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PHP 系统前后端分离,接口安全处理-PHP面试题1

2021-02-25 10:34:59

API接口防止参数篡改和重放攻击:

API重放攻击(Replay Attacks)又称重播攻击、回放攻击。他的原理就是把之前窃听到的数据原封不动的重新发送给接收方。HTTPS并不能防止这种攻击,虽然传输的数据是经过加密的,窃听者无法得到数据的准确定义,但是可以从请求的接收方地址分析出这些数据的作用。比如用户登录请求时攻击者虽然无法窃听密码,但是却可以截取加密后的口令然后将其重放,从而利用这种方式进行有效的攻击。

(我们之前的处理方案:

1:接口可以定义一个Private key的值, 接口中需要用到,通过这个key跟参数进行加密,进行校验。

2:在接口中新增timestamp的系统参数,确保这个时间是当前互联网的时间,用来接口sign签名。

3:在PHP接口那里,对过来的sign签名进行对比校验,减少对数据库的读写操作,过滤不必要的请求。

API接口常见的安全防护要做的主要有如下几点:

防止sql注入。

防止xss攻击。

防止请求参数被串改。

防止重放攻击。

主要防御措施可以归纳为两点:

对请求的合法性进行校验。

对请求的数据进行校验。

防止重放攻击必须要保证请求仅一次有效

需要通过在请求体中携带当前请求的唯一标识,并且进行签名防止被篡改。

所以防止重放攻击需要建立在防止签名被串改的基础之上。

请求参数防篡改

采用https协议可以将传输的明文进行加密,但是黑客仍然可以截获传输的数据包,进一步伪造请求进行重放攻击。如果黑客使用特殊手段让请求方设备使用了伪造的证书进行通信,那么https加密的内容也将会被解密。

在API接口中我们除了使用https协议进行通信外,还需要有自己的一套加解密机制,对请求参数进行保护,防止被篡改。

过程如下:

客户端使用约定好的秘钥对传输参数进行加密,得到签名值signature,并且将签名值也放入请求参数中,发送请求给服务端

服务端接收客户端的请求,然后使用约定好的秘钥对请求的参数(除了signature以外)再次进行签名,得到签名值autograph。

服务端对比signature和autograph的值,如果对比一致,认定为合法请求。如果对比不一致,说明参数被篡改,认定为非法请求。

因为黑客不知道签名的秘钥,所以即使截取到请求数据,对请求参数进行篡改,但是却无法对参数进行签名,无法得到修改后参数的签名值signature。

签名的秘钥我们可以使用很多方案,可以采用对称加密或者非对称加密。

防止重放攻击

基于timestamp的方案

每次HTTP请求,都需要加上timestamp参数,然后把timestamp和其他参数一起进行数字签名。因为一次正常的HTTP请求,从发出到达服务器一般都不会超过60s,所以服务器收到HTTP请求之后,首先判断时间戳参数与当前时间相比较,是否超过了60s,如果超过了则认为是非法的请求。


一般情况下,黑客从抓包重放请求耗时远远超过了60s,所以此时请求中的timestamp参数已经失效了。

如果黑客修改timestamp参数为当前的时间戳,则signature参数对应的数字签名就会失效,因为黑客不知道签名秘钥,没有办法生成新的数字签名。


但这种方式的漏洞也是显而易见的,如果在60s之后进行重放攻击,那就没办法了,所以这种方式不能保证请求仅一次有效。


基于nonce的方案

nonce的意思是仅一次有效的随机字符串,要求每次请求时,该参数要保证不同,所以该参数一般与时间戳有关,我们这里为了方便起见,直接使用时间戳的16进制,实际使用时可以加上客户端的ip地址,mac地址等信息做个哈希之后,作为nonce参数。

我们将每次请求的nonce参数存储到一个“集合”中,可以json格式存储到数据库或缓存中。

每次处理HTTP请求时,首先判断该请求的nonce参数是否在该“集合”中,如果存在则认为是非法请求。

nonce参数在首次请求时,已经被存储到了服务器上的“集合”中,再次发送请求会被识别并拒绝。

nonce参数作为数字签名的一部分,是无法篡改的,因为黑客不清楚token,所以不能生成新的sign。

这种方式也有很大的问题,那就是存储nonce参数的“集合”会越来越大,验证nonce是否存在“集合”中的耗时会越来越长。我们不能让nonce“集合”无限大,所以需要定期清理该“集合”,但是一旦该“集合”被清理,我们就无法验证被清理了的nonce参数了。也就是说,假设该“集合”平均1天清理一次的话,我们抓取到的该url,虽然当时无法进行重放攻击,但是我们还是可以每隔一天进行一次重放攻击的。而且存储24小时内,所有请求的“nonce”参数,也是一笔不小的开销