實例分析10個PHP常見安全問題

相對于其他幾種語言來說， PHP 在 web 建站方面有更大的優(yōu)勢，即使是新手，也能很容易搭建一個網(wǎng)站出來。但這種優(yōu)勢也容易帶來一些負面影響，因為很多的 PHP 教程沒有涉及到安全方面的知識。

本文分為幾部分，每部分會涵蓋不同的安全威脅和應(yīng)對策略。但是，這并不是說你做到這幾點以后，就一定能避免你的網(wǎng)站出現(xiàn)任何問題。如果你想提高你的網(wǎng)站安全性的話，你應(yīng)該繼續(xù)通過閱讀書籍或者文章，來研究如何提高你的網(wǎng)站安全性

出于演示需要，代碼可能不是很完美。日常開發(fā)過程中，很多代碼都包含在了框架跟各種庫里面。作為一個后臺開發(fā)，你不僅要熟練基本的 CURD，更要知道如何保護你的數(shù)據(jù)。

1. SQL 注入

我賭一包辣條，你肯定會看到這里。 SQL 注入是對您網(wǎng)站最大的威脅之一，如果您的數(shù)據(jù)庫受到別人的 SQL 注入的攻擊的話，別人可以轉(zhuǎn)出你的數(shù)據(jù)庫，也許還會產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。

網(wǎng)站要從數(shù)據(jù)庫中獲取動態(tài)數(shù)據(jù)，就必須執(zhí)行 SQL 語句，舉例如下：

?php

$username = $_GET['username'];

$query = "SELECT * FROM users WHERE username = '$username'";

攻擊者控制通過 GET 和 POST 發(fā)送的查詢（或者例如 UA 的一些其他查詢）。一般情況下，你希望查詢戶名為「 peter 」的用戶產(chǎn)生的 SQL 語句如下：

SELECT * FROM users WHERE username = 'peter'

但是，攻擊者發(fā)送了特定的用戶名參數(shù)，例如：' OR '1'='1

這就會導(dǎo)致 SQL 語句變成這樣：

SELECT * FROM users WHERE username = 'peter' OR '1' = '1'

這樣，他就能在不需要密碼的情況下導(dǎo)出你的整個用戶表的數(shù)據(jù)了。

那么，我們?nèi)绾畏乐惯@類事故的發(fā)生呢？主流的解決方法有兩種。轉(zhuǎn)義用戶輸入的數(shù)據(jù)或者使用封裝好的語句。轉(zhuǎn)義的方法是封裝好一個函數(shù)，用來對用戶提交的數(shù)據(jù)進行過濾，去掉有害的標(biāo)簽。但是，我不太推薦使用這個方法，因為比較容易忘記在每個地方都做此處理。

下面，我來介紹如何使用 PDO 執(zhí)行封裝好的語句（ mysqi 也一樣）：

$username = $_GET['username'];

$query = $pdo->prepare('SELECT * FROM users WHERE username = :username');

$query->execute(['username' => $username]);

$data = $query->fetch();

動態(tài)數(shù)據(jù)的每個部分都以：做前綴。然后將所有參數(shù)作為數(shù)組傳遞給執(zhí)行函數(shù)，看起來就像 PDO 為你轉(zhuǎn)義了有害數(shù)據(jù)一樣。

幾乎所有的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序都支持封裝好的語句，沒有理由不使用它們！養(yǎng)成使用他們的習(xí)慣，以后就不會忘記了。

2. XSS

XSS 又叫 CSS (Cross Site Script) ，跨站腳本攻擊。它指的是惡意攻擊者往 Web 頁面里插入惡意 html 代碼，當(dāng)用戶瀏覽該頁之時，嵌入其中 Web 里面的 html 代碼會被執(zhí)行，從而達到惡意攻擊用戶的特殊目的。

下面以一個搜索頁面為例子：

body>

?php

$searchQuery = $_GET['q'];

