改良NoCSRF实现对PHP后端接口的安全验证

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改良NoCSRF实现对PHP后端接口的安全验证

自己造的轮子，用于对前后端分离中后端接口的安全加固，如果有缺陷，还请指出，共同讨论改良！

改良和改造NoCSRF，实现对PhalAPI接口框架等前后端分离架构接口的安全加密认证。

不想看分析思路的可以直接跳到“实现过程”及上传的源码，参照进行部署。

NoCSRF

国外大神开发的一个包，用于防范Web页面中的CSRF攻击。

代码一共有120行，思路很清晰，有兴趣可以进行拜读NoCSRF.php。

思路类似于常见的接口签名的实现：

将请求头和IP进行SHA1后，与20位随机码及时间戳连接，最后进行Base64处理。
每次请求接口前，生成上述$token存储到Session中
携带$token请求接口。
后台验证时候逐步进行：
- Session中$token存在性检查
- $_POST数组中$token存在性检查
- 请求来源检查(请求头和IP进行SHA1，与$token中的值进行对比)
- 验证Session和$_POST中的$token是否相同
- 验证该$token是否过期(比对时间戳)
验证通过后，执行接口操作，否则抛出异常。
销毁$token。

只要$token生成并存储的位置选择合理（每次页面加载前，PHP网页头部），基本不存在伪造的可能。因为$token生成时就放入了Session数组当中，存储在服务器硬盘或Redis等缓冲区中，同时$token作为表单请求，后台将二者进行多重验证。

后面会介绍到，这个包只适用于一个页面对后端只有一次接口调用，多次请求需要进行改良。

配置到框架（以单次请求为示例）

配置前参见官网简单请求的示例：(PHP) NoCSRF

在框架命名空间中注册：

// nocsrf.php放入到/src/App/Common/

页面头部生成Token：

表单携带Token：


   
...Other form inputs...

如果是Ajax，直接放入到变量当中，记得加上引号: var token = '';。

后端验证：(对于每一个需要验证的接口，在构造函数内执行，./src/App/Api/xxx.php)

以上内容针对：页面加载一次只请求后台一个接口的情形，比如登录。

多次请求的处理

对于一个页面同时请求多个接口，上述显然不适合。因为页面每次加载只会生成一个$token，而这个$token用于验证后，就会被后台销毁掉，同时请求的其他接口就会失效，而抛出Need Toekn！。

思路1：（不可行）

Ajax请求接口的时候再

比如下方例子，理论上可行，有请求就生成token，但实际上只有最后一次生成的token有效。因为PHP网页也算作脚本，页面每次刷新，页面内所有的PHP代码都会自动执行，所以前方的token会在后方的token生成后被销毁。

function f1(){
    $.ajax({
            url: "xxxxx",
            type: "POST",
            data: {
                    'csrf_token': ''
            },
            success: function(res, status, xhr) {
                    console.log(res);
            },
    })
}

function f2(){
    $.ajax({
            url: "xxxxx",
            type: "POST",
            data: {
                    'csrf_token': ''
            },        
            success: function(res, status, xhr) {
                    console.log(res);
            },
    })
}

思路2：（可行但漏洞显而易见）

生成token单独作为接口发布，每次需要就先请求再获取。

于是有了以下方案：

生成token的接口./src/App/Api/Token.php

 array(),
        );
    }

    public function index(){
        session_start();
        return NoCSRF::generate('csrf_token');
    }
}

Ajax调取接口，封装成函数

function getCSRF(){
    let csrf_token = "";
    $.ajax({
            type: "GET",
            cache: false,
            async: false,
            url: "/xxx/xxx/?s=Token/Index",//Tokenj接口的URL
            success: function(res) {
                    csrf_token = res.data;
            }, error: function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {
                    console.log(XMLHttpRequest.status);
                    console.log(XMLHttpRequest.readyState);
                    console.log(textStatus);
                    console.log(errorThrown);
                    csrf_token = "";
            }
    });
    return csrf_token;
}

