PHP 應(yīng)用程序中的安全性包括遠(yuǎn)程安全性和本地安全性。本文將揭示 PHP 開發(fā)人員在實(shí)現(xiàn)具有這兩種安全性的 Web 應(yīng)用程序時應(yīng)該養(yǎng)成的習(xí)慣。
在提及安全性問題時,需要注意,除了實(shí)際的平臺和操作系統(tǒng)安全性問題之外,您還需要確保編寫安全的應(yīng)用程序。在編寫 PHP 應(yīng)用程序時,請應(yīng)用下面的七個習(xí)慣以確保應(yīng)用程序具有最好的安全性:
- 驗(yàn)證輸入
- 保護(hù)文件系統(tǒng)
- 保護(hù)數(shù)據(jù)庫
- 保護(hù)會話數(shù)據(jù)
- 保護(hù)跨站點(diǎn)腳本(Cross-site scripting,XSS)漏洞
- 檢驗(yàn)表單 post
- 針對跨站點(diǎn)請求偽造(Cross-Site Request Forgeries,CSRF)進(jìn)行保護(hù)
在 提及安全性問題時,驗(yàn)證數(shù)據(jù)是您可能采用的最重要的習(xí)慣。而在提及輸入時,十分簡單:不要相信用戶。您的用戶可能十分優(yōu)秀,并且大多數(shù)用戶可能完全按照期 望來使用應(yīng)用程序。但是,只要提供了輸入的機(jī)會,也就極有可能存在非常糟糕的輸入。作為一名應(yīng)用程序開發(fā)人員,您必須阻止應(yīng)用程序接受錯誤的輸入。仔細(xì)考 慮用戶輸入的位置及正確值將使您可以構(gòu)建一個健壯、安全的應(yīng)用程序。
雖然后文將介紹文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫交互,但是下面列出了適用于各種驗(yàn)證的一般驗(yàn)證提示:
- 使用白名單中的值
- 始終重新驗(yàn)證有限的選項(xiàng)
- 使用內(nèi)置轉(zhuǎn)義函數(shù)
- 驗(yàn)證正確的數(shù)據(jù)類型(如數(shù)字)
白名單中的值(White-listed value)是正確的值,與無效的黑名單值(Black-listed value)相對。兩者之間的區(qū)別是,通常在進(jìn)行驗(yàn)證時,可能值的列表或范圍小于無效值的列表或范圍,其中許多值可能是未知值或意外值。
在進(jìn)行驗(yàn)證時,記住設(shè)計(jì)并驗(yàn)證應(yīng)用程序允許使用的值通常比防止所有未知值更容易。例如,要把字段值限定為所有數(shù)字,需要編寫一個確保輸入全都是數(shù)字的例程。不要編寫用于搜索非數(shù)字值并在找到非數(shù)字值時標(biāo)記為無效的例程。
2000 年 7 月,一個 Web 站點(diǎn)泄露了保存在 Web 服務(wù)器的文件中的客戶數(shù)據(jù)。該 Web 站點(diǎn)的一個訪問者使用 URL 查看了包含數(shù)據(jù)的文件。雖然文件被放錯了位置,但是這個例子強(qiáng)調(diào)了針對攻擊者保護(hù)文件系統(tǒng)的重要性。
如果 PHP 應(yīng)用程序?qū)ξ募M(jìn)行了任意處理并且含有用戶可以輸入的變量數(shù)據(jù),請仔細(xì)檢查用戶輸入以確保用戶無法對文件系統(tǒng)執(zhí)行任何不恰當(dāng)?shù)牟僮?。清?1 顯示了下載具有指定名的圖像的 PHP 站點(diǎn)示例。
清單 1. 下載文件
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正如您所見,清單 1 中比較危險(xiǎn)的腳本將處理 Web 服務(wù)器擁有讀取權(quán)限的所有文件,包括會話目錄中的文件(請參閱 “保護(hù)會話數(shù)據(jù)”),甚至還包括一些系統(tǒng)文件(例如/etc/passwd)。為了進(jìn)行演示,這個示例使用了一個可供用戶鍵入文件名的文本框,但是可以在查詢字符串中輕松地提供文件名。
同時配置用戶輸入和文件系統(tǒng)訪問權(quán)十分危險(xiǎn),因此最好把應(yīng)用程序設(shè)計(jì)為使用數(shù)據(jù)庫和隱藏生成的文件名來避免同時配置。但是,這樣做并不總是有效。清單 2 提供了驗(yàn)證文件名的示例例程。它將使用正則表達(dá)式以確保文件名中僅使用有效字符,并且特別檢查圓點(diǎn)字符:..。
清單 2. 檢查有效的文件名字符
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2008 年 4 月,美國某個州的獄政局在查詢字符串中使用了 SQL 列名,因此泄露了保密數(shù)據(jù)。這次泄露允許惡意用戶選擇需要顯示的列、提交頁面并獲得數(shù)據(jù)。這次泄露顯示了用戶如何能夠以應(yīng)用程序開發(fā)人員無法預(yù)料的方法執(zhí) 行輸入,并表明了防御 SQL 注入攻擊的必要性。
