这篇文章主要是和大家聊一聊,在设计一个登录接口时,不仅仅是功能上的实现,在安全方面,我们还需要考虑哪些地方。) N+ g" K) E/ I* z
一、暴力破解
3 v9 T6 a$ p: U6 v/ G 只要网站是暴露在公网的,那么很大概率上会被人盯上,尝试爆破这种简单且有效的方式:通过各种方式获得了网站的用户名之后,通过编写程序来遍历所有可能的密码,直至找到正确的密码为止。9 K9 U$ m2 P u' d* D* z& w
伪代码如下:
; e6 X! _" R: a: c9 [1 { # 密码字典
password_dict = []
# 登录接口
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) 那么这种情况,我们要怎么防范呢?
) p6 @" D8 z# \) A: z) ~+ D3 } 验证码
# k" R v4 h1 W2 h7 }3 O/ @ fail_count = get_from_redis(fail_username)
if fail_count >= 3:
if captcha is None:
return error( 需要验证码 )
check_captcha(captcha)
success = do_login(username, password)
if not success:
set_redis(fail_username, fail_count + 1) 有聪明的同学就想到了,我可以在它密码错误达到一定次数时,增加验证码校验!比如我们设置,当用户密码错误达到3次之后,则需要用户输入图片验证码才可以继续登录操作:
. g( i5 h3 u* W& |" Z 伪代码未考虑并发,实际开发可以考虑加锁。这样确实可以过滤掉一些非法的攻击,但是以目前的OCR技术来说的话,普通的图片验证码真的很难做到有效的防止机器人(我们就在这个上面吃过大亏)。; ]9 R0 ?; Y c1 w/ P5 _
当然,我们也可以花钱购买类似于三方公司提供的滑动验证等验证方案,但是也并不是100%的安全,一样可以被破解(惨痛教训)。
0 Q) @" Y0 `+ ~; W 登录限制 3 \* r" W; s) K, E
那这时候又有同学说了,那我可以直接限制非正常用户的登录操作,当它密码错误达到一定次数时,直接拒绝用户的登录,隔一段时间再恢复。比如我们设置某个账号在登录时错误次数达到10次时,则5分钟内拒绝该账号的所有登录操作。
0 L7 j6 y1 Q+ }9 ?6 } fail_count = get_from_redis(fail_username)
locked = get_from_redis(lock_username)
if locked:
return error( 拒绝登录 )
if fail_count >= 3:
if captcha is None:
return error( 需要验证码 )
check_captcha(captcha)
success = do_login(username, password)
if not success:
set_redis(fail_username, fail_count + 1)
if fail_count + 1 >= 10:
# 失败超过10次,设置锁定标记
set_redis(lock_username, true, 300s) 这样确实可以解决用户密码被爆破的问题。但是,这样会带来另一个风险:攻击者虽然不能获取到网站的用户信息,但是它可以让我们网站所有的用户都无法登录!
' B7 |( f6 C% ]/ H) T 攻击者只需要无限循环遍历所有的用户名(即使没有,随机也行)进行登录,那么这些用户会永远处于锁定状态,导致正常的用户无法登录网站!! G0 c q+ e. P
IP限制 2 X2 S* Y; c4 g( j. F( H
那既然直接针对用户名不行的话,我们可以针对IP来处理,直接把攻击者的IP封了不就万事大吉了嘛。我们可以设定某个IP下调用登录接口错误次数达到一定时,则禁止该IP进行登录操作。0 Z2 |; J* r k) U
ip = request[ IP ]
fail_count = get_from_redis(fail_ip)
if fail_count > 10:
return error( 拒绝登录 )
# 其它逻辑
# do something()
success = do_login(username, password)
if not success:
set_redis(fail_ip, true, 300s) 这样也可以一定程度上解决问题,事实上有很多的限流操作都是针对IP进行的,比如niginx的限流模块就可以限制一个IP在单位时间内的访问次数。
: n* ~' U9 R) {$ R: F 但是这里还是存在问题:/ N* X2 B0 u3 T, z% c9 c/ f- f
比如现在很多学校、公司都是使用同一个出口IP,如果直接按IP限制,可能会误杀其它正常的用户 现在这么多VPN,攻击者完全可以在IP被封后切换VPN来攻击% M$ f) S1 \& W) x% F/ G) e- G
