PHP開發安全問題總結

OshynSong的部落格發表於2015-07-04
PHP

php給了開發者極大的靈活性，但是這也為安全問題帶來了潛在的隱患，近期需要總結一下以往的問題，在這裡借翻譯一篇文章同時加上自己開發的一些感觸總結一下。

簡介

當開發一個網際網路服務的時候，必須時刻牢記安全觀念，並在開發的程式碼中體現。PHP指令碼語言對安全問題並不關心，特別是對大多數沒有經驗的開發者來說。每當你講任何涉及到錢財事務等交易問題時，需要特別注意安全問題的考慮，例如開發一個論壇或者是一個購物車等。

安全保護一般性要點

不相信表單

對於一般的Javascript前臺驗證，由於無法得知使用者的行為，例如關閉了瀏覽器的javascript引擎，這樣通過POST惡意資料到伺服器。需要在伺服器端進行驗證，對每個php指令碼驗證傳遞到的資料，防止XSS攻擊和SQL隱碼攻擊

不相信使用者

要假設你的網站接收的每一條資料都是存在惡意程式碼的，存在隱藏的威脅，要對每一條資料都進行清理

關閉全域性變數

在php.ini檔案中進行以下配置：

register_globals = Off

如果這個配置選項開啟之後，會出現很大的安全隱患。例如有一個process.php的指令碼檔案，會將接收到的資料插入到資料庫，接收使用者輸入資料的表單可能如下：

<input name="username" type="text" size="15" maxlength="64">

這樣，當提交資料到process.php之後，php會註冊一個$username變數，將這個變數資料提交到process.php，同時對於任何POST或GET請求引數，都會設定這樣的變數。如果不是顯示進行初始化那麼就會出現下面的問題：

<?php
// Define $authorized = true only if user is authenticated
if (authenticated_user()) {
    $authorized = true;
}
?>

此處，假設authenticated_user函式就是判斷$authorized變數的值，如果開啟了register_globals配置，那麼任何使用者都可以傳送一個請求，來設定$authorized變數的值為任意值從而就能繞過這個驗證。

所有的這些提交資料都應該通過PHP預定義內建的全域性陣列來獲取，包括$_POST、$_GET、$_FILES、$_SERVER、$_REQUEST等，其中$_REQUEST是一個$_GET/$_POST/$_COOKIE三個陣列的聯合變數，預設的順序是$_COOKIE、$_POST、$_GET。

  • 推薦的安全配置選項

error_reporting設定為Off：不要暴露錯誤資訊給使用者，開發的時候可以設定為ON

safe_mode設定為Off

register_globals設定為Off

將以下函式禁用：system、exec、passthru、shell_exec、proc_open、popen

open_basedir設定為 /tmp ，這樣可以讓session資訊有儲存許可權，同時設定單獨的網站根目錄

expose_php設定為Off

allow_url_fopen設定為Off

allow_url_include設定為Off

SQL隱碼攻擊

對於運算元據庫的SQL語句，需要特別注意安全性，因為使用者可能輸入特定語句使得原有的SQL語句改變了功能。類似下面的例子：

$sql = "select * from pinfo where product = '$product'";

此時如果使用者輸入的$product引數為：

39'; DROP pinfo; SELECT 'FOO

那麼最終SQL語句就變成了如下的樣子：

select product from pinfo where product = '39'; DROP pinfo; SELECT 'FOO'

這樣就會變成三條SQL語句，會造成pinfo表被刪除，這樣會造成嚴重的後果。

這個問題可以簡單的使用PHP的內建函式解決：

$sql = 'Select * from pinfo where product = '"' 
       mysql_real_escape_string($product) . '"';

防止SQL隱碼攻擊需要做好兩件事：

對輸入的引數總是進行型別驗證

對單引號、雙引號、反引號等特殊字元總是使用mysql_real_escape_string函式進行轉義

但是，這裡根據開發經驗，不要開啟php的Magic Quotes，這個特性在php6中已經廢除，總是自己在需要的時候進行轉義。

防止基本的XSS攻擊

XSS攻擊不像其他攻擊，這種攻擊在客戶端進行，最基本的XSS工具就是防止一段javascript指令碼在使用者待提交的表單頁面，將使用者提交的資料和cookie偷取過來。

XSS工具比SQL隱碼攻擊更加難以防護，各大公司網站都被XSS攻擊過，雖然這種攻擊與php語言無關，但可以使用php來篩選使用者資料達到保護使用者資料的目的，這裡主要使用的是對使用者的資料進行過濾，一般過濾掉HTML標籤，特別是a標籤。下面是一個普通的過濾方法：

function transform_HTML($string, $length = null) {
// Helps prevent XSS attacks
    // Remove dead space.
    $string = trim($string);
    // Prevent potential Unicode codec problems.
    $string = utf8_decode($string);
    // HTMLize HTML-specific characters.
    $string = htmlentities($string, ENT_NOQUOTES);
    $string = str_replace("#", "#", $string);
    $string = str_replace("%", "%", $string);
    $length = intval($length);
    if ($length > 0) {
        $string = substr($string, 0, $length);
    }
    return $string;
}

這個函式將HTML的特殊字元轉換為了HTML實體，瀏覽器在渲染這段文字的時候以純文字形式顯示。如<strong>bold</strong>會被顯示為：

&lt;STRONG&gt;BoldText&lt;/STRONG&gt;

