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Rails每周一题(六): Security Guide(上)

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   发表时间:2009-05-02   最后修改:2010-02-20

此篇文章总结自:http://guides.rubyonrails.org/security.html


谢谢某同学的提醒。

 

Web应用存在的安全问题包括账号劫持,绕过访问控制,读取或者修改敏感信息或者显示欺诈内容等。通过security guide系列篇让我们一起来看看应该如何正确使用Rails来克服这些问题。

 

在上篇中,主要描述对session的攻击,以及应对方法。

 

首先简单介绍一下session的基本概念和一些普遍攻击方法。

 

 

什么是Session

 

Session是一个保存特定用户信息的哈希,用一个session id来识别不同的session。从服务器端发送到客户端浏览器的每一个响应中,cookie都包含一个session id。

 

在Rails里面通过此种方式保存和获取session哈希内的值:

 

session[:user_id] = @current_user.id 
User.find(session[:user_id]) 
 

一个session id由一个随机字符串的哈希值组。这个随机字符串由当前时间,0和1之间的随机数,Ruby解释器的进程id和一个字符串常量组成。所以基本上不可能暴力破解session id。

 

Session劫持

 

通过盗取用户的session id,可以让攻击者以被盗取用户的名义使用web应用。

 

现在大多数网站所使用的认证方式是form-based认证方式 。所以,只要黑客盗取了用户的session id,它既可以以被盗取用户的名义使用web应用。

 

盗取session id的方式有以下几种:

 

  • 监听非安全网络盗取cookie,比如无线网络。可以通过提供基于SSL的安全连接来避免这个问题。
  • 很多人在公共场合使用了网站之后,忘记登出。所以网站要提供明显的logout功能。
  • 定置用户的session id。


Session使用准则

几条关于使用cookie的准则。

 

     1. 不要在session里面存储大量信息。正确的方式是在数据库里存储对象信息,而在session里只存储id。这不仅会缓解session同步问题,而且在对象结构改变时不需要担心遗留在session里面的数据结构不一致问题。

 

     2. 不要在session里面存储重要数据,以免丢失。特别是当你使用客户端保存session时,要当心被盗问题。(客户端保存session,指的是session在服务器端和客户端之间传输整个session,而不是session id。)

 

Session存储机制

— Rails提供了多种session存储机制,最重要的是ActiveRecordStore和CookieStore。

 

因为性能和可维护性,大多数人选择ActiveRecordStore而不是文件存储。

 

而CookieStore由于在服务器和客户端之间传输整个session,虽然此种方式缓解了服务器的压力,但却有很多限制:

 

1. Cookie有严格的大小控制 -- 4K。

 

2. 因为session信息在客户端以明文形式存储(Base64编码),所以有很大的安全隐患。当然,我们可以通过加密方式来防止信息的盗看。方法很简单,在environment.rb里面加上此句:

 

config.action_controller.session = {  :key => '_app_session',  :secret => '0x0dkfj3927dkc7djdh36rkckdfzsg...' } 
 

要注意的是需使用一个复杂的secret。

 

 

 

 

 

 

 

介绍完session的一些基本概念之后,来让我们来看看几种对session的攻击方法和应对策略。

 

 

CookieStore Session的重放攻击

 

假设我们使用CookieStore来存储session,将会带来这样的安全问题:

 

1. 用户获取信用卡信息,余额存储于session(很差的主意,示范之用。)

2. 用户购买了一些东西。

3. 现在在session里面存储的余额是购买之后扣去购买费用之后的余额。

4. 用户用第一步中的session替换现在的session。

5. 用户的余额被恢复到初始时。

 

我们可以通过nonce 解决这个问题,但nonce需要服务器端数据库的跟踪,所以这已经违背了使用CookieStore避免使用数据库的初衷。

 

所以,问题的关键所在还是在于不应在session里面存储重要信息。

 

Session定置

— 攻击者通过定置其他用户的session id,而非盗取session id的方式来使用其它用户的账户。

 

session fixation

 

 

让我们看看这种攻击是如何发生的:

  1. 攻击者访问网站,并从cookie中获取session。 (见图中第1 和 第2步).
  2. 攻击者通过不断访问网站使session保持不过期。
  3. 攻击者强迫受害者使用他的session id(见图中第3步)。由于不可能更改另一个域的cookie(由于同一来源策略 -- same origin policy ), 攻击者通过在被攻击网站上运行一段如下的JavaScript代码来更改受害者的cookie。JavaScript代码的注入通过XSS的协助完成。
    <script>
document.cookie="_session_id=16d5b78abb28e3d6206b60f22a03c8d9";
</script>.
     
  4. 受害者在浏览被注入恶意代码的网页时被更改了cookie值。
  5. 服务器发现此session id并未登录,就要求受害者重新登录。
  6. 从此刻开始,攻击者和受害者使用的是通过一个session id。而受害者对此一无所知。

 

应对策略:

 

只需要一行代码:

 

reset_session 

 

reset_session会清空旧session里的所有值,并且创建一个新session。在用户登录成功后运行此句,会让session定置攻击失效。不过要注意的是,需要转移旧session中的值到新session。如果你使用的是RestfulAuthentication插件,那么在SessionsController#create 方法中加入此句。

 

还有一种应对方法是在session里面加上一些用户特定的信息,比如IP地址等。但用此种方法得注意IP地址并不一定直接对应到确定的用户,很多用户在proxy后面访问。

 

 

 

Session过期问题

 

 

让session在很长的时间内都不过期,会增大安全隐患。

 

让session过期有两种方式:

 

1. 在客户端:在session id cookie上设置一个过期时间。但用户可以通过修改cookie来改变过期时限。

 

2. 在服务端,我们可以通过如下代码来清除未使用时间超过20分钟的session:

 

class Session < ActiveRecord::Base 






def self.sweep(time_ago = nil) 







time = case time_ago 







when /^(\d+)m$/ then Time.now - $1.to_i.minute 







when /^(\d+)h$/ then Time.now - $1.to_i.hour 







when /^(\d+)d$/ then Time.now - $1.to_i.day 







else Time.now - 1.hour 







end 







self.delete_all "updated_at < '#{time.to_s(:db)}'" 







end







end
 

当然,攻击者可以通过每隔几分钟访问一次网站来保持session,可以加上这一段代码来清除创建时间过久的session:

 

self.delete_all "updated_at < '#{time.to_s(:db)}' OR created_at < '#{2.days.ago.to_s(:db)}'" 

 

 

未完待续,请看Security Guide中篇下篇

 

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   发表时间:2009-05-04  
不错的文章!
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   发表时间:2009-05-05   最后修改:2009-05-06
谢谢被评为精华帖。不过这篇文章并非我全部原创,而是总结自:http://guides.rubyonrails.org/security.html。
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   发表时间:2009-05-06   最后修改:2009-05-06
不错的文章。
0 请登录后投票
   发表时间:2009-05-06  
wannago 写道

不错。但是翻译别人的文章难道不应该向别人致谢吗?http://www.owasp.org/index.php/Category:OWASP_Ruby_on_Rails_Security_Guide_V2


我写或者说总结一些东西纯粹是为了分享和让自己加深理解的目的。

谢谢提醒。我已经在文章头部加上注明。
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   发表时间:2009-05-07  
rails是不是不能检测到session的过期事件?好像没有类似J2EE里面SessionListener这样的东西
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