确保 PHP 应用程序的安全
时间:2006-07-25 来源:jingzhi
本文转自ibm developerwork中国的文档中心
https://www6.software.ibm.com/developerworks/cn/education/opensource/os-php-lockdown/section3.html
主题包括:
规则 1:绝不要信任外部数据或输入(对外部数据进行严格验证,包括客户端和服务器端的)
关于 Web 应用程序安全性,必须认识到的第一件事是不应该信任外部数据。外部数据(outside data) 包括不是由程序员在 PHP 代码中直接输入的任何数据。在采取措施确保安全之前,来自任何其他来源(比如 GET 变量、表单 POST、数据库、配置文件、会话变量或 cookie)的任何数据都是不可信任的。
清单 3. 使用户输入变得安全
$myUsername = cleanInput($_POST['username']); //clean!
$arrayUsers = array($myUsername, 'tom', 'tommy'); //clean!
define("GREETING", 'hello there' . $myUsername); //clean!
function cleanInput($input){
$clean = strtolower($input);
$clean = preg_replace("/[^a-z]/", "", $clean);
$clean = substr($clean,0,12);
return $clean;
}
规则 2:禁用那些使安全性难以实施的 PHP 设置(关闭不安全设置)
已经知道了不能信任用户输入,还应该知道不应该信任机器上配置 PHP 的方式。例如,要确保禁用 register_globals。如果启用了 register_globals,就可能做一些粗心的事情,比如使用 $variable 替换同名的 GET 或 POST 字符串。通过禁用这个设置,PHP 强迫您在正确的名称空间中引用正确的变量。要使用来自表单 POST 的变量,应该引用 $_POST['variable']。这样就不会将这个特定变量误会成 cookie、会话或 GET 变量。
要检查的第二个设置是错误报告级别。在开发期间,希望获得尽可能多的错误报告,但是在交付项目时,希望将错误记录到日志文件中,而不是显示在屏幕上。为什么呢?因为恶意的黑客会使用错误报告信息(比如 SQL 错误)来猜测应用程序正在做什么。这种侦察可以帮助黑客突破应用程序。为了堵住这个漏洞,需要编辑 php.ini 文件,为 error_log 条目提供合适的目的地,并将 display_errors 设置为 Off。
规则 3:如果不能理解它,就不能保护它(写易于理解的代码)
一些开发人员使用奇怪的语法,或者将语句组织得很紧凑,形成简短但是含义模糊的代码。这种方式可能效率高,但是如果您不理解代码正在做什么,那么就无法决定如何保护它。
清单 4. 使代码容易得到保护
//obfuscated code
$input = (isset($_POST['username']) ? $_POST['username']:'');
//unobfuscated code
$input = '';
if (isset($_POST['username'])){
$input = $_POST['username'];
}else{
$input = '';
}
在第二个比较清晰的代码段中,很容易看出 $input 是有瑕疵的,需要进行清理,然后才能安全地处理。
规则 4:“纵深防御” 是新的法宝(不要只用一种防范方式)
本教程将用示例来说明如何保护在线表单,同时在处理表单的 PHP 代码中采用必要的措施。同样,即使使用 PHP regex 来确保 GET 变量完全是数字的,仍然可以采取措施确保 SQL 查询使用转义的用户输入。
纵深防御不只是一种好思想,它可以确保您不会陷入严重的麻烦。
既然已经讨论了基本规则,现在就来研究第一种威胁:SQL 注入攻击。
很明显,如果在一个表单中(假设为包含用户id和密码的表单),不经验证就
直接把$_POST过来的数据用在sql语句中,那是相当危险的。
例如,如果用户输入 foo 作为用户名,输入 ' or '1'='1 作为密码,那么实际上会将以下字符串传递给 PHP,然后将查询传递给 MySQL:
$sql = "select * from users where
username='foo' and password='' or '1'='1' limit 1";
这个查询中只要存在username为foo的用户就会返回结果,因此 PHP 会允许进行访问。通过在密码字符串的末尾注入某些恶意 SQL,黑客就能装扮成合法的用户。
解决这个问题的办法是,将 PHP 的内置 mysql_real_escape_string() 函数用作任何用户输入的包装器。这个函数对字符串中的字符进行转义,使字符串不可能传递撇号等特殊字符并让 MySQL 根据特殊字符进行操作。
使用 mysql_real_escape_string() 作为用户输入的包装器,就可以避免用户输入中的任何恶意 SQL 注入。如果用户尝试通过 SQL 注入传递畸形的密码,那么会将以下查询传递给数据库:
select * from users where
username='foo' and password='\' or \'1\'=\'1' limit 1"
数据库中没有任何东西与这样的密码匹配。仅仅采用一个简单的步骤,就堵住了 Web 应用程序中的一个大漏洞。这里得出的经验是,总是应该对 SQL 查询的用户输入进行转义。另外可以参考关于php的
get_magic_quotes_gpc()
函数,因为当向数据库中插入数据时,魔术引号所做的就是自动对所有的 GET、POST、COOKIE 数据运用
addslashes()
函数,但首先是在php.ini中打开magic_quotes_gpc=on.这对于初学者是个不错的选择。但使用它也有些问题,那就是
下面是一个通过 php.ini 文件把这些选项设为 Off 的范例。更多信息请参见手册的
怎样修改配置设定
。
; Magic quotes
;
; Magic quotes for incoming GET/POST/Cookie data.
