利用 ASP.NET 的内置功能抵御 Web 攻击

时间:2008-10-07 12:02:44  来源:第二电脑网上收集  作者:

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  正文:

摘要: Dino 总结了最常见的 Web 攻击类型,并介绍了 Web 开发人员可以如何使用 ASP/ target=_blank class=infotextkey>asp.NET 的内置功能来改进安全性.

本页内容
ASP.NET 开发人员应当始终坚持的做法ASP.NET 开发人员应当始终坚持的做法
威胁的来源威胁的来源
ViewStateUserKeyViewStateUserKey
Cookie 和身份验证Cookie 和身份验证
会话劫持会话劫持
EnableViewStateMacEnableViewStateMac
ValidateRequestValidateRequest
<a href=http://www.002pc.com/master/College/Database/ target=_blank class=infotextkey><a href=http://www.002pc.com/master/College/Database/ target=_blank class=infotextkey>数据库</a></a>角度数据库角度
隐藏域 隐藏域
电子邮件和垃圾邮件电子邮件和垃圾邮件
小结小结
相关资源相关资源

ASP.NET 开发人员应当始终坚持的做法

如果您正在阅读本文,可能就不需要再向您灌输 Web 应用程序中的安全性愈来愈重要这一事实了。您需要的可能是一些有关如何在 ASP.NET 应用程序中实现安全性的实际建议。坏消息是,没有任何开发平台 — 包括 ASP.NET在内 — 能够保证一旦采用了该平台,您就能够编写百分百安全的代码。谁要是这么说,一准在撒谎。好消息是,就 ASP.NET 来说,ASP.NET,特别是版本 1.1 和即将发行的版本 2.0,集成了一些便于使用的内置防御屏障。

光是应用所有这些功能并不足以保护 Web 应用程序,使其免受任何可能和可预见的攻击。但是,如果与其他防御技巧和安全策略相结合,内置的 ASP.NET 功能将可以构成一个强大的工具包,有助于确保应用程序在安全的环境中运行。

Web 安全性是各种因素的总和,是一种范围远超单个应用程序的策略的结果,这种策略涉及数据库管理、网路配置,以及社会工程和 phishing。

本文的目的在于说明 ASP.NET 开发人员为了将安全标准保持到合理的高度,所应始终坚持的做法。这也就是安全性最主要的内容:保持警惕,永不完全放松,让坏人越来越难以发起黑客攻击。

下面我们来看看 ASP.NET 提供了哪些可以简化这项工作的功能。

威胁的来源

在表 1 中,我汇总了最常见的 Web 攻击类型,以及应用程序中可能导致这些攻击得手的缺陷。

攻击攻击的可能发起人

跨站点脚本 (XSS)

回显到页的不可信用户输入

SQL 注入

串连用户输入以形成 SQL 命令

会话劫持

会话 ID 猜测和失窃的会话 ID Cookie

一次单击

通过脚本发送的未被察觉的 HTTP 张贴

隐藏域篡改

未检查(且受信)的隐藏域被填充以敏感数据

表 1. 常见的 Web 攻击

列表中显现出来的关键性事实有哪些?在我看来,起码有以下三点:

无论您何时将何种用户输入插入浏览器的标记中,您都潜在地将自己暴露在了代码注入攻击(任何 SQL 注入和 XSS 变种)之下。

必须以安全的方式实现数据库访问,就是说,应当为数据库使用尽可能少的权限,并通过角色来划分各个用户的职责。

永远都不通过网络发送敏感数据(更别说是明文了),并且必须以安全的方式将敏感数据存储在服务器上。

有意思的是,上面的三点分别针对的是 Web 安全性的三个不同方面,而这三个方面结合起来,才是唯一的一种生成防攻击、防篡改应用程序的合理方式。Web 安全性的各个层面可以总结如下:

编码实践:数据验证、类型和缓冲区长度检查,防篡改措施

数据访问策略:使用决策来保护可能最弱的帐户,使用存储过程或者至少是参数化的命令。

有效的存储和管理:不将关键性数据发送到客户端,使用哈希代码来检测操作,对用户进行身份验证并保护标识,应用严格的密码策略

如您所看到的,只有可以通过开发人员、架构师和管理员的共同努力,才可以产生安全的应用程序。请不要假定您能够以其他方式达到同样目的。

编写 ASP.NET 应用程序时,您并不是独自面对黑客大军:唯一的武器是通过自己的大脑、技能和手指键入的代码行。ASP.NET 1.1 和更高版本都会施加援手,它们具有一些特定的功能,可以自动提高防御以上列出的某些威胁的屏障。下面我们对它们进行详细的检视。

ViewStateUserKey

从 ASP.NET 1.1 开始引入,ViewStateUserKeyPage 类的一个字符串属性,只有很少数开发人员真正熟悉该属性。为什么呢?让我们看看文档中是怎么说的。

