你的登录接口真的安全吗？
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2020-09-10 16:10
前言
大家学写程序时，第一行代码都是hello world。但是当你开始学习 WEB 后台技术时，很多人的第一个功能就是写的登录 （小声：别人我不知道，反正我是）。
但是我在和很多工作经验较短的同学面试或沟通的时候，发现很多同学虽然都有在简历上写：负责项目的登录/注册功能模块的开发和设计工作，但是都只是简单的实现了功能逻辑，在安全方面并没有考虑太多。这篇文章主要是和大家聊一聊，在设计一个登录接口时，不仅仅是功能上的实现，在安全方面，我们还需要考虑哪些地方。
安全风险
暴力破解！
只要网站是暴露在公网的，那么很大概率上会被人盯上，尝试爆破这种简单且有效的方式：
通过各种方式获得了网站的用户名之后，通过编写程序来遍历所有可能的密码，直至找到正确的密码为止
伪代码如下：
# 密码字典
password\_dict = \[\]
# 登录接口
login\_url = ''
def attack(username):
for password in password\_dict:
data = {'username': username, 'password': password}
content = requests.post(login\_url, data).content.decode('utf-8')
if 'login success' in content:
print('got it! password is : %s' % password)
那么这种情况，我们要怎么防范呢？
验证码
有聪明的同学就想到了，我可以在它密码错误达到一定次数时，增加验证码校验！比如我们设置，当用户密码错误达到 3 次之后，则需要用户输入图片验证码才可以继续登录操作：
伪代码如下：
fail\_count = get\_from\_redis(fail\_username)
if fail\_count >= 3:
if captcha is None:
return error('需要验证码')
check\_captcha(captcha)
success = do\_login(username, password)
if not success:
set\_redis(fail\_username, fail\_count + 1)
伪代码未考虑并发，实际开发可以考虑加锁。
这样确实可以过滤掉一些非法的攻击，但是以目前的 OCR 技术来说的话，普通的图片验证码真的很难做到有效的防止机器人（我们就在这个上面吃过大亏）。搜索公纵号：rHub，[ ]获取前后端入门教程！当然，我们也可以花钱购买类似于三方公司提供的滑动验证等验证方案，但是也并不是 100% 的安全，一样可以被破解（惨痛教训）。
登录限制
那这时候又有同学说了，那我可以直接限制非正常用户的登录操作，当它密码错误达到一定次数时，直接拒绝用户的登录，隔一段时间再恢复。比如我们设置某个账号在登录时错误次数达到 10 次时，则 5 分钟内拒绝该账号的所有登录操作。
伪代码如下：
fail\_count = get\_from\_redis(fail\_username)
locked = get\_from\_redis(lock\_username)
if locked:
return error('拒绝登录')
if fail\_count >= 3:
if captcha is None:
return error('需要验证码')
check\_captcha(captcha)
success = do\_login(username, password)
if not success:
set\_redis(fail\_username, fail\_count + 1)
if fail\_count + 1 >= 10:
# 失败超过10次，设置锁定标记
set\_redis(lock\_username, true, 300s)
umm，这样确实可以解决用户密码被爆破的问题。但是，这样会带来另一个风险：攻击者虽然不能获取到网站的用户信息，但是它可以让我们网站所有的用户都无法登录！
攻击者只需要无限循环遍历所有的用户名（即使没有，随机也行）进行登录，那么这些用户会永远处于锁定状态，导致正常的用户无法登录网站！
IP 限制
那既然直接针对用户名不行的话，我们可以针对 IP 来处理，直接把攻击者的 IP 封了不就万事大吉了嘛。我们可以设定某个 IP 下调用登录接口错误次数达到一定时，则禁止该 IP 进行登录操作。
伪代码如下：
ip = request\['IP'\]
fail\_count = get\_from\_redis(fail\_ip)
if fail\_count > 10:
return error('拒绝登录')
# 其它逻辑
# do something()
success = do\_login(username, password)
if not success:
set\_redis(fail\_ip, true, 300s)
这样也可以一定程度上解决问题，事实上有很多的限流操作都是针对 IP 进行的，比如 niginx 的限流模块就可以限制一个 IP 在单位时间内的访问次数。
但是这里还是存在问题：
比如现在很多学校、公司都是使用同一个出口 IP，如果直接按 IP 限制，可能会误杀其它正常的用户 现在这么多 VPN，攻击者完全可以在 IP 被封后切换 VPN 来攻击
手机验证
当用户输入密码次数大于 3 次时，要求用户输入验证码（最好使用滑动验证） 当用户输入密码次数大于 10 次时，弹出手机验证，需要用户使用手机验证码和密码双重认证进行登录
手机验证码防刷就是另一个问题了，这里不展开，以后再有时间再聊聊我们在验证码防刷方面做了哪些工作。
fail\_count = get\_from\_redis(fail\_username)
if fail\_count > 3:
if captcha is None:
return error('需要验证码')
check\_captcha(captcha)
if fail\_count > 10:
# 大于10次，使用验证码和密码登录
if dynamic\_code is None:
return error('请输入手机验证码')
if not validate\_dynamic\_code(username, dynamic\_code):
delete\_dynamic\_code(username)
return error('手机验证码错误')
success = do\_login(username, password, dynamic\_code)
if not success:
set\_redis(fail\_username, fail\_count + 1)
中间人攻击？
什么是中间人攻击
小白给小黄发快递，途中要经过快递点 A，小黑就躲在快递点 A，或者干脆自己开一个快递点 B 来冒充快递点 A。然后偷偷的拆了小白给小黄的快递，看看里面有啥东西。甚至可以把小白的快递给留下来，自己再打包一个一毛一样的箱子发给小黄。HTTPS
HTTPS 实际上就是在 HTTP 和 TCP 协议中间加入了 SSL/TLS 协议，用于保障数据的安全传输。相比于 HTTP，HTTPS 主要有以下几个特点：
内容加密 数据完整性 身份验证
具体的 HTTPS 原理这里就不再扩展了，大家可以自行 Google
加密传输
用户名可以在客户端使用非对称加密，在服务端解密 密码可以在客户端进行 MD5 之后传输，防止暴露密码明文
其它
操作日志，用户的每次登录和敏感操作都需要记录日志（包括 IP、设备等） 异常操作或登录提醒，有了上面的操作日志，那我们就可以基于日志做风险提醒，比如用户在进行非常登录地登录、修改密码、登录异常时，可以短信提醒用户 拒绝弱密码 注册或修改密码时，不允许用户设置弱密码 防止用户名被遍历 有些网站在注册时，在输入完用户名之后，会提示用户名是否存在。这样会存在网站的所有用户名被泄露的风险（遍历该接口即可），需要在交互或逻辑上做限制 ...
后记
有道无术，术可成；有术无道，止于术
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好文章，我在看❤️