会话与令牌

“必须始终假设前端已泄露，并且攻击者控制着浏览器和网络。”—— 任何仅在客户端隐藏或验证的内容都不可靠（如经过验证的用户显示某菜单）。

服务器端是“最后一道防线”，最重要的安全工作必须在服务器端完成。鉴于客户端可能被攻破，服务器必须执行所有验证。

HTTP的无状态性如何影响Web应用程序的安全性？

HTTP本质上是无状态的，每次请求都是独立的，没有上下文可以利用。为了在HTTP请求之间维护上下文（例如用户登录状态），通常使用会话ID或令牌作为标记。会话ID通常存储在cookie中，也可以使用session storage或local storage。如果会话ID或令牌被盗，攻击者可以利用它们来冒充用户。

会话（Sessions）

一方面需要服务器端维护的会话对象，另一方面需要客户端存储的会话ID。

当用户登录时，服务器会生成一个会话ID并将其发送给客户端。随后的请求会携带此会话ID，服务器通过查找其内部存储的会话对象来识别用户。

优点是成熟稳定，且会话ID本身不包含有意义的数据。缺点是服务器需要存储会话信息，这在水平扩展时可能需要额外的复杂性（如[[粘性会话]]或[[共享会话存储]]），并且需要额外的机制来防范CSRF攻击。

适用于： 单体服务器环境中，开发团队对后端有完全控制权，并可以轻松实现服务器端会话管理时，对于大多数不需要处理像Reddit那样巨大流量的应用，会话cookie通常足够。

与会话ID安全相关的Cookie设置有以下两个：

  • HttpOnly Cookie： 将Cookie设置为HttpOnly意味着客户端JavaScript无法访问该Cookie，从而防止恶意脚本（例如通过XSS注入）窃取Cookie信息（特别是会话ID）。
  • Secure Cookie： 将Cookie设置为Secure意味着该Cookie将只通过安全的HTTPS连接发送。

令牌（Tokens）

通常指的是自包含令牌，如[[JSON Web Tokens (JWT)]]。

用户登录后，服务器会生成一个包含用户信息（如用户名、角色、过期时间）并经过加密签名的令牌。客户端存储此令牌，并在每次请求时通过HTTP授权头部发送。服务器通过验证令牌的签名来验证其真实性和完整性，而无需在服务器端存储任何会话信息。

优点是无状态，易于水平扩展，并且可以与多个域或后端通信。缺点是令牌一旦被发出就难以立即失效（通常通过设置短的有效期或黑名单来解决，但黑名单会破坏无状态性），且需要确保签名密钥的安全性。

适用于：

  • 分布式企业环境：当有多个后端或服务，且这些服务之间需要共享认证信息，但团队之间可能存在安全或访问限制时。
  • 多域/多源通信：当需要与不同域或来源的API进行通信时，JWT由于可以通过HTTP授权头部发送，不受同源策略的限制。
  • 第三方API授权：为第三方客户端提供短期、自包含的访问令牌，以便其调用特定API。
  • 短期授权/一次性授权：例如，用于下载文件的短期授权链接。
  • OAuth 2.0和OpenID Connect等协议：这些认证和授权协议广泛使用令牌。

尽管有签名验证策略，JSON Web 令牌 (JWT) 也存在一些常见的安全漏洞：

  • 敏感数据泄露： JWT 的有效负载是 Base64 编码的，而不是加密的。任何能够解码 Base64 的人都可以看到有效负载的内容。因此，不应在 JWT 有效负载中存储任何敏感或机密数据。
  • “none”算法漏洞： JWT 规范允许使用“none”算法，表示没有签名，这导致了早期 JWT 库e的漏洞。攻击者将头部中的算法设置为“none”后，可以制作包含任意有效负载的令牌。
  • 算法混淆（RS256 到 HS256）： 【TODO】如果系统使用非对称加密（RS256）进行签名（使用私钥签名，使用公钥验证），攻击者可能会尝试将头部中的算法更改为对称加密（HS256）。由于公钥通常是公开的，攻击者可以使用该公钥作为 HS256 算法的密钥来签名他们的恶意令牌。如果服务器的库未能正确处理这种混淆，它可能会使用公钥作为 HS256 密钥来验证令牌，并接受攻击者的伪造令牌。
  • 弱密钥/密钥暴力破解： 【TODO】HS256 等算法需要一个秘密密钥来签名和验证令牌。如果秘密密钥较弱或容易被猜到，攻击者可以通过暴力破解来猜测密钥。一旦猜到密钥，攻击者就可以签名任何有效负载，并冒充任何用户或欺骗后端接受恶意令牌。建议使用足够长度（例如，HS256 至少 32 字节或 256 位）的强随机密钥。
  • 未经验证的过期时间： JWT 可以包含过期时间戳，但某些库默认不检查此过期时间戳。确保使用的 JWT 库或的代码明确强制执行过期检查。

HTTPS在Web安全中的作用是什么？

令牌和Cookie安全都与HTTPS相关。HTTPS（超文本传输安全协议）通过加密客户端和服务器之间的通信来防止中间人攻击。它还支持许多现代Web功能，如Service Workers、推送通知、地理定位、摄像头和麦克风访问等。

像“Let's Encrypt”这样的项目使得免费获取和设置SSL/TLS证书变得容易，推动了HTTPS的普及。

令牌、会话与“是否同源”的关系

如果使用Cookies进行认证，通常是在同源（same origin）环境下工作，并且需要启用跨站请求伪造（CSRF）保护。

如果设置了CORS，通常意味着前端和后端位于不同源，这时更倾向于使用令牌（tokens）进行认证。