安全:Web 安全学习笔记

背景


说来惭愧,6 年的 web 编程生涯,一直没有真正系统的学习 web 安全知识(认证和授权除外),这个月看了一本《Web 安全设计之道》,书中的内容多是从微软官方文档翻译而来,这本书的含金量不高,不过也不能说没有收获,本文简单记录一下我学习 Web 安全方面的笔记。
本文不涉及 IIS、Windows 和 SqlServer 的安全管理与配置,尽量只谈编程相关的安全问题。

最简单的 Web 物理架构


安全:Web 安全学习笔记
浏览器和服务器的通信采用无状态的 HTTP 协议。
通过控制 HTTP 的请求头,可以控制:客户端缓存、Cookie、请求编码、相应编码等。
请求内容向服务器提交数据(POST 和 GET),响应内容向浏览器发送数据。
Cookie 包含在每个请求和响应中,因此客户端和服务器都可以访问到。
一般使用 Cookie 来维护一个浏览器会话(也有其他方式)。

攻击方式总览


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Web 软件安全攻击防护


一、浏览器安全攻击

Cookie 假冒

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定义
非期望的修改 Cookie 的值
场景
服务器将用户的授权信息存储在 Cookie 中,然后客户端用这些 Cookie 决定导航的显示与否。如果有程序恶意的修改了Cookie,会导致权限提升
攻击方式
  • 注入的 Javascript 代码
  • 使用浏览器调试工具
  • 本机病毒等
防护措施
  • 尽量将 Cookie 设置为 HttpOnly,浏览器伪造不了这种 Cookie
  • 防止 Javascript 注入

隐藏变量修改

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定义
非期望的修改隐藏变量
场景
订单的折扣计算完全依赖客户端的某个变量,这个变量是从服务器生成的,所有逻辑都在客户端计算,服务器只是接受最后的计算结果。如果有程序恶意的修改了变量,会绕过某些业务逻辑
攻击方式
  • 注入的 Javascript 代码
  • 使用浏览器调试工具
保护措施
  • 防止 Javascript 注入
  • 关键的功能不要依靠客户端控制,要采用服务器控制

跨站脚本攻击

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定义
恶意的提交 Javascript 代码
场景
在博客的评论功能中,如果用户恶意的提交 Javascript 代码,假如这些 Javascript 没有被过滤,极端的情况下,这些代码会劫持所有访问此页面用户的会话,访问和修改任意数据。
攻击方式
  • 注入的 Javascript 代码
  • 使用浏览器调试工具
保护措施
  • 在服务器端验证和过滤恶意输入
  • 开启 ValidateRequest=”true”
  • 对输出使用 this.Server.HtmlEncode

二、服务器安全攻击

缓冲区溢出

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定义
某些可能输入会导致服务器堆栈溢出,这直接致使服务器不可用。
场景
程序提供了某项计算密集型的功能,此功能没有限制用户输入,用户在有意或无意之间输入了一个非法的值,导致了缓冲区溢出。
攻击方式
  • 非法输入
保护措施
  • 在服务器端验证和过滤恶意输入
  • 采用防伪式编程

认证逃避

定义
某些 URL 没有出现在主页导航界面,系统只对导航页面进行了认证和授权管理,这些没有出现在导航中的 URL 可能被恶意用户给分析出来,直接进行访问。
场景
用户管理分为三个页面:List.aspx、New.aspx,程序只对 List.aspx 进行认证和授权了,某些用户直接访问 New.aspx 执行添加操作。
攻击方式
  • 直接地址访问
保护措施
  • 梳理网站的整体结构,对所有页面进行认证和授权管理

非法输入

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(举例说明)
定义
病从口入,祸从口出。很多攻击方式都是因为非法输入导致的
场景
程序只在客户端对输入进行了验证,服务器未做任何验证,恶意的程序可以绕过客户端逻辑直接向服务器提交非法输入,这很容易导致各种安全问题
攻击方式
  • 注入的 Javascript 代码
  • 使用浏览器调试工具
保护措施
  • 在服务器端验证和过滤恶意输入
  • 防止 Javascript 注入

授权逃避

定义
某些 URL 没有出现在主页导航界面,系统只对导航页面进行了认证和授权管理,这些没有出现在导航中的 URL 可能被恶意用户给分析出来,直接进行访问。还有一种可能是:系统只在客户端进行了授权管理,服务器代码并没有进行授权验证,恶意用户很容易就可以逃避授权
场景
当用户没有 Create 权限的时候,系统只是禁用了浏览器按钮,并没有做服务器授权,然后用户使用浏览器调试工具启用了按钮,就可以执行 Create 了
攻击方式
  • 直接地址访问
  • 修改客户端代码
保护措施
  • 梳理网站的整体结构,对所有页面进行认证和授权管理
  • 在服务器进行授权管理

