防堵漏洞 保護Web會話安全

■ 河南 郭建偉

和會話相關的安全隱患

可以說，會話ID的作用極為關鍵，正因為該會話ID的重要性，因此也成了黑客“關注”的目標。

如果某合法用戶的會話ID被黑客獲取，黑客就會偽裝成該用戶來非法訪問Web應用，這種攻擊手段被稱為會話劫持。

因此，對于會話ID進行保護就顯得極為重要。黑客獲取會話ID的方法包括預測會話ID、竊取會話ID和挾持會話ID等。

對于第一種攻擊方式來說，黑客可以采取猜測的方法來獲知會話ID。

對于第二種攻擊方式來說，黑客可以嗅探HTTP明文信息來獲取會話ID。

當然，黑客還可能會利用XSS跨站腳本，以及HTTP消息頭注入，或者將會話ID嵌入到URL等手段，來竊取會話ID。

對于第三種攻擊方式來說，黑客可以先獲取一個屬于自己的會話ID，之后便強制其他用戶使用該ID來連接Web應用。即黑客通過各種欺騙手段，將指定的會話ID強制設置到用戶的瀏覽器之中，然后就可以輕松掌控用戶的會話ID，以造成會話劫持，這也被稱為固定會話攻擊。

防范預測會話ID攻擊

對于預測會話ID來說，其實是一個Web設計上的缺陷。如果生成會話ID的方法不完善，用戶的會話ID就很可能被黑客成功預測，黑客進而就可以劫持會話。

例如，基于連續的數值、固定的日期時間，以及用戶名稱等方式來產生會話ID的話，就會造成安全隱患。此外，使用一些開源軟件來生成會話ID的話，因為對用的程序邏輯實際上處于開放狀態，因此黑客根據公開的代碼也完全可以推測出會話ID。

因此，必須使用絕對的隨機數來生成會話ID，為了避免可預測的會話ID，應該避免自行開發相關的會話管理機制。最穩妥的辦法是使用成型的框架（例如，PHP、Java/J2EE、ASP.NET等編程語言或者中間件）提供的會話管理機制，來創建完全隨機的會話ID。對于預測會話ID漏洞而言，其影響的范圍包括使用會話的所有頁面，尤其對于顯示隱私信息或者執行關鍵處理（例如，購物、發帖、更改密碼等）的頁面來說，其危害尤為明顯。

注意，該攻擊方式是無需用戶參與的。具體的應對方法也很簡單，即不要自行設計會話管理機制，必須使用功能強大的Web應用開發工具內置的會話管理機制。對于此類機制來說，會將用戶的ID、IP地址、日期和時間以及隨機數等內容組合起來使用，執行加密或者散列函數處理，來得到會話ID，其安全性較高，往往是難以預測的。

保護會話ID，防止非法竊取

黑客可以使用各種方法來竊取會話ID，例如，對于會話ID嵌入URL來說，會話ID并不保存在Cookie中，而是保存在URL中。PHP、Jave以及ASP.NET等工具都支持該功能。此外，在手機中也可能采用該方法來訪問Web應用。

但是，該方式存在很大的安全隱患，可能造成會話ID經由Referer消息頭泄露。例如，黑客可先在侵入某個合法的網站，之后在其中添加惡意鏈接指向非法網站。

而當合法的用戶點擊該惡意鏈接時，用戶當前的URL中的會話ID就會被發送給該非法網站。這樣，黑客就可以很輕松地讀取該非法網站收集的會話ID信息。

當然，由Referer造成的會話ID泄露可能是偶發事件而觸發，也可能是黑客有意為之。為了防止由此引發的偽裝攻擊，需要在Web程序中禁止將會話ID嵌入到URL中。

注意，該攻擊方式需要用戶參與。例如，對于PHP來說，執行“vim php.ini”命令，在編輯界面中將其中的“session.use_cookies=” “session.use_only_cookies=”行的值均設置為“On”，表示僅僅將會話ID保存到Cookie中。

