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開始之前
在本教程中，您將學(xué)習(xí)如何在自己的 php Web 應(yīng)用程序中添加安全性。本教程假設(shè)您至少有一年編寫 php Web 應(yīng)用程序的經(jīng)驗(yàn)，所以這里不涉及 php 語言的基本知識(shí)（約定或語法）。目標(biāo)是使您了解應(yīng)該如何保護(hù)自己構(gòu)建的 Web 應(yīng)用程序。
目標(biāo)
本教程講解如何防御最常見的安全威脅：SQL 注入、操縱 GET 和 POST 變量、緩沖區(qū)溢出攻擊、跨站點(diǎn)腳本攻擊、瀏覽器內(nèi)的數(shù)據(jù)操縱和遠(yuǎn)程表單提交。
前提條件
本教程是為至少有一年編程經(jīng)驗(yàn)的 php 開發(fā)人員編寫的。您應(yīng)該了解 php 的語法和約定；這里不解釋這些內(nèi)容。有使用其他語言（比如 Ruby、Python 和 Perl）的經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員也能夠從本教程中受益，因?yàn)檫@里討論的許多規(guī)則也適用于其他語言和環(huán)境。
系統(tǒng)需求
需要一個(gè)正在運(yùn)行 php V4 或 V5 和 MySQL 的環(huán)境。可以使用 Linux、OS X 或 Microsoft Windows。如果是在 Windows 上，那么下載 WAMPServer 二進(jìn)制文件，在機(jī)器上安裝 Apache、MySQL 和 php。
安全性快速簡介
Web 應(yīng)用程序最重要的部分是什么？根據(jù)回答問題的人不同，對(duì)這個(gè)問題的答案可能是五花八門。業(yè)務(wù)人員需要可靠性和可伸縮性。IT 支持團(tuán)隊(duì)需要健壯的可維護(hù)的代碼。最終用戶需要漂亮的用戶界面和執(zhí)行任務(wù)時(shí)的高性能。但是，如果回答 “安全性”，那么每個(gè)人都會(huì)同意這對(duì) Web 應(yīng)用程序很重要。
但是，大多數(shù)討論到此就打住了。盡管安全性在項(xiàng)目的檢查表中，但是往往到了項(xiàng)目交付之前才開始考慮解決安全性問題。采用這種方式的 Web 應(yīng)用程序項(xiàng)目的數(shù)量多得驚人。開發(fā)人員工作幾個(gè)月，只在最后才添加安全特性，從而讓 Web 應(yīng)用程序能夠向公眾開放。
結(jié)果往往是一片混亂，甚至需要返工，因?yàn)榇a已經(jīng)經(jīng)過檢驗(yàn)、單元測(cè)試并集成為更大的框架，之后才在其中添加安全特性。添加安全性之后，主要組件可能會(huì)停止工作。安全性的集成使得原本順暢（但不安全）的過程增加額外負(fù)擔(dān)或步驟。
本教程提供一種將安全性集成到 php Web 應(yīng)用程序中的好方法。它討論幾個(gè)一般性安全主題，然后深入討論主要的安全漏洞以及如何堵住它們。在學(xué)完本教程之后，您會(huì)對(duì)安全性有更好的理解。
主題包括：
SQL 注入攻擊
操縱 GET 字符串
緩沖區(qū)溢出攻擊
跨站點(diǎn)腳本攻擊（XSS）
瀏覽器內(nèi)的數(shù)據(jù)操縱
遠(yuǎn)程表單提交
Web 安全性 101
在討論實(shí)現(xiàn)安全性的細(xì)節(jié)之前，最好從比較高的角度討論 Web 應(yīng)用程序安全性。本節(jié)介紹安全哲學(xué)的一些基本信條，無論正在創(chuàng)建何種 Web 應(yīng)用程序，都應(yīng)該牢記這些信條。這些思想的一部分來自 Chris Shiflett（他關(guān)于 php 安全性的書是無價(jià)的寶庫），一些來自 Simson Garfinkel（參見 參考資料），還有一些來自多年積累的知識(shí)。
規(guī)則 1：絕不要信任外部數(shù)據(jù)或輸入
關(guān)于 Web 應(yīng)用程序安全性，必須認(rèn)識(shí)到的第一件事是不應(yīng)該信任外部數(shù)據(jù)。外部數(shù)據(jù)（outside data） 包括不是由程序員在 php 代碼中直接輸入的任何數(shù)據(jù)。在采取措施確保安全之前，來自任何其他來源（比如 GET 變量、表單 POST、數(shù)據(jù)庫、配置文件、會(huì)話變量或 cookie）的任何數(shù)據(jù)都是不可信任的。
例如，下面的數(shù)據(jù)元素可以被認(rèn)為是安全的，因?yàn)樗鼈兪窃?nbsp;php 中設(shè)置的。
清單 1. 安全無暇的代碼
<?php
$myUsername = 'tmyer';
$arrayUsers = array('tmyer', 'tom', 'tommy');
define("GREETING", 'hello there' . $myUsername);
?>
但是，下面的數(shù)據(jù)元素都是有瑕疵的。
清單 2. 不安全、有瑕疵的代碼
<?php
$myUsername = $_POST['username']; //tainted!
