ruby和rails的安全性问题学习

因为在论坛http://www.ruby-lang.org.cn/上有drive2me兄问rails的安全性如何，而我也不是很了解，所以
在网络上学习了一下，下面就是一些总结，一来是帮助drive2me兄，回答他的问题，一来也是备忘，希望有更多人研究rails的安全性，写出更安全的webapp。

1. ruby的安全机制
  参考《programming ruby》中的Locking ruby in safe一章。
  主要说明了安全级别和脏对象。

  脏对象(tainted object)：所有外部数据都是危险的，比如对表单提交的数据进行eval操作就会造成很严重的安全问题。

  所有从外部进入的ruby解释器的数据都可以被标记为脏对象(tainted)，
  当ruby解释器运行在某一个安全模式下时，有危险的方法调用将导致系统抛出SecurityException.

  变量$SAFE决定ruby的“怀疑级别”。数字越低越不安全。
  $SAFE=0   让ruby不检查外部提供的脏(tainted)数据的使用情况，这是ruby的默认模式。
  $SAFE>=1  让ruby不允许脏(tainted)数据使用可能有危险的方法，比如eval。
  $SAFE>=2  让ruby不允许从全局可写位置装载程序。
  $SAFE>=3  让ruby把所有新创建的对象都认为是脏的(tainted).并且不能把一个脏对象untaint.
  $SAFE>=4  让ruby有效地把正在运行的程序划分成两部分，脏的和干净的。

  $SAFE变量一旦设置了一个值，就不可能再设置为更低的值了。
  $SAFE值是线程独立的，新线程会继承当前的$SAFE值，但是新线程可以修改这个值，而其它线程不受影响。
  使用这个机制可以实现一个沙盒，用来运行外部的程序。例如：
   

f=open(filename,"w")
    f.print ...   # write untrusted program into file.
    f.close
    Thread.start do
      $SAFE = 4
      load(filename, true) # wrapp 到一个匿名模块中去。
    end

  创建一个Proc对象时，实际的安全级别被存储在该对象中。如果这个Proc对象是脏的(tainted), 并且
  当前的安全级别大于这个Proc对象的实际安全级别，那么，这个Proc对象是不能被传递给其它方法去使用的。

  脏对象：ruby解释器自动地把任何从外部得到的对象都标记为脏对象(tainted object).比如从环境变量中得到
  的string对象，从文件中读取的string对象等。
  你的程序从脏对象得到的新对象也会被标记为脏对象，比如：
   

y1 = ENV["HOME"]
    y1.tainted?     # => true
   
    y2 = y1[2, 4]
    y2.tainted?     # => true

2. webapp共有的安全问题

  = SQL Injection (SQL注入):
    问题：因为不对来自于外部的数据按照sql的元字符进行转义，比如不对"/","'"等字符进行sql转义，从而
         使得黑客可以改变WHERE子句条件来增删改数据，甚至是执行任意的sql语句。
    如何避免：rails自动处理这些需要转义的字符。如果你自己写了condition, limits, order 那么你必须
    正确转义这些危险的字符。
    例子：
    错误的用法:

Email.find_all "owner_id = 123 AND subject = '#{@params['subject']}'"

    攻击方法：  提供subject的内容为" 'or 1 --' ".
    解决办法：

subject = @params['subject']
              Email.find_all [ "owner_id = 123 AND subject = ?", subject ]

              或者：

Email.find_by_sql "SELECT * FROM email WHERE owner_id = 123 AND subject = #{Email.quote(subject)}"

  = Cross Site Scripting (CSS/XSS) (跨站脚本) :
    浏览器的用户使用cookie来跟踪session，CSS是一种盗取cookie，最后盗取session登录权限的技术。
    cookie只能被创建它的domain访问到。最简单的办法就是放一段恶意javascript在目标网站（要盗取用户权限的网站）
    中，当用户访问目标网站时，打开的页面中会执行恶意javascript代码，因为来自于目标网站，所以恶意代码可以访问
    用户的当前cookie，于是把这些数据放入url参数中传递到攻击者的网站去。
    例子：
    错误的写法：<%= @params['text'] %>
    攻击方法：提交的参数写为 <script>alert(document.cookie)</script>，让受害者打开这个目标网站的受攻击
    页面，从而把受害者的cookie传到攻击者的网站去。
    解决办法：把每个会在页面中显示的语句都进行html转义。用<%=h @params['text'] %>

    用echo服务造成的CSS攻击：因为echo服务会把收到的内容原封不动地返回去，所以攻击者会让受害者打开一个含有
    向目标网站发送带有传递cookie信息的javascript脚本，当浏览器收到echo服务返回的内容时，有些IE会渲染这
    个页面，并执行其中的javascript代码，从而把cookie发送到攻击者的网站去。用于攻击的页面内容如下：
     

<form action="http://target.domain:7/" method="post">
        <input type="hidden" name="code" value="some_javascript_code_here" />
        <input type="submit" />
      </form>

    解决办法：关闭目标服务器上可能造成CSS攻击的echo服务和其它服务(FTP,POP3等)。

    有专门的网站记录CSS攻击事件：http://www.xssed.com/

  = Session hijacking (session 劫持):
  攻击者通过 sniffing 不安全网络，获取别人的cookie.然后使用该cookie登录目标网站。

    解决办法：
    ＊告诉浏览器传送cookie时使用ssl.
    

