1. 你的登錄接口真的安全嗎?

        共 6233字,需瀏覽 13分鐘

         ·

        2021-08-10 15:59

        來自:掘金,作者:噠噠噠噠打代碼

        鏈接:https://juejin.cn/post/6859214952704999438

        前言

        大家學(xué)寫程序時(shí),第一行代碼都是hello world。但是當(dāng)你開始學(xué)習(xí)WEB后臺技術(shù)時(shí),很多人的第一個功能就是寫的登錄 (小聲:別人我不知道,反正我是)。
        但是我在和很多工作經(jīng)驗(yàn)較短的同學(xué)面試或溝通的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)雖然都有在簡歷上寫:負(fù)責(zé)項(xiàng)目的登錄/注冊功能模塊的開發(fā)和設(shè)計(jì)工作,但是都只是簡單的實(shí)現(xiàn)了功能邏輯,在安全方面并沒有考慮太多。
        這篇文章主要是和大家聊一聊,在設(shè)計(jì)一個登錄接口時(shí),不僅僅是功能上的實(shí)現(xiàn),在安全方面,我們還需要考慮哪些地方。

        安全風(fēng)險(xiǎn)

        暴力破解!

        只要網(wǎng)站是暴露在公網(wǎng)的,那么很大概率上會被人盯上,嘗試爆破這種簡單且有效的方式:
        通過各種方式獲得了網(wǎng)站的用戶名之后,通過編寫程序來遍歷所有可能的密碼,直至找到正確的密碼為止
        偽代碼如下:
        # 密碼字典  
        password_dict = []  
        # 登錄接口  
        login_url = ''  
        def attack(username):  
         for password in password_dict:  
             data = {'username': username, 'password': password}  
               content = requests.post(login_url, data).content.decode('utf-8')  
               if 'login success' in content:  
                   print('got it! password is : %s' % password)  
        那么這種情況,我們要怎么防范呢?

        驗(yàn)證碼

        有聰明的同學(xué)就想到了,我可以在它密碼錯誤達(dá)到一定次數(shù)時(shí),增加驗(yàn)證碼校驗(yàn)!比如我們設(shè)置,當(dāng)用戶密碼錯誤達(dá)到3次之后,則需要用戶輸入圖片驗(yàn)證碼才可以繼續(xù)登錄操作:
        偽代碼如下:
        fail_count = get_from_redis(fail_username)  
        if fail_count >= 3:  
         if captcha is None:  
          return error('需要驗(yàn)證碼')  
            check_captcha(captcha)  
        success = do_login(username, password)  
        if not success:  
         set_redis(fail_username, fail_count + 1)  
        偽代碼未考慮并發(fā),實(shí)際開發(fā)可以考慮加鎖。
        這樣確實(shí)可以過濾掉一些非法的攻擊,但是以目前的OCR技術(shù)來說的話,普通的圖片驗(yàn)證碼真的很難做到有效的防止機(jī)器人(我們就在這個上面吃過大虧)。
        當(dāng)然,我們也可以花錢購買類似于三方公司提供的滑動驗(yàn)證等驗(yàn)證方案,但是也并不是100%的安全,一樣可以被破解(慘痛教訓(xùn))。

        登錄限制

        那這時(shí)候又有同學(xué)說了,那我可以直接限制非正常用戶的登錄操作,當(dāng)它密碼錯誤達(dá)到一定次數(shù)時(shí),直接拒絕用戶的登錄,隔一段時(shí)間再恢復(fù)。比如我們設(shè)置某個賬號在登錄時(shí)錯誤次數(shù)達(dá)到10次時(shí),則5分鐘內(nèi)拒絕該賬號的所有登錄操作。
        偽代碼如下:
        fail_count = get_from_redis(fail_username)  
        locked = get_from_redis(lock_username)  
          
        if locked:  
         return error('拒絕登錄')  
        if fail_count >= 3:  
         if captcha is None:  
          return error('需要驗(yàn)證碼')  
            check_captcha(captcha)   
        success = do_login(username, password)  
        if not success:  
         set_redis(fail_username, fail_count + 1)  
            if fail_count + 1 >= 10:  
             # 失敗超過10次,設(shè)置鎖定標(biāo)記  
             set_redis(lock_username, true, 300s)  
        umm,這樣確實(shí)可以解決用戶密碼被爆破的問題。但是,這樣會帶來另一個風(fēng)險(xiǎn):攻擊者雖然不能獲取到網(wǎng)站的用戶信息,但是它可以讓我們網(wǎng)站所有的用戶都無法登錄!
        攻擊者只需要無限循環(huán)遍歷所有的用戶名(即使沒有,隨機(jī)也行)進(jìn)行登錄,那么這些用戶會永遠(yuǎn)處于鎖定狀態(tài),導(dǎo)致正常的用戶無法登錄網(wǎng)站!

        IP限制

        那既然直接針對用戶名不行的話,我們可以針對IP來處理,直接把攻擊者的IP封了不就萬事大吉了嘛。我們可以設(shè)定某個IP下調(diào)用登錄接口錯誤次數(shù)達(dá)到一定時(shí),則禁止該IP進(jìn)行登錄操作。
        偽代碼如下:
        ip = request['IP']  
        fail_count = get_from_redis(fail_ip)  
        if fail_count > 10:  
         return error('拒絕登錄')  
        # 其它邏輯  
        # do something()  
        success = do_login(username, password)  
        if not success:  
         set_redis(fail_ip, true, 300s)  
        這樣也可以一定程度上解決問題,事實(shí)上有很多的限流操作都是針對IP進(jìn)行的,比如niginx的限流模塊就可以限制一個IP在單位時(shí)間內(nèi)的訪問次數(shù)。
        但是這里還是存在問題:
        • 比如現(xiàn)在很多學(xué)校、公司都是使用同一個出口IP,如果直接按IP限制,可能會誤殺其它正常的用戶