$arrayUsers = array($myUsername, 'tom', 'tommy'); //tainted!
define("GREETING", 'hello there' . $myUsername); //tainted!
?>
為什么第一個(gè)變量 $myUsername 是有瑕疵的？因?yàn)樗苯觼碜员韱?nbsp;POST。用戶可以在這個(gè)輸入域中輸入任何字符串，包括用來清除文件或運(yùn)行以前上傳的文件的惡意命令。您可能會(huì)問，“難道不能使用只接受字母 A-Z 的客戶端（JavaScript）表單檢驗(yàn)?zāi)_本來避免這種危險(xiǎn)嗎？”是的，這總是一個(gè)有好處的步驟，但是正如在后面會(huì)看到的，任何人都可以將任何表單下載到自己的機(jī)器上，修改它，然后重新提交他們需要的任何內(nèi)容。
解決方案很簡單：必須對(duì) $_POST['username'] 運(yùn)行清理代碼。如果不這么做，那么在使用 $myUsername 的任何其他時(shí)候（比如在數(shù)組或常量中），就可能污染這些對(duì)象。
對(duì)用戶輸入進(jìn)行清理的一個(gè)簡單方法是，使用正則表達(dá)式來處理它。在這個(gè)示例中，只希望接受字母。將字符串限制為特定數(shù)量的字符，或者要求所有字母都是小寫的，這可能也是個(gè)好主意。
清單 3. 使用戶輸入變得安全
<?php
$myUsername = cleanInput($_POST['username']); //clean!
$arrayUsers = array($myUsername, 'tom', 'tommy'); //clean!
define("GREETING", 'hello there' . $myUsername); //clean!
function cleanInput($input){
$clean = strtolower($input);
$clean = preg_replace("/[^a-z]/", "", $clean);
$clean = substr($clean,0,12);
return $clean;
}
?>
規(guī)則 2：禁用那些使安全性難以實(shí)施的 php 設(shè)置
已經(jīng)知道了不能信任用戶輸入，還應(yīng)該知道不應(yīng)該信任機(jī)器上配置 php 的方式。例如，要確保禁用 register_globals。如果啟用了 register_globals，就可能做一些粗心的事情，比如使用 $variable 替換同名的 GET 或 POST 字符串。通過禁用這個(gè)設(shè)置，php 強(qiáng)迫您在正確的名稱空間中引用正確的變量。要使用來自表單 POST 的變量，應(yīng)該引用 $_POST['variable']。這樣就不會(huì)將這個(gè)特定變量誤會(huì)成 cookie、會(huì)話或 GET 變量。
要檢查的第二個(gè)設(shè)置是錯(cuò)誤報(bào)告級(jí)別。在開發(fā)期間，希望獲得盡可能多的錯(cuò)誤報(bào)告，但是在交付項(xiàng)目時(shí)，希望將錯(cuò)誤記錄到日志文件中，而不是顯示在屏幕上。為什么呢？因?yàn)閻阂獾暮诳蜁?huì)使用錯(cuò)誤報(bào)告信息（比如 SQL 錯(cuò)誤）來猜測(cè)應(yīng)用程序正在做什么。這種偵察可以幫助黑客突破應(yīng)用程序。為了堵住這個(gè)漏洞，需要編輯 php.ini 文件，為 error_log 條目提供合適的目的地，并將 display_errors 設(shè)置為 Off。
規(guī)則 3：如果不能理解它，就不能保護(hù)它
一些開發(fā)人員使用奇怪的語法，或者將語句組織得很緊湊，形成簡短但是含義模糊的代碼。這種方式可能效率高，但是如果您不理解代碼正在做什么，那么就無法決定如何保護(hù)它。
例如，您喜歡下面兩段代碼中的哪一段？
清單 4. 使代碼容易得到保護(hù)
<?php
//obfuscated code
$input = (isset($_POST['username']) ? $_POST['username']:'');
//unobfuscated code
$input = '';
if (isset($_POST['username'])){
$input = $_POST['username'];
}else{
$input = '';
}
?>
在第二個(gè)比較清晰的代碼段中，很容易看出 $input 是有瑕疵的，需要進(jìn)行清理，然后才能安全地處理。
規(guī)則 4：“縱深防御” 是新的法寶
本教程將用示例來說明如何保護(hù)在線表單，同時(shí)在處理表單的 php 代碼中采用必要的措施。同樣，即使使用 php regex 來確保 GET 變量完全是數(shù)字的，仍然可以采取措施確保 SQL 查詢使用轉(zhuǎn)義的用戶輸入。
