通过在 Session 变量和表单中存储 nonce 来保护 CSRF

Question

为了防止 CSRF，您应该在表单的隐藏字段、cookie 或会话变量中放置一个 nonce。但是，如果用户在不同的选项卡中打开多个页面怎么办？在这种情况下，每个选项卡都会有一个带有唯一 nonce 的表单，但会话变量或 cookie 中只会存储一个 nonce。或者，如果您尝试将所有 nonce 存储在 cookie/session 变量中，您将如何识别哪个属于哪个表单？

Answer 1

您所描述的不再是随机数（随机数 = 使用次数一次），它只是一个会话标识符。 nonce 的全部意义在于它仅对单个表单提交有效，因此提供了比仅会话 ID 更高的安全性来防止劫持，但代价是无法在站点上并行运行多个选项卡。

Nonce 在很多情况下都是多余的。如果您使用它们，您应该只在对系统进行关键更改的表单上设置和要求它们，并告知用户他们不能期望并行使用多个这样的表单。未设置 nonce 的页面应注意不要从会话中清除任何先前存储的 nonce，以便用户仍然可以与 nonced 表单并行使用 non-nonced 页面。

Answer 2

很久以前写过这篇文章。 我已经实现了一个我几乎可以肯定可以很好地保护的 csrf 阻止程序。 它确实适用于多个打开的窗口，但我仍在评估它提供的保护类型。它使用数据库方法，即存储而不是会话到表。 注意：在这种情况下，我使用 MD5 作为一种简单的反sqli 机制

伪代码：

表格：

token = randomstring #to be used in form hidden input
db->insert into csrf (token, user_id) values (md5(token),md5(cookie(user_id))

-- 然后将令牌保存在数据库中，直到从下面的操作脚本中访问它：

动作脚本：

if md5(post(token)) belongs to md5(cookie(user_id)) 
    #discard the token
    db -> delete from csrf where token=md5(post(token)) and user_id=md5(cookie(user_id)) 
    do the rest of the stuff

Answer 3

有些人会为每个表单生成一个令牌，这是一种非常安全的方法。但是，这可能会破坏您的应用程序并激怒用户。为了防止所有 XSRF 针对您的站点，您只需要每个会话唯一的 1 个令牌变量，然后攻击者将无法伪造任何请求，除非他能找到这 1 个令牌。这种方法的一个小问题是，只要受害者正在访问攻击者控制的网站，攻击者就可以暴力破解这个令牌。但是，如果令牌非常大，例如 32 字节左右，那么暴力破解需要很多年，并且 http 会话应该在此之前很久就过期。

Answer 4

您可以在每个表单中存储相同的随机数。最简单的方法是将 nonce 绑定到会话 ID，以便这些表单仅在该会话中有效。

您需要让攻击者难以窃取会话 ID 并创建自己的随机数。因此，一种解决方法是使用 HMAC-SHA256（或类似方法）对会话 ID 进行哈希处理，使用您不向公众公开的密钥。

（很明显，如果攻击者自己可以获取实际的会话 ID，他们就已经可以进行会话劫持了。所以这不是我要说的，而是攻击者制作脚本的能力（在受害者的计算机），它可以以某种方式获取会话 ID 并使用它来动态生成预先填充随机数的 URL。）

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ETA：上述方法本身是否足够取决于您期望典型会话持续多长时间。如果用户通常使用持续时间超过几个小时的长时间会话，则您需要使用更复杂的方法。

一种方法是为每个表单创建一个新的 nonce，其中包含时间戳以及 hash(timestamp . sessionid)（其中 hash 是如上所述的 HMAC 的一些变体，以防止伪造，. 是字符串级联）。然后，您可以通过以下方式验证 nonce：

1. 检查时间戳以确保 nonce 足够新鲜（这取决于您的政策，但通常需要几个小时）
2. 然后，根据时间戳和会话 ID 计算哈希值，并与 nonce 进行比较，以验证 nonce 的真实性

如果随机数检查失败，您需要显示一个新表单，其中预先填充了用户提交的内容（这样，如果他们花了一整天的时间来写帖子，他们就不会失去所有的辛勤工作） ，以及一个新鲜的随机数。然后用户可以直接重新提交成功。