手机验证 4 ], T' J% s. V6 Z
那难道就没有一个比较好的方式来防范吗? 当然有。 我们可以看到近些年来,几乎所有的应用都会让用户绑定手机,一个是国家的实名制政策要求,第二个是手机基本上和身份证一样,基本上可以代表一个人的身份标识了。所以很多安全操作都是基于手机验证来进行的,登录也可以。
5 r% L( m9 \! I. z: x 当用户输入密码次数大于3次时,要求用户输入验证码(最好使用滑动验证) 当用户输入密码次数大于10次时,弹出手机验证,需要用户使用手机验证码和密码双重认证进行登录
- S. z4 G- S* E5 Z: A4 F. c fail_count = get_from_redis(fail_username)
if fail_count > 3:
if captcha is None:
return error( 需要验证码 )
check_captcha(captcha)
if fail_count > 10:
# 大于10次,使用验证码和密码登录
if dynamic_code is None:
return error( 请输入手机验证码 )
if not validate_dynamic_code(username, dynamic_code):
delete_dynamic_code(username)
return error( 手机验证码错误 )
success = do_login(username, password, dynamic_code)
if not success:
set_redis(fail_username, fail_count + 1) 我们结合了上面说的几种方式的同时,加上了手机验证码的验证模式,基本上可以阻止相当多的一部分恶意攻击者。但是没有系统是绝对安全的,我们只能够尽可能的增加攻击者的攻击成本。大家可以根据自己网站的实际情况来选择合适的策略。
* ]$ }, k! y% s4 V9 i 二、中间人攻击 ; D. R0 k: P5 }7 l4 g4 J# l
什么是中间人攻击
! {' ~6 w1 h; O# z 中间人攻击(man-in-the-middle attack, abbreviated to MITM),简单一点来说就是,A和B在通讯过程中,攻击者通过嗅探、拦截等方式获取或修改A和B的通讯内容。
6 |: n' D% i, W6 _& A- ]; i( x 举个栗子:小白给小黄发快递,途中要经过快递点A,小黑就躲在快递点A,或者干脆自己开一个快递点B来冒充快递点A。然后偷偷的拆了小白给小黄的快递,看看里面有啥东西。甚至可以把小白的快递给留下来,自己再打包一个一毛一样的箱子发给小黄。
1 W/ J4 D: o9 I- F3 @/ U 那在登录过程中,如果攻击者在嗅探到了从客户端发往服务端的登录请求,就可以很轻易的获取到用户的用户名和密码。. O) F' L0 v, G8 o6 f( g
HTTPS
1 x" m5 ? k, E* v% G% w7 @+ C 防范中间人攻击最简单也是最有效的一个操作,更换HTTPS,把网站中所有的HTTP请求修改为强制使用HTTPS。
. J* E' y4 _& w+ M R 为什么HTTPS可以防范中间人攻击? J- }( g4 m- [7 e+ z5 L
HTTPS实际上就是在HTTP和TCP协议中间加入了SSL/TLS协议,用于保障数据的安全传输。相比于HTTP,HTTPS主要有以下几个特点:7 J2 @6 w8 u, J$ k
内容加密 数据完整性 M( V+ G! I) K- m
身份验证
0 U+ X/ x8 b N2 Y, v6 c 具体的HTTPS原理这里就不再扩展了,大家可以自行Google
3 ?1 N- a& d& _$ `3 Y- e3 j. l 加密传输 ' i) Z E7 i- ^8 Q* d
在HTTPS之外,我们还可以手动对敏感数据进行加密传输:
# z" S. [# j' |# ] 用户名可以在客户端使用非对称加密,在服务端解密 密码可以在客户端进行MD5之后传输,防止暴露密码明文
: u5 ~$ }, M* M$ Y 三、其它
1 ^, B5 m# l! }9 N 除了上面我们聊的这些以外,其实还有很多其它的工作可以考虑,比如:8 S/ p8 u- h. q% \2 j5 L, k7 m
操作日志,用户的每次登录和敏感操作都需要记录日志(包括IP、设备等) 异常操作或登录提醒,有了上面的操作日志,那我们就可以基于日志做风险提醒,比如用户在进行非常登录地登录、修改密码、登录异常时,可以短信提醒用户 拒绝弱密码 注册或修改密码时,不允许用户设置弱密码 防止用户名被遍历 有些网站在注册时,在输入完用户名之后,会提示用户名是否存在。这样会存在网站的所有用户名被泄露的风险(遍历该接口即可),需要在交互或逻辑上做限制
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