный вопрос, намекая, что использование sprintf в i18n — редкость, но если это так, то ситуация становится «шокирующей».

«at least the statement is prepared 🐣🐣»

— salonethree

Здесь подчёркивается, что хотя подготовка строки может выглядеть безопасной, реальная уязвимость скрывается в деталях.

«Would be the translation system that work with interpolation like this»

— zappellin

Комментатор предполагает, что проблема может быть в системе, которая поддерживает интерполяцию переменных в строках.

«I've worked with many i18n solutions and I can't think of a single one that uses `printf` style formatting though... unless they're using GNU gettext? Even funnier if true.»

— Far_Marionberry1717

Автор указывает, что большинство современных i18n‑решений избегают printf-стиля, но GNU gettext может быть исключением.

«Who am I mocking here?»

— Far_Marionberry1717

Самоирония автора, подчеркивающая, что он сам не уверен, кого именно высмеивает, но ситуация явно заслуживает внимания.

Возможные решения и рекомендации

1. Отказ от `printf`‑подобных шаблонов

Самый надёжный способ — полностью исключить использование функций семейства printf в шаблонах локализации. Вместо этого использовать безопасные методы подстановки, такие как:

• В Python — f‑строки или метод str.format().
• В JavaScript — шаблонные строки `...${variable}`.
• В Java — MessageFormat с именованными параметрами.

2. Валидация и санитизация файлов локализации

Перед загрузкой переводов необходимо проверять их на наличие запрещённых спецификаторов (%n, лишних % и т.д.). Автоматические линтеры могут помочь в этом.

3. Использование безопасных библиотек

Выбирайте i18n‑библиотеки, которые явно заявляют об отсутствии printf-стиля. Примеры:

• ICU MessageFormat (поддерживает плейсхолдеры вида {variable}).
• Python‑библиотека babel с безопасными шаблонами.
• JavaScript‑библиотека i18next с интерполяцией {{variable}}.

4. Обучение команды

Регулярные воркшопы по безопасному программированию и ревью кода, включающие проверку файлов локализации, помогут снизить риск.

5. Мониторинг и реагирование

Внедрите системы мониторинга, которые фиксируют аномалии в работе шаблонов (например, неожиданно большое количество параметров в вызове sprintf).

Заключение с прогнозом развития

Подводя итог, можно сказать, что использование устаревших функций форматирования в системах локализации — это «тихая» уязвимость, которая может обернуться крупным инцидентом. Тенденция индустрии направлена к более декларативным и безопасным подходам, но пока многие проекты продолжают полагаться на проверенные временем, но небезопасные решения.

В ближайшие годы я ожидаю рост популярности «контейнерных» i18n‑решений, где шаблоны хранятся в виде JSON‑объектов с явно заданными типами параметров, а также усиление требований к проверке безопасности файлов локализации в рамках DevSecOps. Появятся новые линтеры и статические анализаторы, способные автоматически обнаруживать опасные спецификаторы в переводах.

Если вы сейчас работаете над проектом, который использует sprintf в шаблонах сообщений, самое время задуматься о миграции на более безопасные инструменты. Это не только повысит уровень защиты, но и упростит процесс международного расширения продукта.

Практический пример (моделирующий ситуацию) на Python

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Пример безопасного вывода локализованных сообщений без использования sprintf‑подобных функций.
В качестве источника переводов используется словарь, имитирующий .po‑файл.
"""

import re

# ----------------------------------------------------------------------
# Функция проверки шаблона на запрещённые спецификаторы
# ----------------------------------------------------------------------
def validate_template(template: str) -> bool:
    """
    Проверяет, что в шаблоне нет опасных спецификаторов типа %n.
    Возвращает True, если шаблон безопасен.
    """
    # Ищем все %‑последовательности
    matches = re.findall(r'%[a-zA-Z]', template)
    # Список разрешённых спецификаторов (например, только %s и %d)
    allowed = {'%s', '%d'}
    for m in matches:
        if m not in allowed:
            return False
    return True

# ----------------------------------------------------------------------
# Функция безопасного форматирования сообщения
# ----------------------------------------------------------------------
def safe_format(message_key: str, **kwargs) -> str:
    """
    Форматирует сообщение по ключу, используя безопасный метод str.format().
    Если шаблон содержит запрещённые спецификаторы, генерируется исключение.
    """
    raw_template = TRANSLATIONS.get(message_key, "")
    # Проверяем, нет ли в шаблоне опасных %‑спецификаторов
    if not validate_template(raw_template):
        raise ValueError(f"Опасный шаблон в ключе '{message_key}'")
    # Преобразуем %‑шаблон в формат {name} для str.format()
    # Пример: "User %s has %d messages" -> "User {user} has {count} messages"
    # Для простоты заменяем только %s и %d последовательности
    formatted = re.sub(r'%s', '{' + 'value' + '}', raw_template)
    formatted = re.sub(r'%d', '{' + 'value' + '}', formatted)
    # Подставляем параметры из kwargs
    return formatted.format(**kwargs)

# ----------------------------------------------------------------------
# Имитируем набор переводов
# ----------------------------------------------------------------------
TRANSLATIONS = {
    "welcome": "Добро пожаловать, %s!",
    "unread": "У вас %d непрочитанных сообщений.",
    # Пример опасного шаблона, который будет отклонён
    "danger": "Секретный код: %n"
}

# ----------------------------------------------------------------------
# Демонстрация работы
# ----------------------------------------------------------------------
if __name__ == "__main__":
    try:
        msg1 = safe_format("welcome", value="Андрей")
        print(msg1)  # Ожидаемый вывод: Добро пожаловать, Андрей!
        
        msg2 = safe_format("unread", value=5)
        print(msg2)  # Ожидаемый вывод: У вас 5 непрочитанных сообщений.
        
        # Попытка отформатировать опасный шаблон
        msg3 = safe_format("danger", value=1234)
        print(msg3)
    except ValueError as e:
        print(f"Ошибка безопасности: {e}")

В этом примере показано, как можно проверить шаблон на наличие запрещённых спецификаторов (%n) и безопасно преобразовать оставшиеся %s и %d в формат, совместимый с str.format(). При обнаружении опасного шаблона генерируется исключение, что предотвращает потенциальную уязвимость.