上述函式的核心就是htmlentities函式，這個函式將html特殊標籤轉換為html實體字元，這樣可以過濾大部分的XSS攻擊。

但是對於有經驗的XSS攻擊者，有更加巧妙的辦法進行攻擊：將他們的惡意程式碼使用十六進位制或者utf-8編碼，而不是普通的ASCII文字，例如可以使用下面的方式進行：

<a href="http://host/a.php?variable=%22%3e %3c%53%43%52%49%50%54%3e%44%6f%73%6f%6d%65%74%68%69%6e%67%6d%61%6c%69%63%69%6f%75%73%3c%2f%53%43%52%49%50%54%3e">

這樣瀏覽器渲染的結果其實是：

<a href="http://host/a.php?variable="> <SCRIPT>Dosomethingmalicious</SCRIPT>

這樣就達到了攻擊的目的。為了防止這種情況，需要在transform_HTML函式的基礎上再將#和%轉換為他們對應的實體符號，同時加上了$length引數來限制提交的資料的最大長度。

使用SafeHTML防止XSS攻擊

上述關於XSS攻擊的防護非常簡單，但是不包含使用者的所有標記，同時有上百種繞過過濾函式提交javascript程式碼的方法，也沒有辦法能完全阻止這個情況。

目前，沒有一個單一的指令碼能保證不被攻擊突破，但是總有相對來說防護程度更好的。一共有兩個安全防護的方式：白名單和黑名單。其中白名單更加簡單和有效。

一種白名單解決方案就是SafeHTML，它足夠智慧能夠識別有效的HTML，然後就可以去除任何危險的標籤。這個需要基於HTMLSax包來進行解析。

安裝使用SafeHTML的方法：

1、前往http://pixel-apes.com/safehtml/?page=safehtml 下載最新的SafeHTML

2、將檔案放入伺服器的classes 目錄，這個目錄包含所有的SafeHTML和HTMLSax庫

3、在自己的指令碼中包含SafeHTML類檔案

4、建立一個SafeHTML物件

5、使用parse方法進行過濾

<?php
/* If you're storing the HTMLSax3.php in the /classes directory, along
   with the safehtml.php script, define XML_HTMLSAX3 as a null string. */
define(XML_HTMLSAX3, '');
// Include the class file.
require_once('classes/safehtml.php');
// Define some sample bad code.
$data = "This data would raise an alert <script>alert('XSS Attack')</script>";
// Create a safehtml object.
$safehtml = new safehtml();
// Parse and sanitize the data.
$safe_data = $safehtml->parse($data);
// Display result.
echo 'The sanitized data is <br />' . $safe_data;
?>

SafeHTML並不能完全防止XSS攻擊，只是一個相對複雜的指令碼來檢驗的方式。

使用單向HASH加密方式來保護資料

單向hash加密保證對每個使用者的密碼都是唯一的，而且不能被破譯的，只有終端使用者知道密碼，系統也是不知道原始密碼的。這樣的一個好處是在系統被攻擊後攻擊者也無法知道原始密碼資料。

加密和Hash是不同的兩個過程。與加密不同，Hash是無法被解密的，是單向的；同時兩個不同的字串可能會得到同一個hash值，並不能保證hash值的唯一性。

MD5函式處理過的hash值基本不能被破解，但是總是有可能性的，而且網上也有MD5的hash字典。

使用mcrypt加密資料

MD5 hash函式可以在可讀的表單中顯示資料，但是對於儲存使用者的信用卡資訊的時候，需要進行加密處理後儲存，並且需要之後進行解密。

最好的方法是使用mcrypt模組，這個模組包含了超過30中加密方式來保證只有加密者才能解密資料。

<?php
$data = "Stuff you want encrypted";
$key = "Secret passphrase used to encrypt your data";
$cipher = "MCRYPT_SERPENT_256";
$mode = "MCRYPT_MODE_CBC";
function encrypt($data, $key, $cipher, $mode) {
// Encrypt data
return (string)
            base64_encode
                (
                mcrypt_encrypt
                    (
                    $cipher,
                    substr(md5($key),0,mcrypt_get_key_size($cipher, $mode)),
                    $data,
                    $mode,
                    substr(md5($key),0,mcrypt_get_block_size($cipher, $mode))
                    )
                );
}
function decrypt($data, $key, $cipher, $mode) {
// Decrypt data
    return (string)
            mcrypt_decrypt
                (
                $cipher,
                substr(md5($key),0,mcrypt_get_key_size($cipher, $mode)),
                base64_decode($data),
                $mode,
                substr(md5($key),0,mcrypt_get_block_size($cipher, $mode))
                );
}
?>

mcrypt函式需要以下資訊：

1、待加密資料

2、用來加密和解密資料的key

3、使用者選擇的加密資料的特定演算法（cipher：如 MCRYPT_TWOFISH192,MCRYPT_SERPENT_256， MCRYPT_RC2, MCRYPT_DES, and MCRYPT_LOKI97）

4、用來加密的模式

5、加密的種子，用來起始加密過程的資料，是一個額外的二進位制資料用來初始化加密演算法

6、加密key和種子的長度，使用mcrypt_get_key_size函式和mcrypt_get_block_size函式可以獲取

如果資料和key都被盜取，那麼攻擊者可以遍歷ciphers尋找開行的方式即可，因此我們需要將加密的key進行MD5一次後保證安全性。同時由於mcrypt函式返回的加密資料是一個二進位制資料，這樣儲存到資料庫欄位中會引起其他錯誤，使用了base64encode將這些資料轉換為了十六進位制數方便儲存。

參考文獻：http://www.codeproject.com/Articles/363897/PHP-Security

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