縱深防御不只是一種好思想，它可以確保您不會(huì)陷入嚴(yán)重的麻煩。
既然已經(jīng)討論了基本規(guī)則，現(xiàn)在就來研究第一種威脅：SQL 注入攻擊。
防止 SQL 注入攻擊
在 SQL 注入攻擊 中，用戶通過操縱表單或 GET 查詢字符串，將信息添加到數(shù)據(jù)庫查詢中。例如，假設(shè)有一個(gè)簡單的登錄數(shù)據(jù)庫。這個(gè)數(shù)據(jù)庫中的每個(gè)記錄都有一個(gè)用戶名字段和一個(gè)密碼字段。構(gòu)建一個(gè)登錄表單，讓用戶能夠登錄。
清單 5. 簡單的登錄表單
<html>
<head>
<title>Login</title>
</head>
<body>
<form action="verify.php" method="post">
<p><label for='user'>Username</label>
<input type='text' name='user' id='user'/>
</p>
<p><label for='pw'>Password</label>
<input type='password' name='pw' id='pw'/>
</p>
<p><input type='submit' value='login'/></p>
</form>
</body>
</html>
這個(gè)表單接受用戶輸入的用戶名和密碼，并將用戶輸入提交給名為 verify.php 的文件。在這個(gè)文件中，php 處理來自登錄表單的數(shù)據(jù)，如下所示：
清單 6. 不安全的 php 表單處理代碼
<?php
$okay = 0;
$username = $_POST['user'];
$pw = $_POST['pw'];
$sql = "select count(*) as ctr from users where username='".$username."' and password='". $pw."' limit 1";
$result = mysql_query($sql);
while ($data = mysql_fetch_object($result)){
if ($data->ctr == 1){
//they're okay to enter the application!
$okay = 1;
}
}
if ($okay){
$_SESSION['loginokay'] = true;
header("index.php");
}else{
header("login.php");
}
?>
這段代碼看起來沒問題，對(duì)嗎？世界各地成百（甚至成千）的 php/MySQL 站點(diǎn)都在使用這樣的代碼。它錯(cuò)在哪里？好，記住 “不能信任用戶輸入”。這里沒有對(duì)來自用戶的任何信息進(jìn)行轉(zhuǎn)義，因此使應(yīng)用程序容易受到攻擊。具體來說，可能會(huì)出現(xiàn)任何類型的 SQL 注入攻擊。
例如，如果用戶輸入 foo 作為用戶名，輸入 ' or '1'='1 作為密碼，那么實(shí)際上會(huì)將以下字符串傳遞給 php，然后將查詢傳遞給 MySQL：
<?php
$sql = "select count(*) as ctr from users where username='foo' and password='' or '1'='1' limit 1";
?>
這個(gè)查詢總是返回計(jì)數(shù)值 1，因此 php 會(huì)允許進(jìn)行訪問。通過在密碼字符串的末尾注入某些惡意 SQL，黑客就能裝扮成合法的用戶。
解決這個(gè)問題的辦法是，將 php 的內(nèi)置 mysql_real_escape_string() 函數(shù)用作任何用戶輸入的包裝器。這個(gè)函數(shù)對(duì)字符串中的字符進(jìn)行轉(zhuǎn)義，使字符串不可能傳遞撇號(hào)等特殊字符并讓 MySQL 根據(jù)特殊字符進(jìn)行操作。清單 7 展示了帶轉(zhuǎn)義處理的代碼。
清單 7. 安全的 php 表單處理代碼
<?php
$okay = 0;
$username = $_POST['user'];
$pw = $_POST['pw'];
$sql = "select count(*) as ctr from users where username='".mysql_real_escape_string($username)."' and password='". mysql_real_escape_string($pw)."' limit 1";
$result = mysql_query($sql);
while ($data = mysql_fetch_object($result)){
if ($data->ctr == 1){
//they're okay to enter the application!
