模块串讲(一)Web安全:如何评估用户数据和资产数据面临的威胁? 你好,我是何为舟。“Web安全”模块已经结束了,今天我会通过一篇串讲,带你回顾这一模块的知识,帮你复习巩固,更好地掌握和应用这些内容。

有同学留言说:“老师,讲了这么多漏洞的防护知识,有没有什么好的记忆方法呀?”首先,我们要明确一点,不管学什么知识,想要学好,在前期,一定需要时常复习来加深记忆。在此基础上,我们才能深刻理解和熟练应用这些知识。

那你可能要说了,怎么才能“记住”这些知识呢?我这里有一个我自己非常常用的、好的记忆方法,那就是“体系化的记忆”。怎么个体系化呢?说白了,就是每学完一块内容,通过自己的理解把相关的内容串联在一起。这也就是我们常说的,把知识变成自己的东西,长久下来,你就可以形成自己的知识体系了。

那放到我们这个“Web安全”模块中,我说过,安全落地的第一步是进行威胁评估,而威胁评估又可以分为:识别数据、识别攻击和识别漏洞。所以,今天我就基于比较常见的两种应用场景,通过威胁评估的方式,带你系统地复习我们学过的Web安全知识。

用户数据的威胁评估

假设,你正在为公司设计安全体系,首先要对用户数据进行威胁评估。以微博的用户数据为例,这些数据就包括:个人信息、博文信息以及关注互动信息等等。正常情况下,用户需要登录之后才能获取并修改自己的用户数据。那为了获取这些用户数据,黑客常常会通过盗取用户身份来进行未授权的操作。

我们之前讲过,黑客可以通过尝试弱密码或者通过社工手段盗取用户的密码。这种攻击漏洞出现的原因,主要是用户在密码保管上的安全意识薄弱。因此,我们需要通过管理机制(比如安全培训)和技术手段(比如限制密码强度),提升用户的安全意识,教用户如何更好地保管密码。

除此之外,黑客还可以通过一些Web漏洞,在不知道用户密码的情况,模拟用户进行未授权的操作。可能的Web漏洞我们讲过3种。你可以先自己想想,看能想起来几种。如果想不起来,再看我下面的内容。

第1个是XSS漏洞。通过XSS漏洞,黑客可以在Web应用中嵌入自己的JavaScript脚本,从而篡改Web应用在用户浏览器上的行为。通过XSS,黑客一方面可以模拟用户,直接在Web应用中进行发博关注等互动行为;另一方面,也可以通过JavaScript脚本,窃取到用户的Cookie信息。窃取到Cookie之后,黑客就能够在不知道密码的情况下,绕过登录认证环节,直接获得用户身份。

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第二个是SQL注入漏洞。通过SQL注入漏洞,黑客可以利用所谓的“万能密码”,直接对登录环节进行破解。通过“万能密码”,黑客可以将原本的登录认证SQL语句进行篡改,使其变成一个恒为真的表达式,让应用误以为黑客输入的是正确的用户名和密码。这样,黑客就能破解登录认证环节,直接获得用户身份。

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最后一个是CSRF漏洞。通过CSRF漏洞,黑客能够直接对用户的浏览器进行控制。当黑客在自己的网页中,向其他网页发起跨域请求的时候,浏览器会自动带上对应网页的Cookie等信息。因此只要用户之前进行过认证,并且已经将登录凭证保存在浏览器中,黑客就能以用户的身份发起未授权的操作请求。

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我们来总结一下这个过程。我们正在为公司设计安全体系进行威胁评估,首先关注的数据通常是用户数据,而为了破坏用户数据的CIA,黑客会盗取用户身份。盗取用户身份的安全漏洞,主要有用户自身的密码保管不当和Web应用的漏洞。这其中,Web应用的漏洞可能是XSS、SQL注入和CSRF。

资产数据的威胁评估

讲完了用户数据的威胁评估,我们再以银行为例,说一说资产数据的威胁评估。因为金融行业相对更关注金钱相关的数据,所以,在做威胁评估时,最可能识别到的数据就是资产数据。这些资产数据中包括余额和交易记录等。因为资产数据保存在内部的数据库中,所以,黑客会通过控制内网服务器这样的攻击手段,窃取数据库中的信息。你可以先想一想,我们讲过的攻击方式,哪些可以控制内网服务器。

我们先来看第1种:利用SSRF漏洞攻击。通过SSRF漏洞,黑客可以控制服务器,向内网发起任意的网络请求。因此,如果某个内网的Web服务没有做好认证,黑客就可以获取到Web服务内的数据。除此之外,通过对一些特定端口或者协议的访问,黑客还能够获取其他的数据。比如,通过访问MySQL的3306端口,黑客能够知道内网的整体网络结构;或者通过file://协议,黑客可以直接读取服务器本地的文件。

第2种是利用反序列化漏洞攻击。通过反序列化漏洞,黑客可以控制应用的服务端,使得服务端执行黑客所定义的逻辑。更进一步,比如在Java中,黑客指定应用执行Runtime.exec(),就能够让应用执行任意的系统命令了。这样一来,黑客就能够实现从控制应用到控制服务器的权限提升了。

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第3种是利用插件漏洞攻击。除了应用开发的代码中可能出现漏洞,应用所依赖或者使用的插件本身,也有可能出现各种安全漏洞。比如,经典的Web框架Structs,就出现过命令执行的漏洞。不管你的代码如何安全,只要你使用了Structs,黑客就能通过Structs来控制你的服务器。

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我们还要注意的就是“后门”。除了通过前面这3种漏洞攻击控制服务器之外,黑客为了能够对服务器实现长久的控制,会在服务器中留下“后门”。这样一来,黑客想要再次使用服务器的时候,只需要直接通过“后门”进入即可。“后门”通常会以木马、Rootkit和WebShell的形式出现在服务器中,并伴随定时任务、开机启动或者利用常驻进程在服务器中持续运行。

