摘要：攻擊方式端口掃描攻擊洪水攻擊洪水攻擊跳轉攻擊防范手段保證服務器系統的安全確保服務器軟件沒有任何漏洞，防止攻擊者入侵。

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[Doc] Crypto (加密)

[Doc] TLS/SSL

[Doc] HTTPS

[Point] XSS

[Point] CSRF

[Point] 中間人攻擊

[Point] Sql/Nosql 注入攻擊

Node.js 的 crypto 模塊封裝了諸多的加密功能, 包括 OpenSSL 的哈希、HMAC、加密、解密、簽名和驗證函數等.

加密是如何保證用戶密碼的安全性?

在客戶端加密, 是增加傳輸的過程中被第三方嗅探到密碼后破解的成本. 對于游戲, 在客戶端加密是防止外掛/破解等. 在服務端加密 (如 md5) 是避免管理數據庫的 DBA 或者攻擊者攻擊數據庫之后直接拿到明文密碼, 從而提高安全性.

早期的網絡傳輸協議由于只在大學內使用, 所以是默認互相信任的. 所以傳統的網絡通信可以說是沒有考慮網絡安全的. 早年的瀏覽器大廠網景公司為了應對這個情況設計了 SSL (Secure Socket Layer), SSL 的主要用途是:

認證用戶和服務器, 確保數據發送到正確的客戶機和服務器;

加密數據以防止數據中途被竊取;

維護數據的完整性, 確保數據在傳輸過程中不被改變.

存在三個特性:

機密性：SSL協議使用密鑰加密通信數據

可靠性：服務器和客戶都會被認證, 客戶的認證是可選的

完整性：SSL協議會對傳送的數據進行完整性檢查

1999年, SSL 因為應用廣泛, 已經成為互聯網上的事實標準. IETF 就在那年把 SSL 標準化/強化. 標準化之后的名稱改為傳輸層安全協議 (Transport Layer Security, TLS). 很多相關的文章都把這兩者并列稱呼 (TLS/SSL), 因為這兩者可以視作同一個東西的不同階段.

在網絡上, 每個網站都在各自的服務器上, 想要確保你訪問的是一個正確的網站, 并且訪問到這個網站正確的數據 (沒有被劫持/篡改), 除了需要傳輸安全之外, 還需要安全的認證, 認證不能由目標網站進行, 否則惡意/釣魚網站也可以自己說自己是對的, 所以為了能在網絡上維護網絡之間的基本信任, 早期的大廠們合力推動了一項名為 PKI 的基礎設施, 通過第三方來認證網站.

公鑰基礎設施 (Public Key Infrastructure, PKI) 是一種遵循標準的, 利用公鑰加密技術為電子商務的開展提供一套安全基礎平臺的技術和規范. 其基礎建置包含認證中心 (Certification Authority, CA) 、注冊中心 (Register Authority, RA) 、目錄服務 (Directory Service, DS) 服務器.

由 RA 統籌、審核用戶的證書申請, 將證書申請送至 CA 處理后發出證書, 并將證書公告至 DS 中. 在使用證書的過程中, 除了對證書的信任關系與證書本身的正確性做檢查外, 并透過產生和發布證書廢止列表 (Certificate Revocation List, CRL) 對證書的狀態做確認檢查, 了解證書是否因某種原因而遭廢棄. 證書就像是個人的身分證, 其內容包括證書序號、用戶名稱、公開金鑰 (Public Key) 、證書有效期限等.

在 TLS/SLL 中你可以使用 OpenSSL 來生成 TLS/SSL 傳輸時用來認證的 public/private key. 不過這個 public/private key 是自己生成的, 而通過 PKI 基礎設施可以獲得權威的第三方證書 (key) 從而加密 HTTP 傳輸安全. 目前博客圈子里比較流行的是 Let"s Encrypt 簽發免費的 HTTPS 證書.

需要注意的是, 如果 PKI 受到攻擊, 那么 HTTPS 也一樣不安全. 可以參見 HTTPS 劫持 - 知乎討論 中的情況, 證書由 CA 機構簽發, 一般瀏覽器遇到非權威的 CA 機構是會告警的 (參見 12306), 但是如果你在某些特殊的情況下信任了某個未知機構/證書, 那么也可能被劫持.