清單 3 顯示了運(yùn)行 SQL 語句的示例腳本。在本例中,SQL
語句是允許相同攻擊的動態(tài)語句。此表單的所有者可能認(rèn)為表單是安全的,因?yàn)樗麄円呀?jīng)把列名限定為選擇列表。但是,代碼疏忽了關(guān)于表單欺騙的最后一個習(xí)慣
— 代碼將選項(xiàng)限定為下拉框并不意味著其他人不能夠發(fā)布含有所需內(nèi)容的表單(包括星號 [*])。
清單 3. 執(zhí)行 SQL 語句
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因此,要形成保護(hù)數(shù)據(jù)庫的習(xí)慣,請盡可能避免使用動態(tài) SQL 代碼。如果無法避免動態(tài) SQL 代碼,請不要對列直接使用輸入。清單 4 顯示了除使用靜態(tài)列外,還可以向帳戶編號字段添加簡單驗(yàn)證例程以確保輸入值不是非數(shù)字值。
清單 4. 通過驗(yàn)證和
mysql_real_escape_string()提供保護(hù)
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本例還展示了mysql_real_escape_string()函數(shù)的用法。此函數(shù)將正確地過濾您的輸入,因此它不包括無效字符。如果您一直依賴于magic_quotes_gpc,那么需要注意它已被棄用并且將在 PHP V6 中刪除。從現(xiàn)在開始應(yīng)避免使用它并在此情況下編寫安全的 PHP 應(yīng)用程序。此外,如果使用的是 ISP,則有可能您的 ISP 沒有啟用magic_quotes_gpc。
最 后,在改進(jìn)的示例中,您可以看到該 SQL 語句和輸出沒有包括動態(tài)列選項(xiàng)。使用這種方法,如果把列添加到稍后含有不同信息的表中,則可以輸出這些列。如果要使用框架以與數(shù)據(jù)庫結(jié)合使用,則您的框架 可能已經(jīng)為您執(zhí)行了 SQL 驗(yàn)證。確保查閱文檔以保證框架的安全性;如果仍然不確定,請進(jìn)行驗(yàn)證以確保穩(wěn)妥。即使使用框架進(jìn)行數(shù)據(jù)庫交互,仍然需要執(zhí)行其他驗(yàn)證。
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默認(rèn)情況下,PHP 中的會話信息將被寫入臨時目錄??紤]清單 5 中的表單,該表單將顯示如何存儲會話中的用戶 ID 和帳戶編號。
清單 5. 存儲會話中的數(shù)據(jù)
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清單 6 顯示了 /tmp 目錄的內(nèi)容。
清單 6. /tmp 目錄中的會話文件
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正如您所見,在輸出時(參見清單 7),會話文件以非常易讀的格式包含信息。由于該文件必須可由 Web 服務(wù)器用戶讀寫,因此會話文件可能為共享服務(wù)器中的所有用戶帶來嚴(yán)重的問題。除您之外的某個人可以編寫腳本來讀取這些文件,因此可以嘗試從會話中取出值。
清單 7. 會話文件的內(nèi)容
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您 可以采取兩項(xiàng)操作來保護(hù)會話數(shù)據(jù)。第一是把您放入會話中的所有內(nèi)容加密。但是正因?yàn)榧用軘?shù)據(jù)并不意味著絕對安全,因此請慎重采用這種方法作為保護(hù)會話的惟 一方式。備選方法是把會話數(shù)據(jù)存儲在其他位置中,比方說數(shù)據(jù)庫。您仍然必須確保鎖定數(shù)據(jù)庫,但是這種方法將解決兩個問題:第一,它將把數(shù)據(jù)放到比共享文件 系統(tǒng)更加安全的位置;第二,它將使您的應(yīng)用程序可以更輕松地跨越多個 Web 服務(wù)器,同時共享會話可以跨越多個主機(jī)。
要實(shí)現(xiàn)自己的會話持久性,請參閱 PHP 中的session_set_save_handler()函數(shù)。使用它,您可以將會話信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,也可以實(shí)現(xiàn)一個用于加密和解密所有數(shù)據(jù)的處理程序。清單 8 提供了實(shí)現(xiàn)的函數(shù)用法和函數(shù)骨架示例。您還可以在參考資料小節(jié)中查看如何使用數(shù)據(jù)庫。
清單 8.
