但是我在和很多工作经验较短的同学面试或沟通的时候，发现很多同学虽然都有在简历上写：负责项目的登录/注册功能模块的开发和设计工作，但是都只是简单的实现了功能逻辑，在安全方面并没有考虑太多。
这篇文章主要是和大家聊一聊，在设计一个登录接口时，不仅仅是功能上的实现，在安全方面，我们还需要考虑哪些地方。
安全风险
暴力破解!
只要网站是暴露在公网的，那么很大概率上会被人盯上，尝试爆破这种简单且有效的方式：通过各种方式获得了网站的用户名之后，通过编写程序来遍历所有可能的密码，直至找到正确的密码为止!
伪代码如下：
- # 密码字典
- password_dict = []
- # 登录接口
- login_url = ''
- def attack(username):
- for password in password_dict:
- data = {'username': username, 'password': password}
- content = requests.post(login_url, data).content.decode('utf-8')
- if 'login success' in content:
- print('got it! password is : %s' % password)
那么这种情况，我们要怎么防范呢?
①验证码
有聪明的同学就想到了，我可以在它密码错误达到一定次数时，增加验证码校验!
比如我们设置，当用户密码错误达到 3 次之后，则需要用户输入图片验证码才可以继续登录操作。
伪代码如下：
- fail_count = get_from_redis(fail_username)
- if fail_count >= 3:
- if captcha is None:
- return error('需要验证码')
- check_captcha(captcha)
- success = do_login(username, password)
- if not success:
- set_redis(fail_username, fail_count + 1)
PS：伪代码未考虑并发，实际开发可以考虑加锁。
这样确实可以过滤掉一些非法的攻击，但是以目前的 OCR 技术来说的话，普通的图片验证码真的很难做到有效的防止机器人(我们就在这个上面吃过大亏)。
当然，我们也可以花钱购买类似于三方公司提供的滑动验证等验证方案，但是也并不是 100% 的安全，一样可以被破解(惨痛教训)。
②登录限制
那这时候又有同学说了，那我可以直接限制非正常用户的登录操作，当它密码错误达到一定次数时，直接拒绝用户的登录，隔一段时间再恢复。
比如我们设置某个账号在登录时错误次数达到 10 次时，则 5 分钟内拒绝该账号的所有登录操作。
伪代码如下：
- fail_count = get_from_redis(fail_username)
- locked = get_from_redis(lock_username)
- if locked:
- return error('拒绝登录')
- if fail_count >= 3:
- if captcha is None:
- return error('需要验证码')
- check_captcha(captcha)
- success = do_login(username, password)
- if not success:
- set_redis(fail_username, fail_count + 1)
- if fail_count + 1 >= 10:
- # 失败超过10次，设置锁定标记
- set_redis(lock_username, true, 300s)
这样确实可以解决用户密码被爆破的问题。但是，这样会带来另一个风险：攻击者虽然不能获取到网站的用户信息，但是它可以让我们网站所有的用户都无法登录!
攻击者只需要无限循环遍历所有的用户名(即使没有，随机也行)进行登录，那么这些用户会永远处于锁定状态，导致正常的用户无法登录网站!