此外有的 CA 機構以郵件方式認證, 那么當某個網站的郵件服務收到攻擊/滲透, 那么攻擊者也可能以此從 CA 機構獲取權威的正確的證書.

跨站腳本 (Cross-Site Scripting, XSS) 是一種代碼注入方式, 為了與 CSS 區分所以被稱作 XSS. 早期常見于網絡論壇, 起因是網站沒有對用戶的輸入進行嚴格的限制, 使得攻擊者可以將腳本上傳到帖子讓其他人瀏覽到有惡意腳本的頁面, 其注入方式很簡單包括但不限于 JavaScript / VBScript / CSS / Flash 等.

當其他用戶瀏覽到這些網頁時, 就會執行這些惡意腳本, 對用戶進行 Cookie 竊取/會話劫持/釣魚欺騙等各種攻擊. 其原理, 如使用 js 腳本收集當前用戶環境的信息 (Cookie 等), 然后通過 img.src, Ajax, onclick/onload/onerror 事件等方式將用戶數據傳遞到攻擊者的服務器上. 釣魚欺騙則常見于使用腳本進行視覺欺騙, 構建假的惡意的 Button 覆蓋/替換真實的場景等情況 (該情況在用戶上傳 CSS 的時候也可能出現, 如早起淘寶網店裝修, 使用 CSS 拼接假的評分數據等覆蓋在真的評分數據上誤導用戶).

反射型XSS:非持久化，欺騙用戶去點擊鏈接,攻擊代碼包含在url中,被用戶點擊之后執行攻擊代碼.

存儲型XSS:持久型,攻擊提交惡意代碼到服務器，服務器存儲該段代碼,這樣當其他用戶請求后，服務器返回gai"go"n并發給用戶，用戶瀏覽此類頁面時就可能受到攻擊。例如:惡意用戶的HTML或JS輸入服務器->進入數據庫->服務器響應時查詢數據庫->用戶瀏覽器。

防范與過濾

輸入編碼過濾:對于每一個輸入，在客戶端和服務器端驗證是否合法字符，長度是否合法，格式是否正確,對字符進行轉義.非法字符過濾.

輸出編碼過濾:對所有要動態輸出到頁面的內容，進行相關的編碼和轉義.主要有HTML字符過濾和轉義,JS腳本轉義過濾.url轉義過濾.

設置http-only,避免攻擊腳本讀取cookie.

在百般無奈, 沒有統一解決方案的情況下, 廠商們推出了 CPS 策略.

以 Node.js 為例, 計算腳本的 hashes 值:

const crypto = require("crypto");

function getHashByCode(code, algorithm = "sha256") {
  return algorithm + "-" + crypto.createHash(algorithm).update(code, "utf8").digest("base64");
}

getHashByCode("console.log("hello world");"); // "sha256-wxWy1+9LmiuOeDwtQyZNmWpT0jqCUikqaqVlJdtdh/0="

設置 CSP 頭:

content-security-policy: script-src "sha256-wxWy1+9LmiuOeDwtQyZNmWpT0jqCUikqaqVlJdtdh/0="

策略指令可以參見 CSP Policy Directives以及阮一峰的博文, 屈大神的博文

跨站請求偽造 (Cross-Site Request Forgery) 是一種偽造跨站請求的攻擊方式. 例如利用你在 A 站 (攻擊目標) 的 cookie / 權限等, 在 B 站 (惡意/釣魚網站) 拼裝 A 站的請求.

已知某站點 A 刪除的接口是 get 到某個地址, 并指定一個帖子的 id. 在網站 B 上組織一個刪除A站某文章的get請求. 然后A站用戶訪問B站,觸發該請求. 就可以不知情的情況下刪除某個帖子.

同源策略是最早用于防止 CSRF 的一種方式, 即關于跨站請求 (Cross-Site Request) 只有在同源/信任的情況下才可以請求. 但是如果一個網站群, 在互相信任的情況下, 某個網站出現了問題:

a.public.com
b.public.com
c.public.com
...

以上情況下, 如果 c.public.com 上沒有預防 xss 等情況, 使得攻擊者可以基于此站對其他信任的網站發起 CSRF 攻擊.

另外同源策略主要是瀏覽器來進行驗證的, 并且不同瀏覽器的實現又各自不同, 所以在某些瀏覽器上可以直接繞過, 而且也可以直接通過短信等方式直接繞過瀏覽器.