在与当前页相关联的视图状态变量中将一个标识符分配给单个用户

除了有些累赘,这个句子的意思相当清楚;但是,您能老老实实地告诉我,它说明了该属性原本的用途吗?要理解 ViewStateUserKey 的角色,您需要继续往下读,直到 Remarks 部分。

该属性有助于防止一次单击攻击,因为它提供了附加的输入以创建防止视图状态被篡改的哈希值。换句话说,ViewStateUserKey 使得黑客使用客户端视图状态的内容来准备针对站点的恶意张贴困难了许多。可以为该属性分配任何非空的字符串,但最好是会话 ID 或用户的 ID。为了更好地理解这个属性的重要性,下面我们简短介绍一下一次单击攻击的基本知识。

一次单击攻击包括将恶意的 HTTP 表单张贴到已知的、易受攻击的 Web 站点。之所以称为“一次单击”,是因为它通常是以受害者不经意的单击通过电子邮件发送的或者在拥挤的论坛中浏览时发现的诱惑性链接而开始的。通过点击该链接,用户无意中触发了一个远程进程,最终导致将恶意的 <form> 提交到一个站点。大家都坦白些吧:您真能告诉我,您从未因为好奇而单击过 Click here to win $1,000,000 这样的链接吗?显然,并没有什么糟糕的事情发生在您身上。让我们假定的确是这样的;您能说 Web 社区中的所有其他人都幸免于难了吗?谁知道呢。

要想成功,一次单击攻击需要特定的背景条件:

攻击者必须充分了解该有漏洞的站点。这是可能的,因为攻击者可以“勤奋地”研究该文件,或者他/她是一位愤怒的内部人员(例如,被解雇而又不诚实的雇员)。因此,这种攻击的后果可能是极其严重的。

站点必须是使用 Cookie(如果是持续性 Cookie,效果更好)来实现单次登录,而攻击者曾经收到过有效的身份验证 cookie。

该站点的某些用户进行了敏感的事务。

攻击者必须能够访问目标页。

前已提及,攻击包括将恶意的 HTTP 表单提交到等待表单的页。可以推知,该页将使用张贴来的数据执行某些敏感操作。可想而知,攻击者清楚地了解如何使用各个域,并可以想出一些虚假的值来达到他的目的。这通常是目标特定的攻击,而且由于它所建立的三角关系,很难追本溯源 — 即黑客诱使受害者单击该黑客站点上的一个链接,而这又会导致恶意代码被张贴到第三个站点。(请参阅图 1。)


图 1. 一次单击攻击

为什么是不抱怀疑的受害者?这是因为,这种情况下,服务器日志中所显示的发出恶意请求的 IP 地址,是该受害者的 IP 地址。如前所述,这种工具并不像“经典”的 XSS 一样常见(和易于发起);但是,它的性质决定了它的后果可能是灾难性。如何应对它?下面,我们审视一下这种攻击在 ASP.NET 环境下的工作机理。

除非操作编码在 Page_Load 事件中,否则 ASP.NET 页根本不可能在回发事件之外执行敏感代码。要使回发事件发生,视图状态域是必需的。请牢记,ASP.NET 会检查请求的回发状态,并根据是否存在 _VIEWSTATE 输入域,相应地设置 IsPostBack。因此,无论谁要向 ASP.NET 页发送虚假请求,都必须提供一个有效的视图状态域。

一次单击攻击要想得手,黑客必须能够访问该页。此时,有远见的黑客会在本地保存该页。这样,他/她就可以访问 _VIEWSTATE 域并使用该域,用旧的视图状态和其他域中的恶意值创建请求。问题是,这能行吗?

为什么不能?如果攻击者可以提供有效的身份验证 cookie,黑客就可以进入,请求将被照常处理。服务器上根本不会检查视图状态内容(当 EnableViewStataMac 为 off 时),或者只会检查是否被篡改过。默认情况下,试图状态中没有机制可以将该内容与特定的用户关联起来。攻击者可以轻松地重用所获取的视图状态,冒充另一个用户合法地访问该页,以生成虚假请求。这正是 ViewStateUserKey 介入的地方。

如果选择准确,该属性可以将用户特定的信息添加到视图状态。处理请求时,ASP.NET 会从视图状态中提取秘钥,并将其与正在运行的页的 ViewStateUserKey 进行比较。如果两者匹配,请求将被认为是合法的;否则将引发异常。对于该属性,什么值是有效的?