/* some search magic here */

?>

h1>You searched for: ?php echo $searchQuery; ?>/h1>

p>We found: Absolutely nothing because this is a demo/p>

/body>

因為我們把用戶的內(nèi)容直接打印出來，不經(jīng)過任何過濾，非法用戶可以拼接 URL：

search.php?q=%3Cscript%3Ealert(1)%3B%3C%2Fscript%3E

PHP 渲染出來的內(nèi)容如下，可以看到 Javascript 代碼會被直接執(zhí)行：

body>

h1>You searched for: script>alert(1);/script>/h1>

p>We found: Absolutely nothing because this is a demo/p>

/body>

問：JS 代碼被執(zhí)行有什么大不了的？

Javascript 可以:

偷走你用戶瀏覽器里的 Cookie；

通過瀏覽器的記住密碼功能獲取到你的站點登錄賬號和密碼；

盜取用戶的機密信息；

你的用戶在站點上能做到的事情，有了 JS 權(quán)限執(zhí)行權(quán)限就都能做，也就是說 A 用戶可以模擬成為任何用戶；

在你的網(wǎng)頁中嵌入惡意代碼；

...

問：如何防范此問題呢？

好消息是比較先進的瀏覽器現(xiàn)在已經(jīng)具備了一些基礎(chǔ)的 XSS 防范功能，不過請不要依賴與此。

正確的做法是堅決不要相信用戶的任何輸入，并過濾掉輸入中的所有特殊字符。這樣就能消滅絕大部分的 XSS 攻擊：

?php

$searchQuery = htmlentities($searchQuery, ENT_QUOTES);

或者你可以使用模板引擎 Twig ，一般的模板引擎都會默認為輸出加上 htmlentities 防范。

如果你保持了用戶的輸入內(nèi)容，在輸出時也要特別注意，在以下的例子中，我們允許用戶填寫自己的博客鏈接：

body>

 a href="?php echo $homepageUrl; ?>" rel="external nofollow" >Visit Users homepage/a>

/body>

以上代碼可能第一眼看不出來有問題，但是假設(shè)用戶填入以下內(nèi)容：

#" onclick="alert(1)

會被渲染為：

body>

 a href="#" rel="external nofollow" onclick="alert(1)">Visit Users homepage/a>

/body>

永遠永遠不要相信用戶輸入的數(shù)據(jù)，或者，永遠都假設(shè)用戶的內(nèi)容是有攻擊性的，態(tài)度端正了，然后小心地處理好每一次的用戶輸入和輸出。

另外設(shè)置 Cookie 時，如果無需 JS 讀取的話，請必須設(shè)置為 "HTTP ONLY"。這個設(shè)置可以令 JavaScript 無法讀取 PHP 端種的 Cookie。

3. XSRF/CSRF

CSRF 是跨站請求偽造的縮寫，它是攻擊者通過一些技術(shù)手段欺騙用戶去訪問曾經(jīng)認證過的網(wǎng)站并運行一些操作。

雖然此處展示的例子是 GET 請求，但只是相較于 POST 更容易理解，并非防護手段，兩者都不是私密的 Cookies 或者多步表單。

假如你有一個允許用戶刪除賬戶的頁面，如下所示：

?php

//delete-account.php

$confirm = $_GET['confirm'];

if($confirm === 'yes') {

 //goodbye

}

攻擊者可以在他的站點上構(gòu)建一個觸發(fā)這個 URL 的表單（同樣適用于 POST 的表單），或者將 URL 加載為圖片誘惑用戶點擊：

img src="https://example.com/delete-account.php?confirm=yes" />

用戶一旦觸發(fā)，就會執(zhí)行刪除賬戶的指令，眨眼你的賬戶就消失了。

防御這樣的攻擊比防御 XSS 與 SQL 注入更復(fù)雜一些。

最常用的防御方法是生成一個 CSRF 令牌加密安全字符串，一般稱其為 Token，并將 Token 存儲于 Cookie 或者 Session 中。

每次你在網(wǎng)頁構(gòu)造表單時，將 Token 令牌放在表單中的隱藏字段，表單請求服務(wù)器以后會根據(jù)用戶的 Cookie 或者 Session 里的 Token 令牌比對，校驗成功才給予通過。