        • 現(xiàn)在這么多VPN,攻擊者完全可以在IP被封后切換VPN來攻擊

        手機(jī)驗(yàn)證

        那難道就沒有一個比較好的方式來防范嗎? 當(dāng)然有。 我們可以看到近些年來,幾乎所有的應(yīng)用都會讓用戶綁定手機(jī),一個是國家的實(shí)名制政策要求,第二個是手機(jī)基本上和身份證一樣,基本上可以代表一個人的身份標(biāo)識了。所以很多安全操作都是基于手機(jī)驗(yàn)證來進(jìn)行的,登錄也可以。
        1. 當(dāng)用戶輸入密碼次數(shù)大于3次時(shí),要求用戶輸入驗(yàn)證碼(最好使用滑動驗(yàn)證

        2. 當(dāng)用戶輸入密碼次數(shù)大于10次時(shí),彈出手機(jī)驗(yàn)證,需要用戶使用手機(jī)驗(yàn)證碼和密碼雙重認(rèn)證進(jìn)行登錄

        手機(jī)驗(yàn)證碼防刷就是另一個問題了,這里不展開,以后再有時(shí)間再聊聊我們在驗(yàn)證碼防刷方面做了哪些工作。
        偽代碼如下:
        fail_count = get_from_redis(fail_username)  
          
        if fail_count > 3:  
         if captcha is None:  
          return error('需要驗(yàn)證碼')  
            check_captcha(captcha)   
              
        if fail_count > 10:  
         # 大于10次,使用驗(yàn)證碼和密碼登錄  
         if dynamic_code is None:  
             return error('請輸入手機(jī)驗(yàn)證碼')  
            if not validate_dynamic_code(username, dynamic_code):  
             delete_dynamic_code(username)  
             return error('手機(jī)驗(yàn)證碼錯誤')  
          
         success = do_login(username, password, dynamic_code)  
              
         if not success:  
             set_redis(fail_username, fail_count + 1)  
        我們結(jié)合了上面說的幾種方式的同時(shí),加上了手機(jī)驗(yàn)證碼的驗(yàn)證模式,基本上可以阻止相當(dāng)多的一部分惡意攻擊者。但是沒有系統(tǒng)是絕對安全的,我們只能夠盡可能的增加攻擊者的攻擊成本。大家可以根據(jù)自己網(wǎng)站的實(shí)際情況來選擇合適的策略。

        中間人攻擊?

        什么是中間人攻擊

        中間人攻擊(man-in-the-middle attack, abbreviated to MITM),簡單一點(diǎn)來說就是,A和B在通訊過程中,攻擊者通過嗅探、攔截等方式獲取或修改A和B的通訊內(nèi)容。
        舉個栗子:小白小黃發(fā)快遞,途中要經(jīng)過快遞點(diǎn)A,小黑就躲在快遞點(diǎn)A,或者干脆自己開一個快遞點(diǎn)B來冒充快遞點(diǎn)A。然后偷偷的拆了小白小黃的快遞,看看里面有啥東西。甚至可以把小白的快遞給留下來,自己再打包一個一毛一樣的箱子發(fā)給小黃
        那在登錄過程中,如果攻擊者在嗅探到了從客戶端發(fā)往服務(wù)端的登錄請求,就可以很輕易的獲取到用戶的用戶名和密碼。

        HTTPS

        防范中間人攻擊最簡單也是最有效的一個操作,更換HTTPS,把網(wǎng)站中所有的HTTP請求修改為強(qiáng)制使用HTTPS。
        為什么HTTPS可以防范中間人攻擊?
        HTTPS實(shí)際上就是在HTTP和TCP協(xié)議中間加入了SSL/TLS協(xié)議,用于保障數(shù)據(jù)的安全傳輸。相比于HTTP,HTTPS主要有以下幾個特點(diǎn):
        • 內(nèi)容加密

        • 數(shù)據(jù)完整性

        • 身份驗(yàn)證

        具體的HTTPS原理這里就不再擴(kuò)展了,大家可以自行Google

        加密傳輸

        在HTTPS之外,我們還可以手動對敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸:
        • 用戶名可以在客戶端使用非對稱加密,在服務(wù)端解密

        • 密碼可以在客戶端進(jìn)行MD5之后傳輸,防止暴露密碼明文

        其它

        除了上面我們聊的這些以外,其實(shí)還有很多其它的工作可以考慮,比如:
        • 操作日志,用戶的每次登錄和敏感操作都需要記錄日志(包括IP、設(shè)備等)

        • 異常操作或登錄提醒,有了上面的操作日志,那我們就可以基于日志做風(fēng)險(xiǎn)提醒,比如用戶在進(jìn)行非常登錄地登錄、修改密碼、登錄異常時(shí),可以短信提醒用戶

        • 拒絕弱密碼 注冊或修改密碼時(shí),不允許用戶設(shè)置弱密碼

        • 防止用戶名被遍歷 有些網(wǎng)站在注冊時(shí),在輸入完用戶名之后,會提示用戶名是否存在。這樣會存在網(wǎng)站的所有用戶名被泄露的風(fēng)險(xiǎn)(遍歷該接口即可),需要在交互或邏輯上做限制

        • ...

        后記

        現(xiàn)在國家不斷的出臺各種法律,對用戶的數(shù)據(jù)越來越看重。作為開發(fā)者,我們也需要在保護(hù)用戶數(shù)據(jù)和用戶隱私方面做更多的工作。后面我也會和大家聊一聊,我們在數(shù)據(jù)安全方面,做了哪些工作,希望可以給到大家一點(diǎn)點(diǎn)幫助。

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