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  • 【Java编码准则】の #02不要在client存储未加密的敏感信息

         当构建CS模式的应用程序时,在client側存储敏感信息(比如用户私要信息)可能导致非授权的信息泄漏。

         对于Web应用程序来说,最常见的泄漏问题是在client使用cookies存放server端获取的敏感信息。Cookies是由webserver创建的,它具有一个指定的有效时间,保存在client。当client连接上server端时,client使用cookies中存储的信息向server端进行认证,通过后server端返回敏感信息。

         在XSS攻击下,Cookies不能保证敏感信息的安全。不管是通过XSS攻击,还是直接对client的攻击,攻击者一旦获取到Cookies,他就能够使用这个Cookies从server端获取敏感信息。上面的风险存在时间窗,当Cookies存活超过指定的时间后(比如15分钟),server端会使会话无效,这时风险就不存在了。

         Cookies是一个短的字符串,假设它包括了敏感的信息,那么这段信息必须进行加密,敏感信息包括username,password,信用卡号码,社会安全码,以及其它不论什么个人标识信息。关于管理password的很多其它细节,參见“#13使用散列函数来存储password”。关于怎样保证内存中敏感信息安全的很多其它细节,參见“#01限制内存中敏感数据的生命周期”。


    [不符合安全要求的代码演示样例]

         以下的代码中,login servlet将username和password存储在Cookies中,用于兴许请求中标识用户。

    	protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    		
    		// validate input (omitted)
    		
    		String username = request.getParameter("username");
    		char[] password = request.getParameter("password").toCharArray();
    		boolean rememberMe = Boolean.valueOf(request.getParameter("rememberme"));
    		
    		LoginService loginService = new LoginServiceImpl();
    		if (rememberMe) {
    			if (request.getCookies()[0] != null &&
    					request.getCookies()[0].getValue() != null) {
    				String[] value = request.getCookies()[0].getValue().split(";");
    				
    				if (!loginService.isUserValid(value[0], value[1].toCharArray())) {
    					// set error and return
    				} else {
    					// forward to welcome page
    				}
    			} else {
    				boolean validated = loginService.isUserValid(username, password);
    				if (validated) {
    					Cookie loginCookie = new Cookie("rememberme", username + ";" + new String(password));
    					response.addCookie(loginCookie);
    					
    					// forword to welcome page
    				} else {
    					// set error and return
    				}
    			}
    		} else {
    			// no remember-me functionality selected
    			// process with regular authentication;
    			// if it fails set error and return
    		}
    		Array.fill(password, ' ');
    	}

         上面代码中实现“记住我”功能的方法不安全的,由于当攻击者能够訪问client电脑时,他能够直接获取这些敏感信息。上面代码同一时候违背了“#13使用散列函数来存储password”。


    [符合安全要求的解决方式-会话]

         以下代码以一种安全的方式实现“记住我”功能,它将username和一个安全的随机字符串存储在Cookie中,同一时候使用HttpSession来保存会话状态。

    	protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    		
    		// validate input (omitted)
    		
    		String username = request.getParameter("username");
    		char[] password = request.getParameter("password").toCharArray();
    		boolean rememberMe = Boolean.valueOf(request.getParameter("rememberme"));
    		
    		LoginService loginService = new LoginServiceImpl();
    		boolean validated = false;
    		if (rememberMe) {
    			if (request.getCookies()[0] != null &&
    					request.getCookies()[0].getValue() != null) {
    				String[] value = request.getCookies()[0].getValue().split(";");
    				
    				if (value.length != 2) {
    					// set error and return
    				}
    				
    				if (!loginService.mappingExists(value[0], value[1])) {
    					// (username random) pair is checked
    					// set error and return
    				} else {
    					validated = loginService.isUserValid(username, password);
    					if (!validated) {
    						// set error and return
    					}
    				}
    				
    				String newRandom = loginService.getRandomString();
    				// reset the random every time
    				loginService.mapUserForRememberMe(username, newRandom);
    				HttpSession session = reuqest.getSession();
    				session.invalidate();
    				session = request.getSession(true);
    				
    				// set session timeout to 15 minutes
    				session.setMaxInactiveInterval(60*15);
    				
    				// store user attribute and a random attribute in session scope
    				session.setAttribute("uset", loginService.getUsername());
    				Cookie loginCookie = new Cookie("rememberme", username + ";" + newRandom);
    				response.addCookie(loginCookie);
    				
    				// forword to welcome page
    			}
    		} else {
    			// no remember-me functionality selected
    			// process with regular authentication;
    			// if it fails set error and return
    		}
    		Array.fill(password, ' ');
    	}

         server端保存username和安全随机字符串的映射关系,当用户选择“记住我”时,doPost()函数检查client提供的Cookies中是否包括有效的username和随机字符串映射对。假设映射对是正确的,server端通过该用户的认证,并使用户跳转到欢迎页。假设认证没有通过,server端返回错误给client。假设用户选择“记住我”,但客户度没有有效的Cookie导致认证失败,那么server端会要求用户使用认证信息又一次进行认证。假设认证成功,server端会提供一个包括新的“记住我”特性的Cookie给client。

         这个解决方式通过使当前会话无效并创建新的会话,能够避免固定会话攻击。同一时候通过将会话訪问有效时间设置为15分钟来将降低攻击者实施会话劫持攻击的时间窗长度。


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