由于攻擊者無法知道 Token 令牌的內(nèi)容（每個表單的 Token 令牌都是隨機的），因此無法冒充用戶。

?php /* 你嵌入表單的頁面 */ ?>

form action="/delete-account.php" method="post">

 input type="hidden" name="csrf" value="?php echo $_SESSION['csrf']; ?>">

 input type="hidden" name="confirm" value="yes" />

 input type="submit" value="Delete my account" />

/form>

## 

?php

//delete-account.php

$confirm = $_POST['confirm'];

$csrf = $_POST['csrf'];

$knownGoodToken = $_SESSION['csrf'];

if($csrf !== $knownGoodToken) {

 die('Invalid request');

}

if($confirm === 'yes') {

 //goodbye

}

請注意，這是個非常簡單的示例，你可以加入更多的代碼。如果你使用的是像 Symfony 這樣的 PHP 框架，那么自帶了 CSRF 令牌的功能。

4. LFI

LFI （本地文件包含） 是一個用戶未經(jīng)驗證從磁盤讀取文件的漏洞。

我經(jīng)常遇到編程不規(guī)范的路由代碼示例，它們不驗證過濾用戶的輸入。我們用以下文件為例，將它要渲染的模板文件用 GET 請求加載。

body>

?php

 $page = $_GET['page'];

 if(!$page) {

  $page = 'main.php';

 }

 include($page);

?>

/body>

由于 Include 可以加載任何文件，不僅僅是 PHP，攻擊者可以將系統(tǒng)上的任何文件作為包含目標(biāo)傳遞。

index.php?page=../../etc/passwd

這將導(dǎo)致 /etc/passwd 文件被讀取并展示在瀏覽器上。

要防御此類攻擊，你必須仔細考慮允許用戶輸入的類型，并刪除可能有害的字符，如輸入字符中的 “.” “/” “\”。

如果你真的想使用像這樣的路由系統(tǒng)（我不建議以任何方式），你可以自動附加 PHP 擴展，刪除任何非 [a-zA-Z0-9-_] 的字符，并指定從專用的模板文件夾中加載，以免被包含任何非模板文件。

我在不同的開發(fā)文檔中，多次看到造成此類漏洞的 PHP 代碼。從一開始就要有清晰的設(shè)計思路，允許所需要包含的文件類型，并刪除掉多余的內(nèi)容。你還可以構(gòu)造要讀取文件的絕對路徑，并驗證文件是否存在來作為保護，而不是任何位置都給予讀取。

5. 不充分的密碼哈希

大部分的 Web 應(yīng)用需要保存用戶的認證信息。如果密碼哈希做的足夠好，在你的網(wǎng)站被攻破時，即可保護用戶的密碼不被非法讀取。

首先，最不應(yīng)該做的事情，就是把用戶密碼明文儲存起來。大部分的用戶會在多個網(wǎng)站上使用同一個密碼，這是不可改變的事實。當(dāng)你的網(wǎng)站被攻破，意味著用戶的其他網(wǎng)站的賬號也被攻破了。

其次，你不應(yīng)該使用簡單的哈希算法，事實上所有沒有專門為密碼哈希優(yōu)化的算法都不應(yīng)使用。哈希算法如 MD5 或者 SHA 設(shè)計初衷就是執(zhí)行起來非?？臁＿@不是你需要的，密碼哈希的終極目標(biāo)就是讓黑客花費無窮盡的時間和精力都無法破解出來密碼。

另外一個比較重要的點是你應(yīng)該為密碼哈希加鹽（Salt），加鹽處理避免了兩個同樣的密碼會產(chǎn)生同樣哈希的問題。

以下使用 MD5 來做例子，所以請千萬不要使用 MD5 來哈希你的密碼， MD5 是不安全的。

假如我們的用戶 user1 和 user315 都有相同的密碼 ilovecats123，這個密碼雖然看起來是強密碼，有字母有數(shù)字，但是在數(shù)據(jù)庫里，兩個用戶的密碼哈希數(shù)據(jù)將會是相同的：5e2b4d823db9d044ecd5e084b6d33ea5 。