$okay = 1;
}
}
if ($okay){
$_SESSION['loginokay'] = true;
header("index.php");
}else{
header("login.php");
}
?>
使用 mysql_real_escape_string() 作為用戶輸入的包裝器，就可以避免用戶輸入中的任何惡意 SQL 注入。如果用戶嘗試通過 SQL 注入傳遞畸形的密碼，那么會(huì)將以下查詢傳遞給數(shù)據(jù)庫：
select count(*) as ctr from users where username='foo' and password='/' or /'1/'=/'1' limit 1"
數(shù)據(jù)庫中沒有任何東西與這樣的密碼匹配。僅僅采用一個(gè)簡單的步驟，就堵住了 Web 應(yīng)用程序中的一個(gè)大漏洞。這里得出的經(jīng)驗(yàn)是，總是應(yīng)該對(duì) SQL 查詢的用戶輸入進(jìn)行轉(zhuǎn)義。
但是，還有幾個(gè)安全漏洞需要堵住。下一項(xiàng)是操縱 GET 變量。
防止用戶操縱 GET 變量
在前一節(jié)中，防止了用戶使用畸形的密碼進(jìn)行登錄。如果您很聰明，應(yīng)該應(yīng)用您學(xué)到的方法，確保對(duì) SQL 語句的所有用戶輸入進(jìn)行轉(zhuǎn)義。
但是，用戶現(xiàn)在已經(jīng)安全地登錄了。用戶擁有有效的密碼，并不意味著他將按照規(guī)則行事 ―― 他有很多機(jī)會(huì)能夠造成損害。例如，應(yīng)用程序可能允許用戶查看特殊的內(nèi)容。所有鏈接指向 template.php?pid=33 或 template.php?pid=321 這樣的位置。URL 中問號(hào)后面的部分稱為查詢字符串。因?yàn)椴樵冏址苯臃旁?nbsp;URL 中，所以也稱為 GET 查詢字符串。
在 php 中，如果禁用了 register_globals，那么可以用 $_GET['pid'] 訪問這個(gè)字符串。在 template.php 頁面中，可能會(huì)執(zhí)行與清單 8 相似的操作。
清單 8. 示例 template.php
<?php
$pid = $_GET['pid'];
//we create an object of a fictional class Page
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of php that displays the page
?>
這里有什么錯(cuò)嗎？首先，這里隱含地相信來自瀏覽器的 GET 變量 pid 是安全的。這會(huì)怎么樣呢？大多數(shù)用戶沒那么聰明，無法構(gòu)造出語義攻擊。但是，如果他們注意到瀏覽器的 URL 位置域中的 pid=33，就可能開始搗亂。如果他們輸入另一個(gè)數(shù)字，那么可能沒問題；但是如果輸入別的東西，比如輸入 SQL 命令或某個(gè)文件的名稱（比如 /etc/passwd），或者搞別的惡作劇，比如輸入長達(dá) 3,000 個(gè)字符的數(shù)值，那么會(huì)發(fā)生什么呢？
在這種情況下，要記住基本規(guī)則，不要信任用戶輸入。應(yīng)用程序開發(fā)人員知道 template.php 接受的個(gè)人標(biāo)識(shí)符（PID）應(yīng)該是數(shù)字，所以可以使用 php 的 is_numeric() 函數(shù)確保不接受非數(shù)字的 PID，如下所示：
清單 9. 使用 is_numeric() 來限制 GET 變量
<?php
$pid = $_GET['pid'];
if (is_numeric($pid)){
//we create an object of a fictional class Page
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of php that displays the page
}else{
//didn't pass the is_numeric() test, do something else!
}
?>
這個(gè)方法似乎是有效的，但是以下這些輸入都能夠輕松地通過 is_numeric() 的檢查：
100 （有效）
100.1 （不應(yīng)該有小數(shù)位）
+0123.45e6 （科學(xué)計(jì)數(shù)法 ―― 不好）
0xff33669f （十六進(jìn)制 ―― 危險(xiǎn)！危險(xiǎn)！）
那么，有安全意識(shí)的 php 開發(fā)人員應(yīng)該怎么做呢？多年的經(jīng)驗(yàn)表明，最好的做法是使用正則表達(dá)式來確保整個(gè) GET 變量由數(shù)字組成，如下所示：
清單 10. 使用正則表達(dá)式限制 GET 變量
<?php
$pid = $_GET['pid'];
if (strlen($pid)){
if (!ereg("^[0-9]+$",$pid)){
//do something appropriate, like maybe logging them out or sending them back to home page
}
}else{
//empty $pid, so send them back to the home page
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//moderately protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of php that displays the page
?>
需要做的只是使用 strlen() 檢查變量的長度是否非零；如果是，就使用一個(gè)全數(shù)字正則表達(dá)式來確保數(shù)據(jù)元素是有效的。如果 PID 包含字母、斜線、點(diǎn)號(hào)或任何與十六進(jìn)制相似的內(nèi)容，那么這個(gè)例程捕獲它并將頁面從用戶活動(dòng)中屏蔽。如果看一下 Page 類幕后的情況，就會(huì)看到有安全意識(shí)的 php 開發(fā)人員已經(jīng)對(duì)用戶輸入 $pid 進(jìn)行了轉(zhuǎn)義，從而保護(hù)了 fetchPage() 方法，如下所示：
清單 11. 對(duì) fetchPage() 方法進(jìn)行轉(zhuǎn)義
<?php
class Page{
function fetchPage($pid){
$sql = "select pid,title,desc,kw,content,status from page where pid='".mysql_real_escape_string($pid)."'";
}
}
?>