为所有用户将 ViewStateUserKey 设置为常量字符串,相当于将它保留为空。您必须将它设置为对各个用户都不同的值 — 用户 ID,会话 ID 更好些。由于一些技术和社会原因,会话 ID 更为合适,因为会话 ID 不可预测,会超时失效,并且对于每个用户都是不同的。

以下是一些在您的所有页中都必不可少的代码:

void Page_Init (object sender, EventArgs e) {   ViewStateUserKey = Session.SessionID;   :}

为了避免重复编写这些代码,您可以将它们固定在从 Page 派生的类的 OnInit 虚拟方法中。(请注意,您必须在 Page.Init 事件中设置此属性。)

protected override OnInit(EventArgs e) {   base.OnInit(e);    ViewStateUserKey = Session.SessionID;}

总体说来,使用基 page 类始终都不失为一件好事,我在 Build Your ASP.NET Pages on a Richer Bedrock 一文中已经进行了说明。如果您要了解更多有关一次单击攻击者的伎俩的信息,可以在 aspnetpro.com 找到一篇非常好的文章。

Cookie 和身份验证

Cookie 之所以存在,是因为它们可以帮助开发人员达到一定目的。Cookie 充当了浏览器与服务器之间的一种持续性链接。特别是对于使用单次登录的应用程序来说,失窃的 cookie 正是使得攻击成为可能的罪魁祸首。这对于一次单击攻击来说一点没错。

要使用 Cookie,无需以编程方式显式创建和读取它们。如果您使用会话状态且实现表单身份验证,您会隐式地使用 Cookie。当然,ASP.NET 支持无 cookie 的会话状态,而且,ASP.NET 2.0 还引入了无 cookie 的表单身份验证。因此,理论上您可以在没有 Cookie 的情况下使用这些功能。我并不是说您不再必须这么做了,但事实上这正是疗法比疾病更糟的情形之一。无 Cookie 的会话,实际上将会话 ID 嵌入了 URL 中,这样谁都可以看到。

与使用 Cookie 有关的潜在问题有哪些?Cookie 可能被盗(即被复制到黑客的计算机)和投毒(即被填充以恶意数据)。这些操作通常是即将发起的攻击的前奏。如果被盗,Cookie 会“授权”外部用户以您的名义连接到应用程序(并使用受保护的页),这可能使黑客轻松地规避授权,并能够执行角色和安全设置所允许受害者执行的任何操作。因此,身份验证 Cookie 通常被赋予相对较短的生存期,即 30 分钟。(请注意,即使浏览器的会话完成所需的时间更长,cookie 仍会过期。)发生失窃时,黑客有 30 分钟的时限来尝试攻击。

可以将这个时限加长,以免用户不得不过于频繁地登录;但请注意,这么做会将您自己置于危险境地。任何情况下,都应避免使用 ASP.NET 持续性 Cookie。它将导致 cookie 具有几乎永久的生存期,最长可达 50 年!下面的代码片段演示了如何轻松修改 cookie 的过期日期。

void OnLogin(object sender, EventArgs e) {   // Check credentials   if (ValidateUser(user, photoshop/ target=_blank class=infotextkey>pswd)) {      // Set the cookie's expiration date      HttpCookie cookie;      cookie = FormsAuthentication.GetAuthCookie(user, isPersistent);      if (isPersistent)          cookie.Expires = DateTime.Now.AddDays(10);      // Add the cookie to the response      Response.Cookies.Add(cookie);      // Redirect      string targetUrl;      targetUrl = FormsAuthentication.GetRedirectUrl(user, isPersistent);   Response.Redirect(targetUrl);   }}

您可以在自己的登录表单中使用这些代码来微调身份验证 Cookie 的生存期。

会话劫持

Cookie 还被用于检索特定用户的会话状态。会话的 ID 被存储到 cookie 中,该 cookie 与请求一起来回传送,存储在浏览器的计算机上。同样,如果失窃,会话 cookie 将可被用来使黑客进入系统并访问别人的会话状态。不用说,只要指定的会话处于活动状态(通常不超 20 分钟),这就有可能发生。通过冒充的会话状态发起的攻击称为会话劫持。有关会话劫持的详细信息,请阅读 Theft On The Web: Prevent Session Hijacking

这种攻击有多危险?很难讲。这要取决于 Web 站点的功能,更为重要的是,该站点的页是如何设计的。例如,假定您能够获得别人的会话 cookie,并将它附加到对站点上某个页的请求中。您加载该页并逐步研究它的普通用户界面。除了该页使用另一个用户的会话状态工作外,您无法将任何代码注入该页,也无法修改该页中的任何内容。这本身并不太坏,但是如果该会话中的信息是敏感和关键性的,就有可能直接导致黑客成功实现利用。黑客无法渗透到会话存储的内容中,但他可以使用其中存储的信息,就像自己是合法进入的一样。例如,假定有这样一个电子商务应用程序,它的用户在浏览站点时将物品添加到购物车中。

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