大家學(xué)寫(xiě)程序時(shí)，第一行代碼都是hello world。但是當(dāng)你開(kāi)始學(xué)習(xí) WEB 后臺(tái)技術(shù)時(shí)，很多人的第一個(gè)功能就是寫(xiě)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(jiǎn)歷上寫(xiě)：負(fù)責(zé)項(xiàng)目的登錄/注冊(cè)功能模塊的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)工作，但是都只是簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)了功能邏輯，在安全方面并沒(méi)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(gè)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(huì)被人盯上，嘗試爆破這種簡(jiǎn)單且有效的方式：

通過(guò)各種方式獲得了網(wǎng)站的用戶名之后，通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)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(cuò)誤達(dá)到一定次數(shù)時(shí)，增加驗(yàn)證碼校驗(yàn)！比如我們?cè)O(shè)置，當(dāng)用戶密碼錯(cuò)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(kāi)發(fā)可以考慮加鎖。

這樣確實(shí)可以過(guò)濾掉一些非法的攻擊，但是以目前的 OCR 技術(shù)來(lái)說(shuō)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(gè)上面吃過(guò)大虧）。

當(dāng)然，我們也可以花錢(qián)購(gòu)買(mǎi)類似于三方公司提供的滑動(dòng)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(shuō)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(cuò)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?cè)O(shè)置某個(gè)賬號(hào)在登錄時(shí)錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到 10 次時(shí)，則 5 分鐘內(nèi)拒絕該賬號(hào)的所有登錄操作。

搜索公眾號(hào)程序員小樂(lè)回復(fù)關(guān)鍵字“offer”獲取算法面試題和答案。

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(guò)10次，設(shè)置鎖定標(biāo)記
?????set_redis(lock_username,?true,?300s)

eumm，這樣確實(shí)可以解決用戶密碼被爆破的問(wèn)題。但是，這樣會(huì)帶來(lái)另一個(gè)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(wú)法登錄！

攻擊者只需要無(wú)限循環(huán)遍歷所有的用戶名（即使沒(méi)有，隨機(jī)也行）進(jìn)行登錄，那么這些用戶會(huì)永遠(yuǎn)處于鎖定狀態(tài)，導(dǎo)致正常的用戶無(wú)法登錄網(wǎng)站！

IP 限制

那既然直接針對(duì)用戶名不行的話，我們可以針對(duì) IP 來(lái)處理，直接把攻擊者的 IP 封了不就萬(wàn)事大吉了嘛。我們可以設(shè)定某個(gè) IP 下調(diào)用登錄接口錯(cuò)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(wèn)題，事實(shí)上有很多的限流操作都是針對(duì) IP 進(jìn)行的，比如 niginx 的限流模塊就可以限制一個(gè) IP 在單位時(shí)間內(nèi)的訪問(wèn)次數(shù)。
但是這里還是存在問(wèn)題：

• 比如現(xiàn)在很多學(xué)校、公司都是使用同一個(gè)出口 IP，如果直接按 IP 限制，可能會(huì)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(lái)攻擊

手機(jī)驗(yàn)證

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(dòng)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(gè)問(wèn)題了，這里不展開(kāi)，以后再有時(shí)間再聊聊我們?cè)隍?yàn)證碼防刷方面做了哪些工作。

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(qǐng)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(cuò)誤')

?success =?do_login(username, password,?dynamic_code)
????
?if?not success:
?????set_redis(fail_username, fail_count +?1)

中間人攻擊？

什么是中間人攻擊

HTTPS

• 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

• 用戶名可以在客戶端使用非對(duì)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

• 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(cè)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(cè)時(shí)，在輸入完用戶名之后，會(huì)提示用戶名是否存在。這樣會(huì)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