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【PHP基础】Session基础知识、应用案例代码及攻防

目录

  • 1 Session 理论基础
    • 1.1 问题背景及session解决方案
    • 1.2 Session理论基础
    • 1.3 session的工作原理：
  • 2 Session应用案例
    • 2.1 实验要求
    • 2.2 实验环境
    • 2.3 案例代码
    • 2.4 实验测试
  • 3 Session攻防
    • 3.1 会话劫持
      • 3.1.1 含义
      • 3.1.2 攻击步骤
      • 3.1.3 防御方法
    • 3.2 会话固定
      • 3.2.1 含义
      • 3.2.2 攻击步骤
      • 3.2.3 防御方法
  • 4 总结
  • 参考文献

1 Session 理论基础

1.1 问题背景及session解决方案

  1. 问题背景
    用户访问一个网站时往往需要浏览许多网页。Session的使用在不同的语言中的使用方法特点不尽相同。对于一个通过PHP构筑的网站来说，用户在访问的过程中需要执行许多的PHP脚本。然而由于HTTP协议自身的特点，用户每执行一个PHP脚本都需要和Web服务器重新建立连接。
    又由于无状态记忆的特点，此次连接无法得到上次连接的状态。这样，用户在一个PHP脚本中对一个变量进行了赋值操作，而在另外一个PHP脚本中却无法得到这个变量的值。例如，用户在负责登录的PHP脚本中设置了 u s e r = " w i n d " ， 却 无 法 在 另 一 个 P H P 脚 本 中 通 过 调 用 user="wind"，却无法在另一个PHP脚本中通过调用 user="wind"，却无法在另一个PHP脚本中通过调用user来获得“wind”这个值。也就是说，在一次HTTP请求中，PHP无法将已经赋值的参数传递给下一次http请求的脚本。因此，每个PHP脚本中所定义的变量都是只在本次HTTP请求内有效，本次HTTP请求结束，PHP就会释放掉这些为这些变量分配的内存。
  2. Session解决方案
    就是要提供在PHP脚本中定义全局变量的方法，使得这个全局变量在同一个Session中对于所有的PHP脚本都有效。Session不是一个简单的时间概念，一个Session中还包括了特定的用户和服务器。因此更详细地讲，在一个Session定义的全局变量的作用范围，是指这个Session所对应的用户所访问的所有PHP。

1.2 Session理论基础

  1. Session：在计算机中，尤其是在网络应用中，称为“会话控制”。Session对象存储特定用户会话所需的属性及配置信息。
  2. 作用：当用户在应用程序的Web页之间跳转时，存储在Session对象中的变量将不会丢失，而是在整个用户会话中一直存在下去。当用户请求来自应用程序的 Web页时，如果该用户还没有会话，则Web服务器将自动创建一个 Session对象。当会话过期或被放弃后，服务器将终止该会话。
  3. Session与Cookie：
    • session依赖于Cookie实现
    • cookie数据保存在客户端（登录后服务器发给客户端一个Cookie，客户端携带cookie访问网页无需登录，注销后本地没有保存cookie。别人如果有截获过之前的cookie则仍能继续使用？？？）
    • Session数据保存在服务端（当登录时产生Session文件记录用户信息，访问时浏览器将cookie发给服务器，验证该cookie对应的session，匹配则无需再登录；在注销时删除Session文件数据，利用cookie再次访问页面则匹配失败需要登录。）

1.3 session的工作原理：

  1. 当一个session第一次被启用时，一个独一的标识被存储于本地的cookie中。
  2. 首先使用session_start()函数，PHP从session仓库中加载已经存储的session变量。
  3. 当执行PHP脚本时，通过使用session_register()函数注册session变量。
  4. 当PHP脚本执行结束时，未被销毁的session变量会被自动保存在本地一定路径下的session库中，这个路径可以通过php.ini文件中的session.save_path指定，下次浏览网页时可以加载使用。

2 Session应用案例

2.1 实验要求

  1. 编写网站首页。当客户访问首页时，验证请求的Session信息，如果有则显示“欢迎信息”并显示注销按钮（跳转至注销页面），如果没有则要求登录并显示登录按钮（跳转至登录页面）。
  2. 编写登录页面。假设已有注册用户libai，密码为123456。登录页面启动Session机制，利用HTML表单收集客户端输入信息，利用PHP语句判断账户密码是否正确，正确则设置Session对象并返回首页，错误则要求继续输入账号密码。
  3. 编写注销页面。注销后返回首页。

2.2 实验环境

  1. 服务端：本实验基于虚拟机win2008系统的WAMP环境进行，该环境相关配置过程参考文章《win2008R2SP1+WAMP环境部署》
  2. 客户端：浏览器通过IP地址访问所编写网页。
  3. 服务端与客户端处于同一个局域网下。

