会话(Cookie,Session,Token)管理知识整理(一)

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前人轮子
cookie、session与token
基于 Token 的身份验证
黑客攻防技术宝典 web实战篇

0x00 Cookie,Session,Token简介

这三者都解决了HTTP协议无状态的问题.

Cookie机制

cookie机制是采用在客户端保持状态的方案.cookie的使用是由浏览器按照一定的原则在后台自动发送给服务器的。浏览器检查所有存储的cookie，如果某个cookie所声明的作用范围大于等于将要请求的资源所在的位置，则把该cookie附在请求资源的HTTP请求头上发送给服务器。

cookie的内容主要包括：名字、值、过期时间、路径和域。路径与域一起构成cookie的作用范围。

若不设置过期时间，则表示这个cookie的生命期为浏览器会话期间，关闭浏览器窗口，cookie就消失。这种生命期为浏览器会话期的cookie被称为会话cookie.会话cookie一般不存储在硬盘上而是保存在内存里.

若设置了过期时间，浏览器就会把cookie**保存在硬盘**上，关闭后再次打开浏览器，这些cookie仍然有效直到超过设定的过期时间。存储在硬盘上的cookie可以在不同的浏览器进程间共享，比如两个IE窗口。而对于保存在内存里cookie，不同的浏览器有不同的处理方式。

Session 机制

session机制是一种服务器端的机制.
客户端对服务端请求时,服务端会检查请求中是否包含一个session标识( 称为session id ).

• 如果没有,那么服务端就生成一个随机的session以及和它匹配的session id,并将session id返回给客户端.
• 如果有,那么服务器就在存储中根据session id 查找到对应的session.

当浏览器禁止Cookie时,可以有两种方法继续传送session id到服务端:

• 第一种：URL重写（常用），就是把session id直接附加在URL路径的后面。
• 第二种：表单隐藏字段,将sid写在隐藏的表单中。

Token机制

Token是用户的验证方式,最简单的token组成:uid(用户唯一的身份标识)、time(当前时间的时间戳)、sign(签名，由token的前几位+盐以哈希算法压缩成一定长的十六进制字符串，可以防止恶意第三方拼接token请求服务器)。

使用基于 Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录。大概的流程是这样的：

1. 客户端使用用户名跟密码请求登录
2. 服务端收到请求，去验证用户名与密码
3. 验证成功后，服务端会签发一个 Token，再把这个 Token 发送给客户端
4. 客户端收到 Token 以后可以把它存储起来，比如放在 Cookie 里或者 Local Storage 里
5. 客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 Token
6. 服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 Token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据

0x01 cookie与session的区别

1、cookie数据存放在客户端上，session数据放在服务器上。

2、cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗
考虑到安全应当使用session。

3、session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能
考虑到减轻服务器性能方面，应当使用COOKIE。

0x02 session与token的区别

作为身份认证 token安全性比session好，因为每个请求都有签名还能防止监听以及重放攻击

Session 是一种HTTP存储机制，目的是为无状态的HTTP提供的持久机制。Session 认证只是简单的把User 信息存储到Session 里，因为SID 的不可预测性，暂且认为是安全的。这是一种认证手段。 但是如果有了某个User的SID,就相当于拥有该User的全部权利.SID不应该共享给其他网站或第三方.

Token,如果指的是OAuth Token 或类似的机制的话，提供的是 认证 和 授权 ，认证是针对用户，授权是针对App。其目的是让 某App有权利访问 某用户 的信息。这里的 Token是唯一的。不可以转移到其它 App上，也不可以转到其它 用户 上。

0x03 会话管理机制中的漏洞

会话管理机制中存在的漏洞主要有两类:

• 会话令牌生成过程中的薄弱环节
• 在整个生命周期过程中处理会话令牌的薄弱环节

生成过程的薄弱环节

令牌有一定含义

一些会话令牌通过用户名或者邮箱直接转换而来,或者使用一些基本的信息进行创建.这样就很比较容易构建令牌.

常见的具有含义的令牌有以下信息:

• 账户用户名
• 应用程序用来区分账户的数字标识符
• 用户的姓/名
• 电子邮件
• 日期/时间戳
• 一个递增/递减的数字
• 客户端的IP地址

令牌也很有可能会经过XOR,Base64,转化ASCII等方式先进行编码的操作,再进而生成令牌.

令牌可预测

令牌可预测,主要是有这三个方面造成:隐含序列,时间依赖,生成的数字随机性不强.

隐含序列:主要是指令牌是通过简单的排列,然后进行编码或者进行十六进制的加减法操作而得到,只要猜测出它的基本方法,就可以进行发现规律.
时间依赖:令牌只根据时间的变换,使得令牌产生不同的伪随机.
随机性不强:指令牌是通过简单的线性同余函数生成,如果正好该函数又是公开的,比如java的java.util.Random函数等.

生命过程中的薄弱环节

在网络上泄露令牌

当网站等以非机密的方式传送会话令牌时,就很有可能会导致令牌被窃听.比如使用非加密的HTTP的方式进行通信.

需要注意的是,有些网站虽然部分页面使用了HTTPS,但是还有部分页面使用HTTP,那么令牌就很有可能会在这些HTTP通信的页面中泄露.

在日志中泄露令牌

主要原因可以是应用程序使用URL查询字符串,而不是使用HTTPCookie或者POST请求作为令牌的传输机制. 比如java web中,会在URL中后面带有 http://xxx.com;jsessionid=xxx ;当这样的URL写进日志或者其他历史记录中,那么sid就很容易被获取.

当Cookie被禁止后,就很容易出现使用URL进行传输令牌.

会话终止易受攻击

有些站点,在用户退出后,它只通过set-Cookie等命令清除客户端的令牌,而服务端的令牌没有被删除.也可能会出现用户退出时,应用程序不与服务器通信,导致服务器什么操作都不做. 这些行为会导致当用户再次提交该令牌时,还能够与服务器通信.

客户端暴露在令牌劫持的风险之中

攻击者可能通过XSS攻击用户,获取到用户的Cookie,获取令牌. 所以cookie中要注意设置HTTPOnly,这样可以减缓XSS攻击.