③IP 限制
那既然直接针对用户名不行的话，我们可以针对 IP 来处理，直接把攻击者的 IP 封了不就万事大吉了嘛。
我们可以设定某个 IP 下调用登录接口错误次数达到一定时，则禁止该 IP 进行登录操作。
伪代码如下：
- ip = request['IP']
- fail_count = get_from_redis(fail_ip)
- if fail_count > 10:
- return error('拒绝登录')
- # 其它逻辑
- # do something()
- success = do_login(username, password)
- if not success:
- set_redis(fail_ip, true, 300s)
这样也可以一定程度上解决问题，事实上有很多的限流操作都是针对 IP 进行的，比如 Nginx 的限流模块就可以限制一个 IP 在单位时间内的访问次数。
但是这里还是存在问题：
- 比如现在很多学校、公司都是使用同一个出口 IP，如果直接按 IP 限制，可能会误杀其他正常的用户。
- 现在这么多虚拟专用网，攻击者完全可以在 IP 被封后切换虚拟专用网来攻击。
④手机验证
那难道就没有一个比较好的方式来防范吗?当然有。
我们可以看到近些年来，几乎所有的应用都会让用户绑定手机，一个是国家的实名制政策要求，第二个是手机基本上和身份证一样，基本上可以代表一个人的身份标识了。
所以很多安全操作都是基于手机验证来进行的，登录也可以：
- 当用户输入密码次数大于3次时，要求用户输入验证码(最好使用滑动验证)。
- 当用户输入密码次数大于10次时，弹出手机验证，需要用户使用手机验证码和密码双重认证进行登录。
手机验证码防刷就是另一个问题了，这里不展开，以后再有时间再聊聊我们在验证码防刷方面做了哪些工作。
伪代码如下：
- fail_count = get_from_redis(fail_username)
- if fail_count > 3:
- if captcha is None:
- return error('需要验证码')
- check_captcha(captcha)
- if fail_count > 10:
- # 大于10次，使用验证码和密码登录
- if dynamic_code is None:
- return error('请输入手机验证码')
- if not validate_dynamic_code(username, dynamic_code):
- delete_dynamic_code(username)
- return error('手机验证码错误')
- success = do_login(username, password, dynamic_code)
- if not success:
- set_redis(fail_username, fail_count + 1)
我们结合了上面说的几种方式的同时，加上了手机验证码的验证模式，基本上可以阻止相当多的一部分恶意攻击者。
但是没有系统是绝对安全的，我们只能够尽可能的增加攻击者的攻击成本。大家可以根据自己网站的实际情况来选择合适的策略。
中间人攻击?
什么是中间人攻击?中间人攻击(man-in-the-middle attack，abbreviated to MITM)，简单一点来说就是，A 和 B 在通讯过程中，攻击者通过嗅探、拦截等方式获取或修改 A 和 B 的通讯内容。
举个例子：小白给小黄发快递，途中要经过快递点 A，小黑就躲在快递点 A，或者干脆自己开一个快递点 B 来冒充快递点 A。
然后偷偷的拆了小白给小黄的快递，看看里面有啥东西。甚至可以把小白的快递给留下来，自己再打包一个一毛一样的箱子发给小黄。
那在登录过程中，如果攻击者在嗅探到了从客户端发往服务端的登录请求，就可以很轻易的获取到用户的用户名和密码。
①HTTPS
防范中间人攻击最简单也是最有效的一个操作，更换 HTTPS，把网站中所有的 HTTP 请求修改为强制使用 HTTPS。
为什么 HTTPS 可以防范中间人攻击?HTTPS 实际上就是在 HTTP 和 TCP 协议中间加入了 SSL/TLS 协议，用于保障数据的安全传输。
相比于 HTTP，HTTPS 主要有以下几个特点：
- 内容加密
- 数据完整性
- 身份验证
具体的 HTTPS 原理这里就不再扩展了，大家可以自行 Google。
②加密传输
在 HTTPS 之外，我们还可以手动对敏感数据进行加密传输：
- 用户名可以在客户端使用非对称加密，在服务端解密。
- 密码可以在客户端进行 MD5 之后传输，防止暴露密码明文。
其他
除了上面我们聊的这些以外，其实还有很多其他的工作可以考虑，比如：
- 操作日志，用户的每次登录和敏感操作都需要记录日志(包括 IP、设备等)。
- 异常操作或登录提醒，有了上面的操作日志，那我们就可以基于日志做风险提醒，比如用户在进行非常登录地登录、修改密码、登录异常时，可以短信提醒用户。
- 拒绝弱密码，注册或修改密码时，不允许用户设置弱密码。
- 防止用户名被遍历，有些网站在注册时，在输入完用户名之后，会提示用户名是否存在。这样会存在网站的所有用户名被泄露的风险(遍历该接口即可)，需要在交互或逻辑上做限制。
- ...
后记
现在国家不断的出台各种法律，对用户的数据越来越看重。作为开发者，我们也需要在保护用户数据和用户隐私方面做更多的工作。
后面我也会和大家聊一聊，我们在数据安全方面，做了哪些工作，希望可以给到大家一点点帮助。
作者：哒哒哒哒打代码
编辑：陶家龙
出处：juejin.im/post/6859214952704999438
