Cookie 安全漫谈
openkk 12年前
<div id="news_body"> <p> 作者 <a href="/misc/goto?guid=4958332066811852430">郑柯</a></p> <p> 在 Web 应用中，Cookie 很容易成为安全问题的一部分。从以往的经验来看，对 Cookie 在开发过程中的使用，很多开发团队并没有形成共识或者一定的规范，这也使得很多应用中的 Cookie 成为潜在的易受攻击点。在给 Web 应用做安全架构评审（Security architecture review）的时候，我通常会问设计人员以下几个问题：</p> <ol> <li>你的应用中，有使用 JavaScript 来操作客户端 Cookie 吗？如果有，那么是否必须使用 JavaScript 才能完成此应用场景？如果没有，你的 Cookie 允许 JavaScript 来访问吗？</li> <li>你的网站（可能包含多个 Web 应用）中，对于 Cookie 的域（Domain）和路径（Path）设置是如何制定策略的？为何这样划分？</li> <li>在有 SSL 的应用中，你的 Cookie 是否可以在 HTTP 请求和 HTTPS 请求中通用？</li> </ol> <p> 在实际的应用场景中，Cookie 被用来做得最多的一件事是保持身份认证的服务端状态。这种保持可能是基于会话（Session）的，也有可能是持久性的。不管哪一种，身份认证 Cookie 中包含的服务端票据（Ticket）一旦泄露，那么服务端将很难区分带有此票据的用户请求是来自于真实的用户，或者是来自恶意的攻击者。在实际案例中，造成 Cookie 泄露最多的途径，是通过跨站脚本（XSS, Cross Site Script）漏洞。攻击者可以通过一小段 JavaScript 代码，偷窃到代表用户身份的重要的 Cookie 标示。由于跨站脚本漏洞是如此的普遍（不要以为简单的 HTML Encode 就可以避免被跨站，跨站是一门很深的学问，以至于在业界衍生出一个专用的名词：跨站师），几乎每一个网站都无法避免，所以这种方式是实际攻防中被普遍使用的一种手段。</p> <p> 避免出现这种问题的首要秘诀就是尽所有的可能，给你的 Cookie 加上 HttpOnly 的标签。HttpOnly 的具体使用不在本文的讨论范围内，否则作者略有骗 InfoQ 稿酬的嫌疑。一个大家所不太熟悉的事实是，HttpOnly 是由微软在 2000 年 IE6 Sp1 中率先发明并予以支持的。截止现在，HttpOnly 仍然只是一个厂商标准，但是在过去的十余年中，它得到了众多浏览器的广泛支持。</p> <p> 下表是 OWASP 整理的关于主流浏览器对 HttpOnly 支持情况的一个总结。从表中可以看出，目前主流的浏览器，除了 Android 之外，几乎都无一例外对这一属性予以了支持。</p> <p> 当然对于中国开发者来说，需要考虑的问题更加复杂一些：在这个神奇的地方，有大量的用户使用的浏览器并不在以下的列表中，他们使用的是以下面浏览器中的一种或者数种为内核的“精装版”浏览器。这些浏览器厂商对于同源策略、HttpOnly Cookie、证书管理等安全规范的支持情况，有待于进一步调查。</p> <table style="width:617px;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tbody> <tr> <td width="205"> <p align="center"><strong>Browser</strong></p> </td> <td width="143"> <p align="center"><strong>Version</strong></p> </td> <td width="113"> <p align="center"><strong>Prevents Reads</strong></p> </td> <td width="154"> <p align="center"><strong>Prevents Writes</strong></p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Microsoft Internet Explorer</p> </td> <td width="143"> <p align="center">10</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Microsoft Internet Explorer</p> </td> <td width="143"> <p align="center">9</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Microsoft Internet Explorer</p> </td> <td width="143"> <p align="center">8</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Microsoft Internet Explorer</p> </td> <td width="143"> <p align="center">7</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Microsoft Internet Explorer</p> </td> <td width="143"> <p align="center">6 (SP1)</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">No</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Microsoft Internet Explorer</p> </td> <td width="143"> <p align="center">6 (fully patched)</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Unknown</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Mozilla Firefox</p> </td> <td width="143"> <p align="center">3. 0.0.6+</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Netscape Navigator</p> </td> <td width="143"> <p align="center">9. 0b3</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Opera</p> </td> <td width="143"> <p align="center">9. 