您可能會(huì)問，“既然已經(jīng)確保 PID 是數(shù)字，那么為什么還要進(jìn)行轉(zhuǎn)義？” 因?yàn)椴恢涝诙嗌俨煌纳舷挛暮颓闆r中會(huì)使用 fetchPage() 方法。必須在調(diào)用這個(gè)方法的所有地方進(jìn)行保護(hù)，而方法中的轉(zhuǎn)義體現(xiàn)了縱深防御的意義。
如果用戶嘗試輸入非常長的數(shù)值，比如長達(dá) 1000 個(gè)字符，試圖發(fā)起緩沖區(qū)溢出攻擊，那么會(huì)發(fā)生什么呢？下一節(jié)更詳細(xì)地討論這個(gè)問題，但是目前可以添加另一個(gè)檢查，確保輸入的 PID 具有正確的長度。您知道數(shù)據(jù)庫的 pid 字段的最大長度是 5 位，所以可以添加下面的檢查。
清單 12. 使用正則表達(dá)式和長度檢查來限制 GET 變量
<?php
$pid = $_GET['pid'];
if (strlen($pid)){
if (!ereg("^[0-9]+$",$pid) && strlen($pid) > 5){
//do something appropriate, like maybe logging them out or sending them back to home page
}
} else {
//empty $pid, so send them back to the home page
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//even more protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of php that displays the page
?>
現(xiàn)在，任何人都無法在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序中塞進(jìn)一個(gè) 5,000 位的數(shù)值 ―― 至少在涉及 GET 字符串的地方不會(huì)有這種情況。想像一下黑客在試圖突破您的應(yīng)用程序而遭到挫折時(shí)咬牙切齒的樣子吧！而且因?yàn)殛P(guān)閉了錯(cuò)誤報(bào)告，黑客更難進(jìn)行偵察。
緩沖區(qū)溢出攻擊
緩沖區(qū)溢出攻擊 試圖使 php 應(yīng)用程序中（或者更精確地說，在 Apache 或底層操作系統(tǒng)中）的內(nèi)存分配緩沖區(qū)發(fā)生溢出。請(qǐng)記住，您可能是使用 php 這樣的高級(jí)語言來編寫 Web 應(yīng)用程序，但是最終還是要調(diào)用 C（在 Apache 的情況下）。與大多數(shù)低級(jí)語言一樣，C 對(duì)于內(nèi)存分配有嚴(yán)格的規(guī)則。
緩沖區(qū)溢出攻擊向緩沖區(qū)發(fā)送大量數(shù)據(jù)，使部分?jǐn)?shù)據(jù)溢出到相鄰的內(nèi)存緩沖區(qū)，從而破壞緩沖區(qū)或者重寫邏輯。這樣就能夠造成拒絕服務(wù)、破壞數(shù)據(jù)或者在遠(yuǎn)程服務(wù)器上執(zhí)行惡意代碼。
防止緩沖區(qū)溢出攻擊的惟一方法是檢查所有用戶輸入的長度。例如，如果有一個(gè)表單元素要求輸入用戶的名字，那么在這個(gè)域上添加值為 40 的 maxlength 屬性，并在后端使用 substr() 進(jìn)行檢查。清單 13 給出表單和 php 代碼的簡短示例。
清單 13. 檢查用戶輸入的長度
<?php
if ($_POST['submit'] == "go"){
$name = substr($_POST['name'],0,40);
}
?>
<form action="<?php echo $_SERVER['php_SELF'];?>" method="post">
<p><label for="name">Name</label>
<input type="text" name="name" id="name" size="20" maxlength="40"/></p>
<p><input type="submit" name="submit" value="go"/></p>
</form>
為什么既提供 maxlength 屬性，又在后端進(jìn)行 substr() 檢查？因?yàn)榭v深防御總是好的。瀏覽器防止用戶輸入 php 或 MySQL 不能安全地處理的超長字符串（想像一下有人試圖輸入長達(dá) 1,000 個(gè)字符的名稱），而后端 php 檢查會(huì)確保沒有人遠(yuǎn)程地或者在瀏覽器中操縱表單數(shù)據(jù)。
正如您看到的，這種方式與前一節(jié)中使用 strlen() 檢查 GET 變量 pid 的長度相似。在這個(gè)示例中，忽略長度超過 5 位的任何輸入值，但是也可以很容易地將值截短到適當(dāng)?shù)拈L度，如下所示：
清單 14. 改變輸入的 GET 變量的長度
<?php
$pid = $_GET['pid'];
if (strlen($pid)){
if (!ereg("^[0-9]+$",$pid)){
//if non numeric $pid, send them back to home page
}
}else{
//empty $pid, so send them back to the home page
}
//we have a numeric pid, but it may be too long, so let's check
if (strlen($pid)>5){
$pid = substr($pid,0,5);
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//even more protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of php that displays the page
?>
注意，緩沖區(qū)溢出攻擊并不限于長的數(shù)字串或字母串。也可能會(huì)看到長的十六進(jìn)制字符串（往往看起來像 /xA3 或 /xFF）。記住，任何緩沖區(qū)溢出攻擊的目的都是淹沒特定的緩沖區(qū)，并將惡意代碼或指令放到下一個(gè)緩沖區(qū)中，從而破壞數(shù)據(jù)或執(zhí)行惡意代碼。對(duì)付十六進(jìn)制緩沖區(qū)溢出最簡單的方法也是不允許輸入超過特定的長度。
如果您處理的是允許在數(shù)據(jù)庫中輸入較長條目的表單文本區(qū)，那么無法在客戶端輕松地限制數(shù)據(jù)的長度。在數(shù)據(jù)到達(dá) php 之后，可以使用正則表達(dá)式清除任何像十六進(jìn)制的字符串。
清單 15. 防止十六進(jìn)制字符串
<?php
if ($_POST['submit'] == "go"){
$name = substr($_POST['name'],0,40);
//clean out any potential hexadecimal characters
$name = cleanHex($name);
//continue processing....