預防:

在 HTTP 頭中自定義屬性并驗證

檢查 CSRF token.

cookie中加入hash隨機數.

通過檢查來過濾簡單的 CSRF 攻擊, 主要檢查一下兩個 header:

Origin Header

Referer Header

中間人 (Man-in-the-middle attack, MITM) 是指攻擊者與通訊的兩端分別創建獨立的聯系, 并交換其所收到的數據, 使通訊的兩端認為他們正在通過一個私密的連接與對方直接對話, 但事實上整個會話都被攻擊者完全控制. 在中間人攻擊中, 攻擊者可以攔截通訊雙方的通話并插入新的內容.

目前比較常見的是在公共場所放置精心準備的免費 wifi, 劫持/監控通過該 wifi 的流量. 或者攻擊路由器, 連上你家 wifi 攻破你家 wifi 之后在上面劫持流量等.

對于通信過程中的 MITM, 常見的方案是通過 PKI / TLS 預防, 及時是通過存在第三方中間人的 wifi 你通過 HTTPS 訪問的頁面依舊是安全的. 而 HTTP 協議是明文傳輸, 則沒有任何防護可言.

不常見的還有強力的互相認證, 你確認他之后, 他也確認你一下; 延遲測試, 統計傳輸時間, 如果通訊延遲過高則認為可能存在第三方中間人; 等等.

注入攻擊是指當所執行的一些操作中有部分由用戶傳入時, 用戶可以將其惡意邏輯注入到操作中. 當你使用 eval, new Function 等方式執行的字符串中有用戶輸入的部分時, 就可能被注入攻擊. 上文中的 XSS 就屬于一種注入攻擊. 前面的章節中也提到過 Node.js 的 child_process.exec 由于調用 bash 解析, 如果執行的命令中有部分屬于用戶輸入, 也可能被注入攻擊.

Sql 注入是網站常見的一種注入攻擊方式. 其原因主要是由于登錄時需要驗證用戶名/密碼, 其執行 sql 類似:

SELECT * FROM users WHERE usernae = "myName" AND password = "mySecret";

其中的用戶名和密碼屬于用戶輸入的部分, 那么在未做檢查的情況下, 用戶可能拼接惡意的字符串來達到其某種目的, 例如上傳密碼為 "; DROP TABLE users; -- 使得最終執行的內容為:

SELECT * FROM users WHERE usernae = "myName" AND password = ""; DROP TABLE users; --";

其能實現的功能, 包括但不限于刪除數據 (經濟損失), 篡改數據 (密碼等), 竊取數據 (網站管理權限, 用戶數據) 等. 防治手段常見于:

給表名/字段名加前綴 (避免被猜到)

報錯隱藏表信息 (避免被看到, 12306 早起就出現過的問題)

過濾可以拼接 SQL 的關鍵字符

對用戶輸入進行轉義

驗證用戶輸入的類型 (避免 limit, order by 等注入)

等...

看個簡單的情況:

let {user, pass, age} = ctx.query;

db.collection.find({
  user, pass,
  $where: `this.age >= ${age}`
})

那么這里的 age 就可以注入了. 另外 GET/POST 還可以傳遞深層結構 (比如 ?name[0]=alan 傳遞上來), 通過 qs 之類的模塊解析后導致注入, 如 cnodejs 遭遇 mongodb 注入.

DDoS即Distributed Denial of Service，分布式拒絕服務。也就是攻擊者借助或者利用服務器技術，將多個計算機（肉雞或僵尸機）聯合起來作為攻擊平臺，對一個或者多個目標服務器，同一時間發送大量垃圾信息，或利用某種干擾信息的方式，導致目標服務器無法及時響應正常用戶正常請求，或者直接導致目標服務器宕機，從而無法為正常用戶提供服務的一種攻擊行為。

攻擊方式:

端口掃描攻擊

ping洪水（flooding）攻擊

SYN洪水（flooding）攻擊

FTP跳轉攻擊

防范手段:

保證服務器系統的安全,確保服務器軟件沒有任何漏洞，防止攻擊者入侵。

確保服務器采用最新系統，并打上安全補丁。

在服務器上刪除未使用的服務，關閉未使用的端口。

對于服務器上運行的網站，確保其打了最新的補丁，沒有安全漏洞。

隱藏服務器的真實IP地址