电商课题：cookie防篡改

@郑昀汇总

关键词： cookie poisoning

概述：

除了 session 外，一般不会在客户端的 cookies 里保存过于重要的凭据，但电商应用有时候不可避免地存储了一些敏感数据到客户端，当然不希望被篡改。

目的：

让服务器端能识别cookie值被篡改了。

手法：

set-cookie时加上防篡改验证码。

如：

user_name=alex|bj95ef23cc6daecc475de

防篡改验证码的生成规则可以很简单：md5(cookieValue+key)或sha1(cookieValue+key)，key可以是服务器端掌握的一个固定字符串，也可以很复杂（如后面的LTPA示例）。

核对规则是：

服务器端得到客户端送上来的cookie后，重新计算一下验证码，如一致，则未篡改。

示例2：IBM LTPA 的 cookie 签名

Lightweight Third-Party Authentication (LTPA)是IBM Websphere和Domino产品中使用的单点登录技术。

当服务器配置好LTPA认证方式，用户通过浏览器成功登录后，服务器会自动发送一个 session cookie 给浏览器；此 Cookie 中包含一个 LTPA Token。

一个有效的 LTPA Cookie 能够在同一个认证域中被所有服务器自动认证。此 Cookie 中包含认证信息和时间戳。这些信息通过共享的 3DES Key 进行了 bis 加密。使用公共密钥/私有密钥进行签名。

1）大致介绍：

LTPA Cookie 原始值通过 3DES密钥 使用 DESede/ECB/PKCS5P 进行加密。

此 3DES密钥 也是采用 DESede/ECB/PKCS5P 进行加密，加密后再使用事先提供的 密钥密码 进行SHA-1 Hash，生成24个字节的密钥，再进行Base64编码。

如 Dmonio 里， LTPA Cookie 值为以下公式组成：

SHA-1=LTPA版本号+创建时间+过期时间+用户名+Domino LTPA 密钥

LTPA Cookie= Base64(LTPA版本号+创建时间+过期时间+用户名+SHA-1)

如要解析 LTPA Token，先得使用 密钥密码，生成 3DES密钥；再使用 3DES密钥 解密 Token Cookie。也可以使用公共/私有密钥来签名或验证LTPA Cookie。

2）WebSphere LTPA 生成原理

首先，这个 cookie 由以下部分组成，以%进行分隔：

用户信息，格式为u:user\:<RealmName>/<UserDN>，如：u:user\:VGOLiveRealm/CN=squallzhong,O=VGOLive Technology
过期时间
签名信息，如：

u:user\:VGOLiveRealm/CN=squallzhong,O=VGOLive Technology%1301558320666%Cy2CAeru5kEElGj0hrvYsKW2ZVsvvcu6Un573aeX55OO4G3EMYWc0e/ZbqDp1z7MS+dLzniuUH4sYWCMpnKdm7ZGabwmV+WcraBl+y+yzwcl722gHVMOnDZAW7U3jEay9Tk2yG4yXkMWU+617xndpVxke2jtS5wIyVVM3q7UDPw=

3）WebSphere LTPA Cookie 的解析

以下代码为解析从 WebSphere 或 Domino 发送过来的 LTPAToken Cookie。以Java为例：

01…
02        // LTPA 3DES 密钥
03        String ltpa3DESKey = "7dH4i81YepbVe+gF9XVUzE4C1Ca5g6A4Q69OFobJV9g=";
04        // LTPA 密钥密码
05        String ltpaPassword = "Passw0rd";
06        try {
07            // 第一步，获得加密key
08            byte[] secretKey = getSecretKey(ltpa3DESKey, ltpaPassword);
09            // 第二步，使用加密key解密ltpa Cookie
10            String ltpaPlaintext = new String(decryptLtpaToken(tokenCipher,
11                    secretKey));
12            displayTokenData(ltpaPlaintext);
13        } catch (Exception e) {
14            System.out.println("Caught inner: " + e);
15        }
16…
17    //获得安全Key
18    private static byte[] getSecretKey(String ltpa3DESKey, String password)
19            throws Exception {
20        // 使用SHA获得key密码的hash值
21        MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA");
22        md.update(password.getBytes());
23        byte[] hash3DES = new byte[24];
24        System.arraycopy(md.digest(), 0, hash3DES, 0, 20);
25        // 使用0替换后4个字节
26        Arrays.fill(hash3DES, 20, 24, (byte) 0);
27        // BASE64解码 ltpa3DESKey
28        byte[] decode3DES = Base64.decodeBase64(ltpa3DESKey.getBytes());
29        // 使用key密码hash值解密已Base64解码的ltpa3DESKey
30        return decrypt(decode3DES, hash3DES);
31    }
32    //解密LtpaToken
33    public static byte[] decryptLtpaToken(String encryptedLtpaToken, byte[] key)
34            throws Exception {
35        // Base64解码LTPAToken
36        final byte[] ltpaByteArray = Base64.decodeBase64(encryptedLtpaToken
37                .getBytes());
38        // 使用key解密已Base64解码的LTPAToken
39        return decrypt(ltpaByteArray, key);
40    }
41    // DESede/ECB/PKC5Padding解方法
42    public static byte[] decrypt(byte[] ciphertext, byte[] key)
43            throws Exception {
44        final Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede/ECB/PKCS5Padding");
45        final KeySpec keySpec = new DESedeKeySpec(key);
46        final Key secretKey = SecretKeyFactory.getInstance("TripleDES")
47                .generateSecret(keySpec);
48        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
49        return cipher.doFinal(ciphertext);
50    }
51…

解析出来的LTPAToken信息以%分隔。

参考资源：

1）hannover，LTPA Cookie原理