前后端安全策略初探

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前后端的通信安全，若想完全保障，则要使用https，从tcp层保证传输安全，但https从证书申请、搭建、到使用，成本感人，目前国内只有主流大型网站使用。目前大多数网站还是使用的http。
用户的密码在传输时必须是密文，由于前端代码本就是暴露的，即便通过加密混淆也可以反解，所以前端的加密方法必须是不可逆的，若可逆则只能防小白。
所以通过算法的安全性保证传输安全。
以登录为例。

密码安全性

方法一，N次Md5

1.数据库存储的密码字段为md5Hex + DES(AES)。
2.前端首先对密码进行单次Md5摘要CryptoJS.MD5(value).toString(CryptoJS.enc.Base64)，Date.now()获取当前时间stime,根据stime尾数（0-9）再进行n次Md5，尾数为6,也就是循环6遍Md5摘要，stime的随机性使每次Md5摘要值都不同，可简单防范。
3.后端对比密码是否正确时，首先从数据库读取密码存储的密文字段，再进行DES解密, 然后根据stime, 对dbPassword进行多次Md5运算，将运算结果与前端传的摘要密码对比即可。过程如下

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public static final String key = "helloBean";
public static boolean isRightPassword(String stime, String passwordMd5, String dbPassword){
    dbPassword = DesUtil.decryptPsWithSlat(dbPassword, key);
    int loop = Integer.parseInt(stime.substring(stime.length() - 1));
    for (int i = 0; i < loop; i++) {
        dbPassword = DigestUtils.md5Hex(dbPassword);
    }
    return dbPassword.equals(passwordMd5);    
}

DesUtil工具类代码如下：

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import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
import java.security.SecureRandom;
public class DesUtil {
    
    /**
     * 加密
     *
     * @param src byte[]
     * @param key   String
     * @return byte[]
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] src, String key) {
        try {
            SecureRandom random = new SecureRandom();
            DESKeySpec desKey = new DESKeySpec(key.getBytes());
            //创建一个密匙工厂，然后用它把DESKeySpec转换成
            SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
            SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(desKey);
            //Cipher对象实际完成加密操作
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
            //用密匙初始化Cipher对象
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, securekey, random);
            //现在，获取数据并加密
            //正式执行加密操作
            return cipher.doFinal(src);
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    /**
     *
     * DES解密
     *
     * @param src      byte[]
     * @param key String
     * @return byte[]
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] src, String key) throws Exception {
        // DES算法要求有一个可信任的随机数源
        SecureRandom random = new SecureRandom();
        // 创建一个DESKeySpec对象
        DESKeySpec desKey = new DESKeySpec(key.getBytes());
        // 创建一个密匙工厂
        SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
        // 将DESKeySpec对象转换成SecretKey对象
        SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(desKey);
        // Cipher对象实际完成解密操作
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
        // 用密匙初始化Cipher对象
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, securekey, random);
        // 真正开始解密操作
        return cipher.doFinal(src);
    }
      /**
     * 账户密码，DES算法盐作为密钥加密,
     */
    public static String encryptPassWithSlat(String passwdMd5, String key) {
        String desPassword = "";
        try {
            byte[] enc = encrypt(passwdMd5.getBytes(), key);
            //加密结果需要转换成hex才能存入数据库
            desPassword = Hex.encodeHexString(enc);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return desPassword;
    }
    /**
     * 账户密码，DES算法盐作为密钥解密,
     */
    public static String decryptPsWithSlat(String desPassword, String key) {
        String passwdMd5 = "";
        try {
            //desPassword是hex格式，应该先转换
            byte[] hex = Hex.decodeHex(desPassword.toCharArray());
            byte[] dec = decrypt(hex, key);
            passwdMd5= new String(dec);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return passwdMd5;
    }
    
}

方法二，前端加盐

1.数据库存储的密码字段为加盐后的摘要。
2.前端加盐后再单次摘要, 加盐建议重写异或而不是简单字符串拼接。然后根据stime做n次摘要，方法同上
3.后端从数据库取出字段，做n次摘要后，与前端传输的密码比对即可。

传输安全，身份认证，防简单攻击

  • 所有请求，均加摘要。前端获取当前时间ostime，与请求参数拼接后做一次摘要，即MD5(params + ostime)，同时将ostime传给后端，后端收到请求后，按相同方法算一次摘要，与前端传的摘要比对，相同则合法，否则返回401。防重放攻击，但攻击者通过分析前端代码可以模拟正常请求。
  • 后端对所有请求进行时间合法性判断，与服务器时间比对，30秒以内则认为合法。简单的防重放攻击。
  • 后端记录每个ip的每个路径的最近访问时间，本次访问时间-上次访问时间大于100ms，否则不可访问接口，返回401。
  • 用户身份信息存储在session中，对于登录后调用的接口，后端判断session中是否有身份信息，没有则返回403。攻击者可以进行cookie劫持和session获取进行攻击，开发者可通过使用session的同时引入token防御。
  • 能使用https一定不要使用http。

题外话

之前写了一个客户端内嵌WebView与浏览器访问页面的安全机制，在那个项目，用户身份认证使用的token策略，token身份认证一般是用于客户端和服务器通信（CS），客户端可将token存储到本地数据库；前后端（BS）的身份认证则是cookie-session。