每次需要就执行:

function refresh(){
    $.ajax({
            url: "xxxxx",
            type: "POST",
            data: {
                    'csrf_token': getCSRF(),
                    'otherData' : 'xxx',
            },        
            success: function(res, status, xhr) {
                    console.log(res);
            },
    })
}

后面发现，直接用Postman请求/xxx/xxx/?s=Token/Index，获取到token，再携带这个token请求其他接口，依然能访问成功。

思考发现，这时的token仍然是在服务器端生成，无状态的HTTP请求直接拿过去，再反回来请求，依然是可行，只起到了验证时效性验证的功能，token与客户端没有唯一性联系，这种方案脱离了NoCSRF包本身的设计思路。

解决方案：

每次生成token的过程'NoCSRF::generate('csrf_token');'，其中的'csrf_token'是自定义的，那么不妨把这个key利用起来，使之成为唯一且动态变化的值。

普通请求

在每个页面首部生成Token1，作为后面接口生成的token的token_key，请求是下面的样子：

改良后的请求

由于Token1是在页面首部（自身脚本，相当于与客户端绑定）生成的，不存在被伪造的可能 (原因见文章第一部分的介绍) ，故身份具有唯一性，拥有token的网页才可以访问接口。

实现过程：

注册接口: 每次页面加载会生成Token1，并请求此接口验证身份，当作token_key。
token接口: 请求此接口会得到token_key: token2(上图)样式的Token用于业务接口的验证。
常规接口: 业务接口，比如“获取列表”。

每个页面生成Token1并前往注册，注册成功Token1采纳，否则为空：(存储在session中)

注册接口：./src/App/Api/Token.php（这里的key仍然是‘csrf_token’）

public function Login(){//页面头部的注册
    session_start();
    try {
        NoCSRF::check( 'csrf_token', $_POST, true, 60*10, false );
    }
    catch ( Exception $e ) {
        unset($_SESSION['token_key']);//验证不通过就销毁
        exit('Need token!');
    }
}

拥有token_key后获取组合token: （此处开始，token以token_key作为键值）

        // ./src/App/Api/Token.php
    public function index(){
        session_start();
        $token_key = $_SESSION['token_key'];
        //generate函数的参数不再是'csrf_token'而是$token_key
        return NoCSRF::generate($token_key);
    }

    //Ajax请求Token，这一步无变化
    function getCSRF(){
            let csrf_token = "";
            $.ajax({
                    type: "GET",
                    cache: false,
                    async: false,
                    url: "/xxx/xxx/?s=Token/Index",             
                    success: function(res) {
                            csrf_token = res.data;
                    }, error: function(error) {
                            console.log(error);
                            csrf_token = "";
                    }
            });
            return csrf_token;
    }

    //请求业务接口，这里需要将Token1/token_key作为key，其中token_key就是页面首部生成，通过身份注册的

业务接口验证（对于每一个需要验证的接口，在构造函数内执行，./src/App/Api/Order.php）：

public function __construct(){
    session_start();

    //验证$_SESSION中是否存在'token_key'
    if(!isset($_SESSION['token_key'])){
        exit('Need token!');
    }
    $token_key = $_SESSION['token_key'];

    //注意下方check函数的第一个参数不再是'csrf_token'而是$token_key
    try {
        NoCSRF::check( $token_key, $_POST, true, 60*10, false );
    }
    catch ( Exception $e ) {
        exit('Need token!');
    }   
}

public function getRules(){
     //...
}

/// ...Other functions...

完结

至此，整个从前端请求和后端接口验证过程结束。至于如何部署到Phalapi框架或其他框架里面，相信看完整个过程就可以上手，也可以直接查看上传的示例。

本方案只针对采用前后端分离框架开发的微服务项目中，接口安全验证的防护。Web开发中涉及到方方面面的安全性问题：明文传输、数据库明文存储、XSS、渗透、社工等，要想让项目固若金汤，开发过程中都勇于去面对这些问题，寻找方案进行加固。

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