2.3 案例代码

index.php 首页代码：

<meta charset="utf-8">
<h1>SESSION学习应用示例</h1>
<?php
session_start();//脚本在该命令前不能有输出语句
if (isset($_SESSION['name']))
	{
	echo "欢迎测试代码，{$_SESSION['name']}
";
	echo "注销";
	}
	else
	{echo "请登录";}
?>

login.php 代码：

<html>
<meta charset="utf-8">
<?php
session_start();
if (isset($_GET[ 'userSubmit' ]))
	{
	if (isset($_GET[ 'userName' ]) && $_GET[ 'userName' ] == "libai"
		&& isset($_GET[ 'userPass' ]) && $_GET[ 'userPass' ] == "123456")
		{
		$_SESSION['name']=$_GET['userName'];
		if(isset($_SESSION['name']))
			{echo "登录成功，返回首页";}
		else {echo "Session设置失败";}
		}
	else
		{echo "用户名或密码错误，请重新登录";}
	}
// else
// 	{echo "Error!请通过表单登录";}
?>
<h1>用户登录<h1>
<form 
	action = ""
	method = "get"
	target = "_blank"
>
用户名：<input type = "text" name = "userName"><br>
密码：<input type = "password" name = "userPass"><br>
<input type="submit" name="userSubmit" value="登录">
</form>
</html>

logout.php 代码：

<meta charset="utf-8">
<?php
session_start();
session_destroy();
echo "注销成功，返回首页";
?>

2.4 实验测试

  1. 打开浏览器输入网站IP进行范围。
    【PHP基础】Session基础知识、应用案例代码及攻防_第1张图片
  2. 点击“请登录”，跳转至登录页面。
    【PHP基础】Session基础知识、应用案例代码及攻防_第2张图片
  3. 输入用户名：libai，密码：123456，点击登录按钮。
    【PHP基础】Session基础知识、应用案例代码及攻防_第3张图片
  4. 点击返回首页，可以看到新出现了欢迎字样并有注销功能。
    【PHP基础】Session基础知识、应用案例代码及攻防_第4张图片
  5. 点击注销跳转至注销界面。
    【PHP基础】Session基础知识、应用案例代码及攻防_第5张图片
  6. 点击返回首页则是初始的首页界面。

3 Session攻防

3.1 会话劫持

3.1.1 含义

会话劫持（Session hijacking），这是一种通过获取用户Session ID后，使用该Session ID登录目标账号的攻击方法，此时攻击者实际上是使用了目标账户的有效Session。会话劫持的第一步是取得一个合法的会话标识来伪装成合法用户，因此需要保证会话标识不被泄漏。

3.1.2 攻击步骤

  1. 目标用户需要先登录站点；
  2. 登录成功后，该用户会得到站点提供的一个会话标识SessionID；
  3. 攻击者通过某种攻击手段捕获Session ID；攻击者获取SessionID的方式有多种：
    • 暴力破解：尝试各种Session ID，直到破解为止；
    • 预测：如果Session ID使用非随机的方式产生，那么就有可能计算出来；
    • 窃取：使用网络嗅探，XSS攻击等方法获得。
  4. 攻击者通过捕获到的Session ID访问站点即可获得目标用户合法会话。
    【PHP基础】Session基础知识、应用案例代码及攻防_第6张图片

3.1.3 防御方法

  1. 更改Session名称。PHP中Session的默认名称是PHPSESSID，此变量会保存在Cookie中，如果攻击者不分析站点，就不能猜到Session名称，阻挡部分攻击。
  2. 关闭透明化Session ID。透明化Session ID指当浏览器中的Http请求没有使用Cookie来存放Session ID时，Session ID则使用URL来传递。
  3. 设置HttpOnly。通过设置Cookie的HttpOnly为true，可以防止客户端脚本访问这个Cookie，从而有效的防止XSS攻击。
  4. 关闭所有phpinfo类dump request信息的页面。
  5. 验证HTTP头部信息。
  6. 加入Token校验。同样是用于检测请求的一致性，给攻击者制造一些麻烦，使攻击者即使获取了Session ID，也无法进行破坏，能够减少对系统造成的损失。但Token需要存放在客户端，如果攻击者有办法获取到Session ID，那么也同样可以获取到Token。

3.2 会话固定

3.2.1 含义

  1. 会话固定（Session fixation）是一种诱骗受害者使用攻击者指定的会话标识（SessionID）的攻击手段。这是攻击者获取合法会话标识的最简单的方法。（让合法用户使用黑客预先设置的sessionID进行登录，从而使Web不再进行生成新的sessionID，从而导致黑客设置的sessionId变成了合法桥梁。）
  2. 会话固定也可以看成是会话劫持的一种类型，原因是会话固定的攻击的主要目的同样是获得目标用户的合法会话，不过会话固定还可以是强迫受害者使用攻击者设定的一个有效会话，以此来获得用户的敏感信息。

3.2.2 攻击步骤

  1. 攻击者通过某种手段重置目标用户的SessionID，然后监听用户会话状态；
  2. 目标用户携带攻击者设定的Session ID登录站点；
  3. 攻击者通过Session ID获得合法会话。
    【PHP基础】Session基础知识、应用案例代码及攻防_第7张图片

3.2.3 防御方法

  1. 每当用户登陆的时候就进行重置sessionID；
  2. sessionID闲置过久时，进行重置sessionID；
  3. 大部分防止会话劫持的方法对会话固定攻击同样有效。如设置HttpOnly，关闭透明化Session ID，User-Agent验证，Token校验等。

4 总结

  1. 了解cookie和session的产生背景；
  2. 初步理解session与cookie的工作原理；
  3. 掌握Session机制的应用；
  4. 了解Session的攻击方式和防御手段。
  5. 结合视频《Cookie、Session、Token究竟区别在哪？如何进行身份认证，保持用户登录状态？》和文章《Cookie基础知识、应用案例代码及攻防》、《BurpSuite密码爆破（暴力破解DVWA high级别下的用户名及密码——带token验证）》，加深对cookie、Session和token三者的理解。

参考文献

  1. 《Session攻击（会话劫持+固定）与防御 》后续了解里面代码。
  2. 《session （计算机术语）》

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