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通过威胁评估我们知道,银行的关键数据为资产数据,而为了破坏资产数据的CIA,黑客会通过控制内网服务器的方式来发起攻击。接着,我们分析出在Web安全中,黑客可以利用的漏洞有SSRF、反序列化漏洞和插件漏洞,以及黑客还会在服务器中留下一个“后门”,实现对服务器的长期掌控。

认证和授权的安全防护

在进行完威胁评估之后,我们知道了应用可能会面临的风险和漏洞有哪些。下一步,我们就要针对这些漏洞进行防护了。

实际上,上面这些Web漏洞都是针对认证这一个环节发起的攻击,也就是说,通过各种漏洞,黑客可以直接绕过认证环节,或者通过异常的输入破解认证,再或是以操控他人的形式来窃取身份信息。因此,对于这些漏洞的防护,我们最有效的防护手段还是加强检测,避免这些漏洞的出现,以此来保障认证环节的安全性。你可以回忆一下,我们讲过的检测手段都有哪些。

主要的防护手段可以分为3种。

第1种是检测和过滤。对于应用来说,一切由用户生成的信息,都是不可信的。因此,我们要对这些信息进行检测和过滤。比如,在页面渲染输出的时候,对信息进行编码;在用户输入的时候,对关键词进行过滤;对用户的输入进行白名单的限制等。通过这些方法,我们就能够对基于XSS、SQL注入和SSRF等漏洞的攻击进行一定的防护。

第2种是加强认证。大多数情况下,为了用户体验,应用会在用户进行一次登录后,在前端对用户的身份信息进行保存。这样,用户在进行后续操作时就不需要再次登录认证了。但是,这种设计,会对应用的安全性造成一定的影响。因为黑客可能控制用户的前端,来仿冒用户进行操作。为此,对于某些关键性的操作(比如转账等),应用需要通过一次性Token和安全性更高的支付密码等手段进行二次认证,来保障操作的可信。

第3种是补丁管理。我们之前讲过“0 Day”漏洞,黑客通过这个漏洞能够造成的危害更大,而且黑客会比你更早地知道漏洞的存在。那像这样的插件漏洞,其实具备和应用一样甚至更高的权限,但是插件本身又不受开发控制。所以,一旦插件出现漏洞,就极容易成为黑客的目标。为了避免应用受到各类插件漏洞的影响,我们需要使用各种自动化的插件管理工具,对公开的插件漏洞进行监控,及时更新补丁。

我们可以通过这3种防护手段加强认证环节的安全性。除此之外,我们还要在授权和审计阶段加入检测,来识别异常的身份认证,尽可能地提高应用的安全性。比较典型的方式有3种。

第1种最小权限原则。在任何时候,最小权限原则一定是提升系统安全性的最佳实践方案。通过给各类应用和插件配置最小的权限,虽然不能够对异常的身份认证进行识别。但是,通过最小权限原则,我们能够在最大程度上,减少黑客在窃取到用户身份后产生的危害,也就保护了数据的安全性。

第2种是WAF(Web Application Firewall,网站应用级入侵防御系统)。WAF的主要作用,就是对用户的输入进行检测,拦截可疑的输入。检测原理就是,普通用户在应用中的输入可预测,基本不会去输入类似单引号这样可能对应用功能产生影响的输入。因此,我们只要对各类攻击类型的输入进行分析,提取出来其特征,就可以准确地识别出黑客的攻击行为并进行拦截了。关于WAF,我会在后面的课程中详细讲解,这里就不再深入了。

第3种是IDS(Intrusion Detection System,入侵检测系统)。当黑客进入内网或者控制了服务器之后,其行为往往也会区别于内部员工。比如,黑客可能会对内网发起探测扫描,而内部员工只会按照工作需要访问特定的地址。因此,我们可以对内网和服务器中的各类行为进行收集,对异常的行为进行“挖掘”,从而对已发生的入侵进行检测和告警。这就是IDS。

总结

今天,我从互联网应用的用户数据的威胁评估,讲到金融行业的资产数据的威胁评估,最后讲到在威胁评估完成后,我们要从认证、授权和审计上有针对性地进行防护。只要你真正用好这几种防护,就能避免大部分的Web安全问题了。

最后,我把“Web安全”涉及的主要内容梳理成了一张表格,你可以利用它来及时回顾。

思考题

在文章开头,我提到了“体系化的记忆”这样一种学习方法。今天,我用我的思路带着你复习了一遍Web安全这一模块的核心知识,不知道你掌握得怎么样?你可以尝试用自己的思路,总结串联一下这一模块的内容,相信你一定会非常有收获。

欢迎留言和我分享你的思考和疑惑,也欢迎你把文章分享给你的朋友。我们下一讲再见!

参考资料

https://learn.lianglianglee.com/%e4%b8%93%e6%a0%8f/%e5%ae%89%e5%85%a8%e6%94%bb%e9%98%b2%e6%8a%80%e8%83%bd30%e8%ae%b2/%e6%a8%a1%e5%9d%97%e4%b8%b2%e8%ae%b2%ef%bc%88%e4%b8%80%ef%bc%89Web%e5%ae%89%e5%85%a8%ef%bc%9a%e5%a6%82%e4%bd%95%e8%af%84%e4%bc%b0%e7%94%a8%e6%88%b7%e6%95%b0%e6%8d%ae%e5%92%8c%e8%b5%84%e4%ba%a7%e6%95%b0%e6%8d%ae%e9%9d%a2%e4%b8%b4%e7%9a%84%e5%a8%81%e8%83%81%ef%bc%9f.md