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。3 L, M6 M( F! J- e" V
一、暴力破解# e/ k% F( Y2 ~; D8 p2 r4 t4 j
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。
$ p- \0 z' l/ P5 @* d% L7 v2 ^伪代码如下:
3 v! R3 M9 ? x# 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?4 G/ ?. Y# S/ r) T
验证码, B! Q- u4 C- \! r$ H; m
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:
$ n5 v S% e! m" r4 o 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)。
: Q/ N3 _6 O- s 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)。( t9 Y. a# `: \6 L- p# g
登录限制
+ f) `7 _! }) A+ T2 y& K( q; C 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。
`# a" Z1 S0 lfail_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!
: P2 k+ Q$ S& M+ k 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!
1 z" C9 \( U1 l3 FIP限制; w$ m, x; a( m0 j9 M, r5 Z; l
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 S2 m) [0 F) u+ w- ]
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。8 i! r! K# Z* g, f
但是这里还是存在问题:' u$ o, p1 j! L2 M, W. m! r9 z4 Z
- 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9 M# a1 Q1 T8 U+ s3 z
手机验证
( ^, q |& z3 [8 w: C* 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。
( a3 J9 H, L4 a% t+ i& q6 t* 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+ l0 z ~" x4 b- R
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。+ q0 c5 E& d! x7 O
二、中间人攻击' \. a1 V3 z/ o5 f
什么是中间人攻击7 B" A3 }5 f8 n6 A! `' z( I# w. s
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。7 {! p, G% ]- M5 l7 h" a( }: E
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。
% ]0 H8 |7 }0 X* E" ? 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。1 p/ J; W" z! h
HTTPS
0 u' l6 K( y0 A: ~( U 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。; n' }+ P: _6 v3 Z
为什么HTTPS可以防范中间人攻击?
2 u8 b- {" H3 u7 w Z2 Z6 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:0 j2 r+ @ x L7 T2 p: z' Q
- 内容加密
- 数据完整性
6 _# ^' q0 ?4 ^5 R& Y$ [) j& r2 c 身份验证
, a0 Z* V$ W$ z5 P. {+ l 具体的HTTPS原理这里就不再扩展了,大家可以自行Google0 S1 }2 A( ^4 S9 I
加密传输
* r6 h3 t! Y3 b/ \7 ]3 G 在HTTPS之外,我们还可以手动对敏感数据进行加密传输:5 i% Q: t9 g$ `
- 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: {3 c$ S2 Y/ m- n7 ?
三、其它1 j9 t8 d0 f. y: J" R) W! q
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:4 L8 i1 F- m& q1 Q: l$ f
- 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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