23</p> </td> <td width="113"> <p align="center">No</p> </td> <td width="154"> <p align="center">No</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Opera</p> </td> <td width="143"> <p align="center">9. 5</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">No</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Opera</p> </td> <td width="143"> <p align="center">11</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Unknown</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Safari</p> </td> <td width="143"> <p align="center">3</p> </td> <td width="113"> <p align="center">No</p> </td> <td width="154"> <p align="center">No</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Safari</p> </td> <td width="143"> <p align="center">5</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">iPhone (Safari)</p> </td> <td width="143"> <p align="center">iOS 4</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Google's Chrome</p> </td> <td width="143"> <p align="center">Beta (initial public release)</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">No</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Google's Chrome</p> </td> <td width="143"> <p align="center">12</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Yes</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Yes</p> </td> </tr> <tr> <td width="205"> <p align="center">Android</p> </td> <td width="143"> <p align="center">Android 2.3</p> </td> <td width="113"> <p align="center">Unknown</p> </td> <td width="154"> <p align="center">Unknown</p> </td> </tr> </tbody> </table> <p> 在我看来，一个 Web 应用的每一个 Cookie 都应该带上 HttpOnly 的标签。我没有看到这个决定可能带来的负面作用，如果一定要说有的话，那么就是你的应用将不能再通过 JavaScript 来读写 Cookie 了。可是这真有必要吗？个人认为，JavaScript 操作 Cookie 是一种不正常的做法；可以用 JavaScript 操作 Cookie 完成的功能，一样可以用服务端响应 Http 头设置 Cookie 来完成。相反，设置所有的 Cookie 为 HttpOnly 带来的巨大好处则非常明显：尽管你需要继续修复 XSS 漏洞，但是这些漏洞至少暂时不会让你的用户遭受大规模的账户损失。</p> <p> 关于 Cookie 的第二个话题是域设置。</p> <p> 浏览器在选择发送哪些本地 Cookie 到本次请求的服务端时，有一系列的比较和甄别。这些甄别中最重要的部分是 Domain 和 Path 的吻合。Domain 形如 .abc.com 的 Cookie，会被发送给所有 abc.com 在 80 端口上的子域请求。但是反之则不行，这就是 Cookie 的域匹配（domain match）原则。</p> <p> 在一个大型 Web 站点中，往往有多个应用，生存在不同的子域名或路径下。这些应用之间由于共享同一个域名，所以往往可能会彼此有操作对方应用 Cookie 的能力。这种情况下，设计好 Cookie 的 Domain 和 Path 尤为重要。在实际设计工作中，最重要的一个安全原则就是：最小化授权。这意味着，你需要将自己的 Cookie 可被访问到的范围降至最低。应用之间传递数据和共享信息的解决方案非常多，而通过 Cookie 这种用户输入（User input）来共享数据，是最不安全的解决方案之一。</p> <p> Cookie 另外一个不太常被使用的属性是 Secure. 这个属性启用时，浏览器仅仅会在 HTTPS 请求中向服务端发送 Cookie 内容。如果你的应用中有一处非常敏感的业务，比如登录或者付款，需要使用 HTTPS 来保证内容的传输安全；而在用户成功获得授权之后，获得的客户端身份 Cookie 如果没有设置为 Secure，那么很有可能会被非 HTTPS 页面中拿到，从而造成重要的身份泄露。所以，在你的 Web 站点中，如果使用了 SSL，那么你需要仔细检查在 SSL 的请求中返回的 Cookie 值，是否指定了 Secure 属性。</p> <p> 除此之外还值得特别指出的是，一些 Web 应用除了自己的程序代码中生成的 Cookie，往往还会从其他途径生成一些 Cookie。例如由 Web Server 或者应用容器自动生成的会话 Cookie，由第三方库或者框架生成的 Cookie 等等。这些都需要进行有针对性的加固处理。</p> <p> 几乎每个站点都难以离开 Cookie，但 Cookie 的使用因其貌似简单，而很容易被人轻视。重新审视应用中的 Cookie 代码，几乎只需要很小的代价就可以获得巨大的安全收益。</p> <p> <strong>参考文章</strong></p> <ul> <li><a href="/misc/goto?guid=4958332067666499710">http://en.wikipedia.org/wiki/HTTP_cookie</a></li> <li><a href="/misc/goto?guid=4958332068477115962">https://www.owasp.org/index.php/HttpOnly</a></li> </ul> </div>