 ActionController::Base.session_options[:session_secure] = true

    ＊登出后销毁session: session[:user_id] = nil
    ＊登录成功后创建并复制一个新的session.需要复制旧session的所有对象。 用reset_session方法实现。

  = Session fixation (session 固化):
  攻击者设法让受害者使用攻击者已知的一个session identifier(session标识)来进行登录。
  第一步，攻击者创建一个有效的session identifier,rails不接受任意形式的session identifier,而php接受，
  所以攻击者必须要访问目标网站才能攻取到rails产生的session identifier，从这点看rails比php安全。
  第二步，攻击者设法让受害者的浏览器使用这个session identifier去登录，这被称作"真实session固化".
  真实session固化的一个方法是把受害者的网络请求中途截断，然后改写目标网站返回的session identifier.
  等受害者登录网站后，攻击者就可以在受害者退出前使用受害者的登录帐号了。

  解决办法：
  ＊不在公共页面上创建有效的session. 可以使用controller的sessionff方法关闭所有method的session产生。
  ＊在成功登录后，创建一个新的session. reset_session.
  ＊有效地设置cookie的过期时间。

  = Cross-site Request Forgery (跨站请求伪造)
  攻击者设法让受害者打开一个网页，或者打开一封邮件，其中有图片链接，这个链接会让用户向他已经登录的网站发起一个
  请求，来做一些受害者不知道的事情，比如修改密码、下订单、删除数据等等。攻击用的url类似：
  <img  src="http://www.application.com/order/20/delete" />

  解决办法：
  ＊正确使用GET/POST方法，GET读取数据，POST修改数据。
  ＊使用CSRF-KILLER插件为请求加上token(令牌).


3. rails自身使用不当造成的安全隐患(mass-assignment problem)
  = 直接用表单创建记录, 也被称作 mass-assignment 问题
  普通的写法：
   

<form method="post" action="http://website.domain/user/register">
      <input type="text" name="user[name]" />
      <input type="text" name="user[password]" />
    </form>

    User.create(@params['user'])
  恶意代码：
   

<form method="post" action="http://website.domain/user/register">
      <input type="text" name="user[name]" />
      <input type="text" name="user[password]" />
      <input type="text" name="user[role]" value="Admin" />
      <input type="text" name="user[approved]" value="1" />
    </form>

  解决办法：
    attr_protected, 加手工赋值, user.approved = sanitize_properly(@params['user']['approved'])
    attr_accessible :name, :password, 让rails默认情况下不让任何属性能够"mass-assignment"除非
      显式地说明该属性可以批量访问（mass-assignment）。

  = rails自身的安全问题：
  http://blog.evanweaver.com/articles/2006/08/12/anatomy-of-an-attack-against-1-1-4/

4. help tools
  safeERB
  csrf-killer

5. 我的结论
  rails提供了很多安全方面的功能，所以开发一个安全的webapp用rails会比其它webapp框架容易。
  webapp面临的大都数安全问题是共有的，并非应用rails而造成的，反而rails提供的很多安全化手段可以让webapp变得
  更加安全。

  当然rails和ruby程序自身也有一些安全隐患，但并不是致命和不可克服的，需要紧跟rails和ruby官方网站发布的安全
  声明。

参考资料:
  <<programming ruby 2nd>> (Table 25.1. Definition of the safe levels)
  http://www.rorsecurity.info/ruby-on-rails-security-cheatsheet/
  http://ianloic.com/insecurity_is_ruby_on_rails_best_practice
  http://www.lonerunners.net/blog/archives/1028-Rails-Security-Secure-your-Ruby-on-Rails-web-application.html
  http://sonjayatandon.com/05-2006/how-to-build-a-secured-web-application-with-ruby-on-rails/
  http://manuals.rubyonrails.com/read/chapter/47
  http://erlend.oftedal.no/blog/?blogid=20
  http://manuals.rubyonrails.com/read/book/8
  http://www.slideshare.net/amiable_indian/ruby-on-rails-security
出处：http://blog.csdn.net/yangbo_hr/article/details/2008183