magic_quotes_gpc = Off
; Magic quotes for runtime-generated data, e.g. data from SQL, from exec(), etc.
magic_quotes_runtime = Off
; Use Sybase-style magic quotes (escape ' with '' instead of \').
magic_quotes_sybase = Off
如果不能修改服务器端的配置文件,使用 .htaccess 也可以。范例如下:
php_flag magic_quotes_gpc Off
为了能写出移植性较强的代码(可以运行于任何环境),例如不能修改服务器配置的情况,下面的例子可以在运行时关闭
magic_quotes_gpc
。但是这样做比较低效,适当的修改配置才是更好的办法。
例子 31-2. 在运行时关闭魔术引号
if (get_magic_quotes_gpc()) {
function stripslashes_deep($value)
{
$value = is_array($value) ?
array_map('stripslashes_deep', $value) :
stripslashes($value);
return $value;
}
$_POST = array_map('stripslashes_deep', $_POST);
$_GET = array_map('stripslashes_deep', $_GET);
$_COOKIE = array_map('stripslashes_deep', $_COOKIE);
}
?>
但是,还有几个安全漏洞需要堵住。下一项是操纵 GET 变量。
防止用户操纵 GET 变量
在前一节中,防止了用户使用畸形的密码进行登录。如果您很聪明,应该应用您学到的方法,确保对 SQL 语句的所有用户输入进行转义。
但是,用户现在已经安全地登录了。用户拥有有效的密码,并不意味着他将按照规则行事 —— 他有很多机会能够造成损害。例如,应用程序可能允许用户查看特殊的内容。所有链接指向 template.php?pid=33 或 template.php?pid=321 这样的位置。URL 中问号后面的部分称为查询字符串。因为查询字符串直接放在 URL 中,所以也称为 GET 查询字符串。
在 PHP 中,如果禁用了 register_globals,那么可以用 $_GET['pid'] 访问这个字符串。在 template.php 页面中,可能会执行与清单 8 相似的操作。
清单 8. 示例 template.php
fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
?>
这里有什么错吗?首先,这里隐含地相信来自浏览器的 GET 变量 pid 是安全的。这会怎么样呢?大多数用户没那么聪明,无法构造出语义攻击。但是,如果他们注意到浏览器的 URL 位置域中的 pid=33,就可能开始捣乱。如果他们输入另一个数字,那么可能没问题;但是如果输入别的东西,比如输入 SQL 命令或某个文件的名称(比如 /etc/passwd),或者搞别的恶作剧,比如输入长达 3,000 个字符的数值,那么会发生什么呢?
在这种情况下,要记住基本规则,不要信任用户输入。应用程序开发人员知道 template.php 接受的个人标识符(PID)应该是数字,所以可以使用 PHP 的 is_numeric() 函数确保不接受非数字的 PID,如下所示:
清单 9. 使用 is_numeric() 来限制 GET 变量
fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
}else{
//didn't pass the is_numeric() test, do something else!