}
function cleanHex($input){
$clean = preg_replace("![/][xX]([A-Fa-f0-9]{1,3})!", "",$input);
return $clean;
}
?>
<form action="<?php echo $_SERVER['php_SELF'];?>" method="post">
<p><label for="name">Name</label>
<input type="text" name="name" id="name" size="20" maxlength="40"/></p>
<p><input type="submit" name="submit" value="go"/></p>
</form>
您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這一系列操作有點(diǎn)兒太嚴(yán)格了。畢竟，十六進(jìn)制串有合法的用途，比如輸出外語中的字符。如何部署十六進(jìn)制 regex 由您自己決定。比較好的策略是，只有在一行中包含過多十六進(jìn)制串時(shí)，或者字符串的字符超過特定數(shù)量（比如 128 或 255）時(shí)，才刪除十六進(jìn)制串。
跨站點(diǎn)腳本攻擊
在跨站點(diǎn)腳本（XSS）攻擊中，往往有一個(gè)惡意用戶在表單中（或通過其他用戶輸入方式）輸入信息，這些輸入將惡意的客戶端標(biāo)記插入過程或數(shù)據(jù)庫中。例如，假設(shè)站點(diǎn)上有一個(gè)簡單的來客登記簿程序，讓訪問者能夠留下姓名、電子郵件地址和簡短的消息。惡意用戶可以利用這個(gè)機(jī)會(huì)插入簡短消息之外的東西，比如對(duì)于其他用戶不合適的圖片或?qū)⒂脩糁囟ㄏ虻搅硪粋€(gè)站點(diǎn)的 JavaScript，或者竊取 cookie 信息。
幸運(yùn)的是，php 提供了 strip_tags() 函數(shù)，這個(gè)函數(shù)可以清除任何包圍在 HTML 標(biāo)記中的內(nèi)容。strip_tags() 函數(shù)還允許提供允許標(biāo)記的列表，比如 <b> 或 <i>。
清單 16 給出一個(gè)示例，這個(gè)示例是在前一個(gè)示例的基礎(chǔ)上構(gòu)建的。
清單 16. 從用戶輸入中清除 HTML 標(biāo)記
<?php
if ($_POST['submit'] == "go"){
//strip_tags
$name = strip_tags($_POST['name']);
$name = substr($name,0,40);
//clean out any potential hexadecimal characters
$name = cleanHex($name);
//continue processing....
}
function cleanHex($input){
$clean = preg_replace("![/][xX]([A-Fa-f0-9]{1,3})!", "",$input);
return $clean;
}
?>
<form action="<?php echo $_SERVER['php_SELF'];?>" method="post">
<p><label for="name">Name</label>
<input type="text" name="name" id="name" size="20" maxlength="40"/></p>
<p><input type="submit" name="submit" value="go"/></p>
</form>
從安全的角度來看，對(duì)公共用戶輸入使用 strip_tags() 是必要的。如果表單在受保護(hù)區(qū)域（比如內(nèi)容管理系統(tǒng)）中，而且您相信用戶會(huì)正確地執(zhí)行他們的任務(wù)（比如為 Web 站點(diǎn)創(chuàng)建 HTML 內(nèi)容），那么使用 strip_tags() 可能是不必要的，會(huì)影響工作效率。
還有一個(gè)問題：如果要接受用戶輸入，比如對(duì)貼子的評(píng)論或來客登記項(xiàng)，并需要將這個(gè)輸入向其他用戶顯示，那么一定要將響應(yīng)放在 php 的 htmlspecialchars() 函數(shù)中。這個(gè)函數(shù)將與符號(hào)、< 和 > 符號(hào)轉(zhuǎn)換為 HTML 實(shí)體。例如，與符號(hào)（&）變成 &。這樣的話，即使惡意內(nèi)容躲開了前端 strip_tags() 的處理，也會(huì)在后端被 htmlspecialchars() 處理掉。
瀏覽器內(nèi)的數(shù)據(jù)操縱
有一類瀏覽器插件允許用戶篡改頁面上的頭部元素和表單元素。使用 Tamper Data（一個(gè) Mozilla 插件），可以很容易地操縱包含許多隱藏文本字段的簡單表單，從而向 php 和 MySQL 發(fā)送指令。
用戶在點(diǎn)擊表單上的 Submit 之前，他可以啟動(dòng) Tamper Data。在提交表單時(shí)，他會(huì)看到表單數(shù)據(jù)字段的列表。Tamper Data 允許用戶篡改這些數(shù)據(jù)，然后瀏覽器完成表單提交。
讓我們回到前面建立的示例。已經(jīng)檢查了字符串長度、清除了 HTML 標(biāo)記并刪除了十六進(jìn)制字符。但是，添加了一些隱藏的文本字段，如下所示：
清單 17. 隱藏變量
<?php
if ($_POST['submit'] == "go"){
//strip_tags
$name = strip_tags($_POST['name']);
$name = substr($name,0,40);
//clean out any potential hexadecimal characters
$name = cleanHex($name);
//continue processing....