如果將前者設置為“On”，將后者設置為“Off”，那么表示在可以使用Cookie時，將會話ID保存到Cookie中，否則將會話ID嵌入到URL中。為了安全起見，最好使用前者的組合方式。

之后執行“service httprestart”命令，重啟Apache服務讓上述修改生效。

該方法是全局性質的針對整個網站發揮作用，如果僅僅希望在網站的某個目錄下實現上述功能，可以在該目錄下創建名為“.htaccess”的文件，并在其中輸入“php_flag session.use_cookies On” “php_flag.session.use_only_cookies On”行即可。

挾持會話ID攻擊的危害

挾持會話ID攻擊的特點是從外部劫持會話ID，黑客會先取得會話ID，該會話ID是合法的。之后將該會話ID強制提交給給受害用戶，再讓受害用戶登錄黑客需要攻擊的Web應用，最后黑客使用該會話ID順利進入目標應用。

例如，PHP網站如果存在會話ID嵌入URL漏洞，黑客可以在提交URL時，隨意指定一個會話ID來進行攻擊。

因為PHP存在會話采納機制，能夠接受來源不明的會話ID。而對于ASP.NET來說，也存在會話采納機制。對于不存在會話采納機制的中間件上運行的Web程序程序，當黑客對其進行攻擊時，會先瀏覽目標Web應用，來取得有效的會話ID，之后利用該會話ID來布設惡意鏈接來欺騙用戶。

因此，不管開發工具中是否存在會話采納機制，都不能完全避免固定會話攻擊。

防御會話ID攻擊

根據其攻擊步驟來看，最好的防御方法是在用戶登錄時更換其會話ID，這樣黑客即使按照上述步驟行動，也無法得到用戶登錄后的真實會話ID。

例如，對于PHP來說，就可以使用“session_regenerate_id”函數，來執行更改會話ID操作，比如在認證后的網頁代碼中添加“session_regenerate_id(true)”行，來生成全新的會話ID，刪除老的會話ID，其中的“true”蠶食用來指定是否將變更前的會話ID對應的會話信息刪除。

之后再將用戶提交的信息，例如用戶名、密碼和郵箱等信息寫入到對應的會話變量中。因為老的會話ID已經消失，所以黑客發起的固定會話ID攻擊就失敗了。

對于有些Web應用來說，因為其使用的開發工具的原因，無法在程序中顯式的更改會話ID，所以可以使用令牌來防范固定會話攻擊。

其實現方法是在登錄時生成一個隨機數字字符串（即令牌），將其保存到Cookie和會話變量中，之后在各頁面進行認證時比較上述令牌值，如果相符就視為已認證狀態，否則視為認證錯誤。

因為只有在登錄時，令牌才可以被傳到外界，黑客無法得知該令牌，所以使用令牌可以有效防御固定會話攻擊。例如，在網頁代碼中添加如下命令，設置產生隨機數的函數：

之后，添加“$token=getToken()”行，來產生隨機數（即令牌）。添加“setcookie('token',$token,0,'/');” “$_SESSION ['token']=$token;”行，將令牌保存到Cookie和會話變量中。

這樣，合法用戶可以利用Cookie來獲取該令牌。之后可以利用該令牌進行身份驗證。

例如在對應的頁面中添加：

就可以執行令牌比對操作，即從用戶提交的Cookie中取得令牌，和會話變量中讀取的令牌進行比對，如果一致則說明用戶合法。黑客雖然可以利用固定會話進行攻擊，但是無法得到該令牌，所以無法進行有效的身份驗證操作。

而對于有些Web網站（尤其是購物網站）可能在登錄前就使用了會話變量，在這種情況下，要想完全防御固定會話攻擊是比較困難的。比較穩妥的對策是，在登錄前不要使用會話管理機制，而使用Hidden參數來傳遞值。

當然，為了更好地提高安全性，可以采取各種方式來加以防范，例如，不要在登錄前的會話變量中保存敏感信息，不使用嵌入會話ID的URL，不要使用地域型域名等。