SQL 注入

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定义
对于和后台数据库产生交互的网页,如果没有对用户输入数据的合法性进行全面的判断,就会使应用程序存在安全隐患。用户可以在可以提交正常数据的URL或者表单输入框中提交一段精心构造的数据库查询代码,使后台应用执行攻击着的SQL代码,攻击者根据程序返回的结果,获得某些他想得知的敏感数据,如管理员密码,保密商业资料等
场景
服务器程序使用字符串拼接的方式来构造 SQL 语句,这就会导致 SQL 注入攻击的可能
攻击方式
  • 恶意的提交 SQL 片段
保护措施
  • 在服务器端验证和过滤恶意输入
  • 不要拼凑 SQL 参数,采用 DbParameter 设置参数
  • 最小化 SQL Server 访问账户的权限

异常敏感信息泄露

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定义
未处理异常直接显示到浏览器,这会导致敏感信息被泄露,对最终用户来说,也会让他们感觉系统不够安全和易用
场景
因为开发原因,在某些场景下浏览器将后端的异常直接显示给浏览器了,如:NullReferenceException等
攻击方式
  • 在调用的最上层,为处理掉全部异常
  • 在调用的下层,为封装合适的异常信息
保护措施
  • 定义合理的异常处理策略
  • 异常一定不能跨越边界直接显示到浏览器

上传攻击

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定义
用户恶意的上传外挂、木马和其它程序等
场景
你做了一个上传功能,结果对上传的文件没有做好足够的控制,比如:某些恶意的用户会上传一些恶意的脚本,然后执行这些脚本
攻击方式
  • 上传恶意文件
保护措施
  • 在服务器端验证和过滤恶意输入,如:后缀名限制
  • 对上传后的文件进行扫描和杀毒

抵赖

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定义
某些用户由于某些原因,不愿意承认自己执行过某些操作,当然,某些操作可能是他们没有意识的情况下执行的
场景
用户一不小心执行的删除操作,然后立即发现自己操作错误了,然后他打电话给售后,说系统有问题
攻击方式
  • 界面引导不够友好,容易导致误操作,为了推卸责任,进行抵赖
  • 用户恶意的执行操作,然后抵赖
保护措施
  • 提高界面的易用性
  • 关键操作的提醒要足够明显
  • 所有操作要留下操作日志

三、数据库安全攻击

连接字符串暴露

定义
数据库连接字符串中包含用户名和密码,这些信息以明文的形式存储在配置文件中,运维和开发人员都能看得到,随着团队人员的流动,这些敏感信息也会暴露
场景
直接将连接字符串配置在 Web.Config 中,而这个文件没有被加密
攻击方式
  • 未加密连接字符串
  • 未加密配置文件
保护措施
  • 加密连接字符串
  • 加密配置文件

存储数据泄露和篡改

定义
某些敏感信息最终需要被存储在数据库中,如果这些信息被存储为明文,会有很多人员可以看到这些信息,极端情况下,某些黑客攻陷了服务器,也可以看到这些数据
场景
为加密密码、关键财务信息,税务局来查账了
攻击方式
  • 未加密敏感数据
  • 加密方法过于简单
保护措施
  • 加密敏感数据
  • 对某些数据采用不可逆加密,如:密码
  • 对某些数据采用可逆加密,如:财务数据

四、网络安全攻击

拒绝服务攻击

定义
恶意用户试图攻击服务器、网络和系统,最终的目的是让系统不可用,停止对外服务
场景
恶意用户在尝试并发的无限制的向服务器发送请求,试图让服务器的负载达到最大,最终让系统停止对外服务
攻击方式
  • 攻击网络
  • 攻击服务器
  • 攻击系统
保护措施
  • 在程序级别,识别并拦截恶意的请求
  • 购买第三方安全软件

传输数组泄露、篡改

定义
恶意的代理服务器或路由器拦截用户的请求,读取或修改敏感数据
场景
您在咖啡馆发现了一个免费的 WIFI,然后偷偷的接入了,您还暗自高兴,当您使用这个免费的 WIFI 进行网上冲浪的时候,您的各种信息都会被 WIFI 给拦截,如果是恶意的用户,结果可想而知
攻击方式
  • 绑架路由器
  • 免费 WIFI 骗局
  • 为加密的传输协议
  • 未加密的传输数据
保护措施
  • 加强客户端路由的安全管理
  • 慎重的选择代理服务器
  • 使用安全的传输协议,如:SSL

备注


这篇算是安全方面的 Hello,World了,今后好好好学习一下安全方面的知识,目前找到了两个好的资源,如:
  • Security in the .NET Framework
  • .NET Security Overview
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