CSRF令牌解析:保护web应用免受攻击

背景介绍

跨站请求伪造(CSRF)是一种广泛存在的网站攻击手段。与另一常见的攻击手段XSS(跨站脚本攻击)相比,CSRF并不试图窃取用户的数据,而是欺骗用户执行未授权的操作。这种攻击方式利用了Web应用中用户会话的一个漏洞,让攻击者可以伪装成信任的用户来执行某些操作。考虑一下,如果你不小心点击了一个恶意链接,那么你可能会在不知情的情况下执行了一些不应该执行的操作,例如转账、更改密码等。

简单解释

CSRF令牌(Token)是一种防御CSRF攻击的一种策略。令牌是一个随机生成的字符串,通常用户会话中与用户关联。当用户执行敏感操作时,服务器将检查请求中的令牌是否与会话中的令牌匹配。只有当令牌匹配时,服务器才会处理该请求。

想象一下,这就像一个特别的密码或印章,每次执行敏感操作时都需要提供。由于攻击者无法访问或预测这个令牌,因此他们无法伪装成用户来执行未授权的操作。

这里,CSRF令牌和门禁卡的作用有些相似。你可以进入大楼,因为你有正确的门禁卡,而没有门禁卡的人则无法进入。同样,服务器也可以通过检查CSRF令牌来设别和允许合法的请求,而拒绝非法请求。

详细示例

让我们通过一个具体的编程示例来深入了解CSRF令牌的工作原理。在这个示例中,我们将使用一个基本的Web应用,用户可以通过表单更改其个人信息。我们将使用CSRF令牌来确保只有合法用户可以更改信息。

示例:个人信息更新表单

1、生成和存储CSRF令牌

当用户登录后,服务器将生成一个随机的CSRF令牌,并将其存储在用户的会话中。

import secrets

def generate_csrf_token(session):
    token = secrets.token_hex(16)
    session['csrf_token'] = token
    return token

2、嵌入CSRF令牌到表单中

在渲染表单的HTML时,将CSRF令牌作为隐藏字段嵌入。

<form action="/update-profile" method="post">
    <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{ csrf_token }}">
    <!-- 其他表单字段 -->
    <input type="text" name="email" placeholder="Email">
    <input type="submit" value="Update">
</form>

3、验证CSRF令牌

当用户提交表单时,服务器将验证请求中的CSRF令牌与会话中存储的令牌是否匹配。

from flask import request, session, abort

@app.route('/update-profile', methods=['POST'])
def update_profile():
    submitted_token = request.form['csrf_token']
    stored_token = session.get('csrf_token')

    if submitted_token != stored_token:
        abort(403)  # 拒绝请求

    # 更新用户个人信息
    # ...

对比:使用和不使用CSRF令牌

在没有CSRF令牌的情况下,攻击者可能会创建一个伪造的表单,诱导用户提交,从而更改用户信息。但是,有了CSRF令牌,攻击者无法知道正确的令牌值,因此无法创建有效的伪造请求。

总结

在这个具体示例中,我们通过生成、嵌入和验证CSRF令牌,确保了只有合法用户才能更改个人信息。这个机制为Web应用提供了一层额外的安全保护,就像一位严肃的保安拦截了没有邀请函的不速之客一样。

CSRF攻击不是诱导用户点击链接吗,这个链接不能获取令牌值吗

确实CSRF攻击通常是通过诱导用户点击链接来执行。但是,即使攻击者能够诱使用户点击链接,他们仍然无法获取CSRF令牌值。下面是原因:

1、令牌的用户特异性:CSRF令牌是针对特定用户会话生成的。攻击者可以创建一个伪造的请求链接,但他们无法获取目标用户的会话中的令牌值。

2、令牌嵌入在表单中:令牌通常嵌入在HTML表单的隐藏字段中。即使攻击者能在用户的浏览器中运行代码,他们也无法从其他站点读取数据,包括隐藏的CSRF令牌。

4、攻击者无法控制请求体:在典型的CSRF攻击中,攻击者可以诱导用户发起请求,但他们无法控制或访问请求体的内容。由于CSRF令牌通常作为POST请求的一部分发送,攻击者无法通过修改URL来影响它。

示例

考虑一个攻击者尝试伪造银行转账的情况。他们可以创建一个链接,看起来像是银行的转账URL,并尝试诱导用户点击。但是,除非该链接包括正确的CSRF令牌,否则银行的服务器将拒绝请求。

攻击者无法从银行网站获取令牌,因为他们无法访问目标用户的会话或浏览器中的表单内容。因此,尽管他们可以创建看似合法的链接,他们无法创建一个包含有效CSRF令牌的有效请求。

总结

CSRF令牌是一种有效的防御机制,因为它确保了只有合法的、与用户会话关联的请求才会被接受。攻击者虽然可以尝试伪造请求,但他们无法访问或使用目标用户的令牌,因此无法成功执行攻击。

python的secrets库是什么?

Python的 secrets库是用于生成密码强度高的随机数,特别适用于密码、令牌、验证码等安全场景。与 random库相比,secrets库更适合安全敏感的应用,因为它使用了更强的随机数生成器,更难以预测。

secrets.token_hex 是什么?

secrets.token_hex 是Python的 secrets 库中的一个函数,用于生成随机的十六进制令牌。该函数的主要用途是创建安全敏感的随机值,例如在CSRF保护或其他安全机制中使用的令牌。

示例:

import secrets

token = secrets.token_hex(16)  # 生成32个字符的十六进制字符串

 

flask 中的 abort 是什么?

在Flask中,abort 函数用于立即停止视图函数的执行,并可以抛出一个HTTP异常。通常用于当发现错误或非法请求时立即中止处理。

示例:

from flask import abort

@app.route('/restricted')
def restricted_view():
    if not user_is_authenticated:
        abort(403)  # 发送一个403 Forbidden响应
    return 'Welcome to the restricted page!'

flask 中的 @app.route 是什么?

在Flask中,@app.route 是一个装饰器,用于将URL路由绑定到特定的视图函数。这意味着当用户访问与该路由匹配的URL时,将调用相应的视图函数。

@app.route('/hello')
def hello_world():
    return 'Hello, World!'

当用户访问 /hello URL时,将调用 hello_world 函数,并显示 "Hello, World!"。

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