如果一個如果黑客拿下了你的網(wǎng)站，獲取到了這些哈希數(shù)據(jù)，他將不需要去暴力破解用戶 user315 的密碼。我們要盡量讓他花大精力來破解你的密碼，所以我們對數(shù)據(jù)進行加鹽處理：

?php

//warning: !!這是一個很不安全的密碼哈希例子，請不要使用!!

$password = 'cat123';

$salt = random_bytes(20);

$hash = md5($password . $salt);

最后在保存你的唯一密碼哈希數(shù)據(jù)時，請不要忘記連 $salt 也已經(jīng)保存，否則你將無法驗證用戶。

在當(dāng)下，最好的密碼哈希選項是 bcrypt，這是專門為哈希密碼而設(shè)計的哈希算法，同時這套哈希算法里還允許你配置一些參數(shù)來加大破解的難度。

新版的 PHP 中也自帶了安全的密碼哈希函數(shù) password_hash ，此函數(shù)已經(jīng)包含了加鹽處理。對應(yīng)的密碼驗證函數(shù)為 password_verify 用來檢測密碼是否正確。password_verify 還可有效防止 時序攻擊.

以下是使用的例子：

?php

//user signup

$password = $_POST['password'];

$hashedPassword = password_hash($password, PASSWORD_DEFAULT);

//login

$password = $_POST['password'];

$hash = '1234'; //load this value from your db

if(password_verify($password, $hash)) {

 echo 'Password is valid!';

} else {

 echo 'Invalid password.';

}

需要澄清的一點是：密碼哈希并不是密碼加密。哈希（Hash）是將目標(biāo)文本轉(zhuǎn)換成具有相同長度的、不可逆的雜湊字符串（或叫做消息摘要），而加密（Encrypt）是將目標(biāo)文本轉(zhuǎn)換成具有不同長度的、可逆的密文。顯然他們之間最大的區(qū)別是可逆性，在儲存密碼時，我們要的就是哈希這種不可逆的屬性。

6. 中間人攻擊

MITM （中間人） 攻擊不是針對服務(wù)器直接攻擊，而是針對用戶進行，攻擊者作為中間人欺騙服務(wù)器他是用戶，欺騙用戶他是服務(wù)器，從而來攔截用戶與網(wǎng)站的流量，并從中注入惡意內(nèi)容或者讀取私密信息，通常發(fā)生在公共 WiFi 網(wǎng)絡(luò)中，也有可能發(fā)生在其他流量通過的地方，例如 ISP 運營商。

對此的唯一防御是使用 HTTPS，使用 HTTPS 可以將你的連接加密，并且無法讀取或者篡改流量。你可以從 Let's Encrypt 獲取免費的 SSL 證書，或從其他供應(yīng)商處購買，這里不詳細介紹如何正確配置 WEB 服務(wù)器，因為這與應(yīng)用程序安全性無關(guān)，且在很大程度上取決于你的設(shè)置。

你還可以采取一些措施使 HTTPS 更安全，在 WEB 服務(wù)器配置加上 Strict-Transport-Security 標(biāo)示頭，此頭部信息告訴瀏覽器，你的網(wǎng)站始終通過 HTTPS 訪問，如果未通過 HTTPS 將返回錯誤報告提示瀏覽器不應(yīng)顯示該頁面。

然而，這里有個明顯的問題，如果瀏覽器之前從未訪問過你的網(wǎng)站，則無法知道你使用此標(biāo)示頭，這時候就需要用到 Hstspreload。

可以在此注冊你的網(wǎng)站: https://hstspreload.org/

你在此處提交的所有網(wǎng)站都將被標(biāo)記為僅 HTTPS，并硬編碼到 Google Chrome、FireFox、Opera、Safari、IE11 和 Edge 的源代碼中。