session_set_save_handler()函數(shù)示例
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XSS 漏洞代表 2007 年所有歸檔的 Web 站點(diǎn)的大部分漏洞(請參閱參考資料)。 當(dāng)用戶能夠把 HTML 代碼注入到您的 Web 頁面中時,就是出現(xiàn)了 XSS 漏洞。HTML 代碼可以在腳本標(biāo)記中攜帶 JavaScript 代碼,因而只要提取頁面就允許運(yùn)行 JavaScript。清單 9 中的表單可以表示論壇、維基、社會網(wǎng)絡(luò)或任何可以輸入文本的其他站點(diǎn)。
清單 9. 輸入文本的表單
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清單 10 演示了允許 XSS 攻擊的表單如何輸出結(jié)果。
清單 10. showResults.php
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清單 11 提供了一個基本示例,在該示例中將彈出一個新窗口并打開 Google 的主頁。如果您的 Web 應(yīng)用程序不針對 XSS 攻擊進(jìn)行保護(hù),則會造成嚴(yán)重的破壞。例如,某個人可以添加模仿站點(diǎn)樣式的鏈接以達(dá)到欺騙(phishing)目的(請參閱參考資料)。
清單 11. 惡意輸入文本樣例
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要防止受到 XSS 攻擊,只要變量的值將被打印到輸出中,就需要通過htmlentities()函數(shù)過濾輸入。記住要遵循第一個習(xí)慣:在 Web 應(yīng)用程序的名稱、電子郵件地址、電話號碼和帳單信息的輸入中用白名單中的值驗(yàn)證輸入數(shù)據(jù)。
下面顯示了更安全的顯示文本輸入的頁面。
清單 12. 更安全的表單
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表單欺騙是指有人把 post 從某個不恰當(dāng)?shù)奈恢冒l(fā)到您的表單中。欺騙表單的最簡單方法就是創(chuàng)建一個通過提交至表單來傳遞所有值的 Web 頁面。由于 Web 應(yīng)用程序是沒有狀態(tài)的,因此沒有一種絕對可行的方法可以確保所發(fā)布數(shù)據(jù)來自指定位置。從 IP 地址到主機(jī)名,所有內(nèi)容都是可以欺騙的。清單 13 顯示了允許輸入信息的典型表單。
清單 13. 處理文本的表單
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清單 14 顯示了將發(fā)布到清單 13 所示表單中的表單。要嘗試此操作,您可以把該表單放到 Web 站點(diǎn)中,然后把清單 14 中的代碼另存為桌面上的 HTML 文檔。在保存表單后,在瀏覽器中打開該表單。然后可以填寫數(shù)據(jù)并提交表單,從而觀察如何處理數(shù)據(jù)。
清單 14. 收集數(shù)據(jù)的表單
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表單欺騙的潛在影響是,如果擁有含下拉框、單選按鈕、復(fù)選框或其他限制輸入的表單,則當(dāng)表單被欺騙時這些限制沒有任何意義。考慮清單 15 中的代碼,其中包含帶有無效數(shù)據(jù)的表單。
清單 15. 帶有無效數(shù)據(jù)的表單