}?>
这个方法似乎是有效的,但是以下这些输入都能够轻松地通过 is_numeric() 的检查:
最好的做法是使用正则表达式来确保整个 GET 变量由数字组成,如下所示:
清单 10. 使用正则表达式限制 GET 变量
if (strlen($pid)){
if (!ereg("^[0-9]+$",$pid)){
//do something appropriate, like maybe logging \
them out or sending them back to home page
}
}else{
//empty $pid, so send them back to the home page
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//moderately protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
?>
需要做的只是使用 strlen() 检查变量的长度是否非零;如果是,就使用一个全数字正则表达式来确保数据元素是有效的。如果 PID 包含字母、斜线、点号或任何与十六进制相似的内容,那么这个例程捕获它并将页面从用户活动中屏蔽。如果看一下 Page 类幕后的情况,就会看到有安全意识的 PHP 开发人员已经对用户输入 $pid 进行了转义,从而保护了 fetchPage() 方法,如下所示:
清单 11. 对 fetchPage() 方法进行转义
您可能会问,“既然已经确保 PID 是数字,那么为什么还要进行转义?” 因为不知道在多少不同的上下文和情况中会使用 fetchPage() 方法。必须在调用这个方法的所有地方进行保护,而方法中的转义体现了纵深防御的意义。
如果用户尝试输入非常长的数值,比如长达 1000 个字符,试图发起缓冲区溢出攻击,那么会发生什么呢?下一节更详细地讨论这个问题,但是目前可以添加另一个检查,确保输入的 PID 具有正确的长度。您知道数据库的 pid 字段的最大长度是 5 位,所以可以添加下面的检查。
清单 12. 使用正则表达式和长度检查来限制 GET 变量
5){
//do something appropriate, like maybe logging \
them out or sending them back to home page
}
}else{
//empty $pid, so send them back to the home page
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//even more protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
?>
现在,任何人都无法在数据库应用程序中塞进一个 5,000 位的数值 —— 至少在涉及 GET 字符串的地方不会有这种情况。想像一下黑客在试图突破您的应用程序而遭到挫折时咬牙切齿的样子吧!而且因为关闭了错误报告,黑客更难进行侦察。
缓冲区溢出攻击
缓冲区溢出攻击 试图使 PHP 应用程序中(或者更精确地说,在 Apache 或底层操作系统中)的内存分配缓冲区发生溢出。请记住,您可能是使用 PHP 这样的高级语言来编写 Web 应用程序,但是最终还是要调用 C(在 Apache 的情况下)。与大多数低级语言一样,C 对于内存分配有严格的规则。
缓冲区溢出攻击向缓冲区发送大量数据,使部分数据溢出到相邻的内存缓冲区,从而破坏缓冲区或者重写逻辑。这样就能够造成拒绝服务、破坏数据或者在远程服务器上执行恶意代码。
防止缓冲区溢出攻击的惟一方法是检查所有用户输入的长度。例如,如果有一个表单元素要求输入用户的名字,那么在这个域上添加值为 40 的 maxlength 属性,并在后端使用 substr() 进行检查。清单 13 给出表单和 PHP 代码的简短示例。
清单 13. 检查用户输入的长度
" method="post">
Name
为什么既提供 maxlength 属性,又在后端进行 substr() 检查?因为纵深防御总是好的。浏览器防止用户输入 PHP 或 MySQL 不能安全地处理的超长字符串(想像一下有人试图输入长达 1,000 个字符的名称),而后端 PHP 检查会确保没有人远程地或者在浏览器中操纵表单数据。
正如您看到的,这种方式与前一节中使用 strlen() 检查 GET 变量 pid 的长度相似。在这个示例中,忽略长度超过 5 位的任何输入值,但是也可以很容易地将值截短到适当的长度,如下所示:
清单 14. 改变输入的 GET 变量的长度
5){
$pid = substr($pid,0,5);
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//even more protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
?>
注意,缓冲区溢出攻击并不限于长的数字串或字母串。也可能会看到长的十六进制字符串(往往看起来像 \xA3 或 \xFF)。记住,任何缓冲区溢出攻击的目的都是淹没特定的缓冲区,并将恶意代码或指令放到下一个缓冲区中,从而破坏数据或执行恶意代码。对付十六进制缓冲区溢出最简单的方法也是不允许输入超过特定的长度。