}
function cleanHex($input){
$clean = preg_replace("![/][xX]([A-Fa-f0-9]{1,3})!", "",$input);
return $clean;
}
?>
<form action="<?php echo $_SERVER['php_SELF'];?>" method="post">
<p><label for="name">Name</label>
<input type="text" name="name" id="name" size="20" maxlength="40"/></p>
<input type="hidden" name="table" value="users"/>
<input type="hidden" name="action" value="create"/>
<input type="hidden" name="status" value="live"/>
<p><input type="submit" name="submit" value="go"/></p>
</form>
注意，隱藏變量之一暴露了表名：users。還會(huì)看到一個(gè)值為 create 的 action 字段。只要有基本的 SQL 經(jīng)驗(yàn)，就能夠看出這些命令可能控制著中間件中的一個(gè) SQL 引擎。想搞大破壞的人只需改變表名或提供另一個(gè)選項(xiàng)，比如 delete。
圖 1 說明了 Tamper Data 能夠提供的破壞范圍。注意，Tamper Data 不但允許用戶訪問表單數(shù)據(jù)元素，還允許訪問 HTTP 頭和 cookie。
圖 1. Tamper Data 窗口
要防御這種工具，最簡單的方法是假設(shè)任何用戶都可能使用 Tamper Data（或類似的工具）。只提供系統(tǒng)處理表單所需的最少量的信息，并把表單提交給一些專用的邏輯。例如，注冊(cè)表單應(yīng)該只提交給注冊(cè)邏輯。
如果已經(jīng)建立了一個(gè)通用表單處理函數(shù)，有許多頁面都使用這個(gè)通用邏輯，那該怎么辦？如果使用隱藏變量來控制流向，那該怎么辦？例如，可能在隱藏表單變量中指定寫哪個(gè)數(shù)據(jù)庫表或使用哪個(gè)文件存儲(chǔ)庫。有 4 種選擇：
不改變?nèi)魏螙|西，暗自祈禱系統(tǒng)上沒有任何惡意用戶。
重寫功能，使用更安全的專用表單處理函數(shù)，避免使用隱藏表單變量。
使用 md5() 或其他加密機(jī)制對(duì)隱藏表單變量中的表名或其他敏感信息進(jìn)行加密。在 php 端不要忘記對(duì)它們進(jìn)行解密。
通過使用縮寫或昵稱讓值的含義模糊，在 php 表單處理函數(shù)中再對(duì)這些值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如，如果要引用 users 表，可以用 u 或任意字符串（比如 u8y90x0jkL）來引用它。
后兩個(gè)選項(xiàng)并不完美，但是與讓用戶輕松地猜出中間件邏輯或數(shù)據(jù)模型相比，它們要好得多了。
現(xiàn)在還剩下什么問題呢？遠(yuǎn)程表單提交。
遠(yuǎn)程表單提交
Web 的好處是可以分享信息和服務(wù)。壞處也是可以分享信息和服務(wù)，因?yàn)橛行┤俗鍪潞翢o顧忌。
以表單為例。任何人都能夠訪問一個(gè) Web 站點(diǎn)，并使用瀏覽器上的 File > Save As 建立表單的本地副本。然后，他可以修改 action 參數(shù)來指向一個(gè)完全限定的 URL（不指向 formHandler.php，而是指向 http://www.yoursite.com/formHandler.php，因?yàn)楸韱卧谶@個(gè)站點(diǎn)上），做他希望的任何修改，點(diǎn)擊 Submit，服務(wù)器會(huì)把這個(gè)表單數(shù)據(jù)作為合法通信流接收。
首先可能考慮檢查 $_SERVER['HTTP_REFERER']，從而判斷請(qǐng)求是否來自自己的服務(wù)器，這種方法可以擋住大多數(shù)惡意用戶，但是擋不住最高明的黑客。這些人足夠聰明，能夠篡改頭部中的引用者信息，使表單的遠(yuǎn)程副本看起來像是從您的服務(wù)器提交的。
處理遠(yuǎn)程表單提交更好的方式是，根據(jù)一個(gè)惟一的字符串或時(shí)間戳生成一個(gè)令牌，并將這個(gè)令牌放在會(huì)話變量和表單中。提交表單之后，檢查兩個(gè)令牌是否匹配。如果不匹配，就知道有人試圖從表單的遠(yuǎn)程副本發(fā)送數(shù)據(jù)。
要?jiǎng)?chuàng)建隨機(jī)的令牌，可以使用 php 內(nèi)置的 md5()、uniqid() 和 rand() 函數(shù)，如下所示：
清單 18. 防御遠(yuǎn)程表單提交
<?php
session_start();
if ($_POST['submit'] == "go"){
//check token
if ($_POST['token'] == $_SESSION['token']){
//strip_tags
$name = strip_tags($_POST['name']);
$name = substr($name,0,40);
//clean out any potential hexadecimal characters
$name = cleanHex($name);
//continue processing....