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思考一下:如果擁有限制用戶輸入量的下拉框或單選按鈕,您可 能會認(rèn)為不用擔(dān)心驗(yàn)證輸入的問題。畢竟,輸入表單將確保用戶只能輸入某些數(shù)據(jù),對吧?要限制表單欺騙,需要進(jìn)行驗(yàn)證以確保發(fā)布者的身份是真實(shí)的。您可以使 用一種一次性使用標(biāo)記,雖然這種技術(shù)仍然不能確保表單絕對安全,但是會使表單欺騙更加困難。由于在每次調(diào)用表單時都會更改標(biāo)記,因此想要成為攻擊者就必須 獲得發(fā)送表單的實(shí)例,去掉標(biāo)記,并把它放到假表單中。使用這項(xiàng)技術(shù)可以阻止惡意用戶構(gòu)建持久的 Web 表單來向應(yīng)用程序發(fā)布不適當(dāng)?shù)恼埱蟆G鍐?16 提供了一種表單標(biāo)記示例。
清單 16. 使用一次性表單標(biāo)記
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跨站點(diǎn)請求偽造(CSRF 攻擊)是利用用戶權(quán)限執(zhí)行攻擊的結(jié)果。在 CSRF 攻擊中,您的用戶可以輕易地成為預(yù)料不到的幫兇。清單 17 提供了執(zhí)行特定操作的頁面示例。此頁面將從 cookie 中查找用戶登錄信息。只要 cookie 有效,Web 頁面就會處理請求。
清單 17. CSRF 示例
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CSRF 攻擊通常是以<img>標(biāo)記的形式出現(xiàn)的,因?yàn)闉g覽器將在不知情的情況下調(diào)用該 URL 以獲得圖像。但是,圖像來源可以是根據(jù)傳入?yún)?shù)進(jìn)行處理的同一個站點(diǎn)中的頁面 URL。當(dāng)此<img>標(biāo)記與 XSS 攻擊結(jié)合在一起時 — 在已歸檔的攻擊中最常見 — 用戶可以在不知情的情況下輕松地對其憑證執(zhí)行一些操作 — 因此是偽造的。
為了保護(hù)您免受 CSRF 攻擊,需要使用在檢驗(yàn)表單 post 時使用的一次性標(biāo)記方法。此外,使用顯式的$_POST變量而非$_REQUEST。清單 18 演示了處理相同 Web 頁面的糟糕示例 — 無論是通過GET請求調(diào)用頁面還是通過把表單發(fā)布到頁面中。
清單 18. 從
$_REQUEST中獲得數(shù)據(jù)
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清單 19 顯示了只使用表單POST的干凈頁面。
清單 19. 僅從
$_POST中獲得數(shù)據(jù)
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結(jié)束語
從這七個習(xí)慣開始嘗試編寫更安全的 PHP Web 應(yīng)用程序,可以幫助您避免成為惡意攻擊的受害者。和許多其他習(xí)慣一樣,這些習(xí)慣最開始可能很難適應(yīng),但是隨著時間的推移遵循這些習(xí)慣會變得越來越自然。
記住第一個習(xí)慣是關(guān)鍵:驗(yàn)證輸入。在確保輸入不包括無效值之后,可以繼續(xù)保護(hù)文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和會話。最后,確保 PHP 代碼可以抵抗 XSS 攻擊、表單欺騙和 CSRF 攻擊。形成這些習(xí)慣后可以幫助您抵御一些簡單的攻擊。
Nathan Good 居住在明尼蘇達(dá)州的雙子城。其專職工作是軟件開發(fā)、軟件架構(gòu)和系統(tǒng)管理。在不編寫軟件時,他喜歡組裝 PC 和服務(wù)器、閱讀和撰寫技術(shù)文章,鼓勵他的所有朋友轉(zhuǎn)用開源軟件。他自己編著以及與他人合著了很多書籍和文章,包括 Professional Red Hat Enterprise Linux 3, Regular Expression Recipes: A Problem-Solution Approach 和 Foundations of PEAR: Rapid PHP Development。