你還可以在 DNS 配置中添加 Certification Authority Authorization (CAA) record ，可以僅允許一個證書頒發(fā)機構(gòu)（例如： Let's encrypt）發(fā)布你的域名證書，這進一步提高了用戶的安全性。

7. 命令注入

這可能是服務(wù)器遇到的最嚴(yán)重的攻擊，命令注入的目標(biāo)是欺騙服務(wù)器執(zhí)行任意 Shell 命令

你如果使用 shell_exec 或是 exec 函數(shù)。讓我們做一個小例子，允許用戶簡單的從服務(wù)器 Ping 不同的主機。

?php

$targetIp = $_GET['ip'];

$output = shell_exec("ping -c 5 $targetIp");

輸出將包括對目標(biāo)主機 Ping 5 次。除非采用 sh 命令執(zhí)行 Shell 腳本，否則攻擊者可以執(zhí)行想要的任何操作。

ping.php?ip=8.8.8.8;ls -l /etc

Shell 將執(zhí)行 Ping 和由攻擊者拼接的第二個命令，這顯然是非常危險的。

感謝 PHP 提供了一個函數(shù)來轉(zhuǎn)義 Shell 參數(shù)。

escapeshellarg 轉(zhuǎn)義用戶的輸入并將其封裝成單引號。

?php

$targetIp = escapeshellarg($_GET['ip']);

$output = shell_exec("ping -c 5 $targetIp");

現(xiàn)在你的命令應(yīng)該是相當(dāng)安全的，就個人而言，我仍然避免使用 PHP 調(diào)用外部命令，但這完全取決于你自己的喜好。

另外，我建議進一步驗證用戶輸入是否符合你期望的形式。

8. XXE

XXE （XML 外部實體） 是一種應(yīng)用程序使用配置不正確的 XML 解析器解析外部 XML 時，導(dǎo)致的本地文件包含攻擊，甚至可以遠程代碼執(zhí)行。

XML 有一個鮮為人知的特性，它允許文檔作者將遠程和本地文件作為實體包含在其 XML 文件中。

?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

 !DOCTYPE foo [

  !ELEMENT foo ANY >

  !ENTITY passwd SYSTEM "file:///etc/passwd" >]>

  foo>passwd;/foo>

就像這樣， /etc/passwd 文件內(nèi)容被轉(zhuǎn)儲到 XML 文件中。

如果你使用 libxml 可以調(diào)用 libxml_disable_entity_loader 來保護自己免受此類攻擊。使用前請仔細檢查 XML 庫的默認配置，以確保配置成功。

9. 在生產(chǎn)環(huán)境中不正確的錯誤報告暴露敏感數(shù)據(jù)

如果你不小心，可能會在生產(chǎn)環(huán)境中因為不正確的錯誤報告泄露了敏感信息，例如：文件夾結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、連接信息與用戶信息。

你是不希望用戶看到這個的吧？

一般根據(jù)你使用的框架或者 CMS ，配置方法會有不同的變化。通?？蚣芫哂性试S你將站點更改為某種生產(chǎn)環(huán)境的設(shè)置。這樣會將所有用戶可見的錯誤消息重定向到日志文件中，并向用戶顯示非描述性的 500 錯誤，同時允許你根據(jù)錯誤代碼檢查。

但是你應(yīng)該根據(jù)你的 PHP 環(huán)境設(shè)置： error_reporting 與 display_errors.

10. 登錄限制

像登錄這樣的敏感表單應(yīng)該有一個嚴(yán)格的速率限制，以防止暴力攻擊。保存每個用戶在過去幾分鐘內(nèi)失敗的登錄嘗試次數(shù)，如果該速率超過你定義的閾值，則拒絕進一步登錄嘗試，直到冷卻期結(jié)束。還可通過電子郵件通知用戶登錄失敗，以便他們知道自己的賬戶被成為目標(biāo)。