}else{
//stop all processing! remote form posting attempt!
}
}
$token = md5(uniqid(rand(), true));
$_SESSION['token']= $token;
function cleanHex($input){
$clean = preg_replace("![/][xX]([A-Fa-f0-9]{1,3})!", "",$input);
return $clean;
}
?>
<form action="<?php echo $_SERVER['php_SELF'];?>" method="post">
<p><label for="name">Name</label>
<input type="text" name="name" id="name" size="20" maxlength="40"/></p>
<input type="hidden" name="token" value="<?php echo $token;?>"/>
<p><input type="submit" name="submit" value="go"/></p>
</form>
這種技術(shù)是有效的，這是因?yàn)樵?nbsp;php 中會(huì)話數(shù)據(jù)無法在服務(wù)器之間遷移。即使有人獲得了您的 php 源代碼，將它轉(zhuǎn)移到自己的服務(wù)器上，并向您的服務(wù)器提交信息，您的服務(wù)器接收的也只是空的或畸形的會(huì)話令牌和原來提供的表單令牌。它們不匹配，遠(yuǎn)程表單提交就失敗了。
結(jié)束語
本教程討論了許多問題：
使用 mysql_real_escape_string() 防止 SQL 注入問題。
使用正則表達(dá)式和 strlen() 來確保 GET 數(shù)據(jù)未被篡改。
使用正則表達(dá)式和 strlen() 來確保用戶提交的數(shù)據(jù)不會(huì)使內(nèi)存緩沖區(qū)溢出。
使用 strip_tags() 和 htmlspecialchars() 防止用戶提交可能有害的 HTML 標(biāo)記。
避免系統(tǒng)被 Tamper Data 這樣的工具突破。
使用惟一的令牌防止用戶向服務(wù)器遠(yuǎn)程提交表單。
本教程沒有涉及更高級(jí)的主題，比如文件注入、HTTP 頭欺騙和其他漏洞。但是，您學(xué)到的知識(shí)可以幫助您馬上增加足夠的安全性，使當(dāng)前項(xiàng)目更安全。
參考資料
學(xué)習(xí)
在 Zend.com 上尋找有用的 php 101 教程。
獲得 Chris Shiflett 的 Essential php Security 的副本。他所做的介紹比本教程深入得多。
獲得 Simson Garfinkel 的 Web Security, Privacy & Commerce 的副本。
進(jìn)一步了解 php Security Consortium。
閱讀 “Top 7 php Security Blunders”。
查閱 developerWorks “推薦的 php 讀物列表”。
閱讀 developerWorks 文章 “審計(jì) php，第 1 部分: 理解 register_globals”。
查看 php Security HOWTO 網(wǎng)絡(luò)廣播。
訪問 IBM developerWorks 的 php 項(xiàng)目參考資料 來進(jìn)一步了解 php。
隨時(shí)關(guān)注 developerWorks 技術(shù)活動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)廣播。
了解世界各地面向 IBM 開放源碼開發(fā)人員的即將召開的會(huì)議、內(nèi)部預(yù)覽、網(wǎng)絡(luò)廣播和其他 活動(dòng)。
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Thomas Myer 是 Triple Dog Dare Media 的創(chuàng)始人和主要人物，這是一家位于德州 Austin 的 Web 咨詢公司，特長在于信息體系結(jié)構(gòu)、Web 應(yīng)用程序開發(fā)和 XML 咨詢。他是 No Nonsense XML Web Development with php（由 SitePoint 出版）的作者。
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