如果您处理的是允许在数据库中输入较长条目的表单文本区,那么无法在客户端轻松地限制数据的长度。在数据到达 PHP 之后,可以使用正则表达式清除任何像十六进制的字符串。
清单 15. 防止十六进制字符串
" method="post">
Name
您可能会发现这一系列操作有点儿太严格了。毕竟,十六进制串有合法的用途,比如输出外语中的字符。如何部署十六进制 regex 由您自己决定。比较好的策略是,只有在一行中包含过多十六进制串时,或者字符串的字符超过特定数量(比如 128 或 255)时,才删除十六进制串。
跨站点脚本攻击
在跨站点脚本(XSS)攻击中,往往有一个恶意用户在表单中(或通过其他用户输入方式)输入信息,这些输入将恶意的客户端标记插入过程或数据库中。例如,假设站点上有一个简单的来客登记簿程序,让访问者能够留下姓名、电子邮件地址和简短的消息。恶意用户可以利用这个机会插入简短消息之外的东西,比如对于其他用户不合适的图片或将用户重定向到另一个站点的 JavaScript,或者窃取 cookie 信息。
幸运的是,PHP 提供了 strip_tags() 函数,这个函数可以清除任何包围在 HTML 标记中的内容。strip_tags() 函数还允许提供允许标记的列表,比如 或 。
清单 16 给出一个示例,这个示例是在前一个示例的基础上构建的。
清单 16. 从用户输入中清除 HTML 标记
" method="post">
Name
从安全的角度来看,对公共用户输入使用 strip_tags() 是必要的。如果表单在受保护区域(比如内容管理系统)中,而且您相信用户会正确地执行他们的任务(比如为 Web 站点创建 HTML 内容),那么使用 strip_tags() 可能是不必要的,会影响工作效率。
还有一个问题:如果要接受用户输入,比如对贴子的评论或来客登记项,并需要将这个输入向其他用户显示,那么一定要将响应放在 PHP 的 htmlspecialchars() 函数中。这个函数将与符号、 和 > 符号转换为 HTML 实体。例如,与符号(&)变成 &。这样的话,即使恶意内容躲开了前端 strip_tags() 的处理,也会在后端被 htmlspecialchars() 处理掉。
浏览器内的数据操纵
有一类浏览器插件允许用户篡改页面上的头部元素和表单元素。使用 Tamper Data(一个 Mozilla 插件),可以很容易地操纵包含许多隐藏文本字段的简单表单,从而向 PHP 和 MySQL 发送指令。
用户在点击表单上的 Submit 之前,他可以启动 Tamper Data。在提交表单时,他会看到表单数据字段的列表。Tamper Data 允许用户篡改这些数据,然后浏览器完成表单提交。
让我们回到前面建立的示例。已经检查了字符串长度、清除了 HTML 标记并删除了十六进制字符。但是,添加了一些隐藏的文本字段,如下所示:
清单 17. 隐藏变量
" method="post">
Name
注意,隐藏变量之一暴露了表名:users。还会看到一个值为 create 的 action 字段。只要有基本的 SQL 经验,就能够看出这些命令可能控制着中间件中的一个 SQL 引擎。想搞大破坏的人只需改变表名或提供另一个选项,比如 delete。
图 1 说明了 Tamper Data 能够提供的破坏范围。注意,Tamper Data 不但允许用户访问表单数据元素,还允许访问 HTTP 头和 cookie。
图 1. Tamper Data 窗口

要防御这种工具,最简单的方法是假设任何用户都可能使用 Tamper Data(或类似的工具)。只提供系统处理表单所需的最少量的信息,并把表单提交给一些专用的逻辑。例如,注册表单应该只提交给注册逻辑。
如果已经建立了一个通用表单处理函数,有许多页面都使用这个通用逻辑,那该怎么办?如果使用隐藏变量来控制流向,那该怎么办?例如,可能在隐藏表单变量中指定写哪个数据库表或使用哪个文件存储库。有 4 种选择:
后两个选项并不完美,但是与让用户轻松地猜出中间件逻辑或数据模型相比,它们要好得多了。
现在还剩下什么问题呢?远程表单提交。
远程表单提交
Web 的好处是可以分享信息和服务。坏处也是可以分享信息和服务,因为有些人做事毫无顾忌。
以表单为例。任何人都能够访问一个 Web 站点,并使用浏览器上的 File > Save As 建立表单的本地副本。然后,他可以修改 action 参数来指向一个完全限定的 URL(不指向 formHandler.php,而是指向 http://www.yoursite.com/formHandler.php,因为表单在这个站点上),做他希望的任何修改,点击 Submit,服务器会把这个表单数据作为合法通信流接收。
首先可能考虑检查 $_SERVER['HTTP_REFERER'],从而判断请求是否来自自己的服务器,这种方法可以挡住大多数恶意用户,但是挡不住最高明的黑客。这些人足够聪明,能够篡改头部中的引用者信息,使表单的远程副本看起来像是从您的服务器提交的。
处理远程表单提交更好的方式是,根据一个惟一的字符串或时间戳生成一个令牌,并将这个令牌放在会话变量和表单中。提交表单之后,检查两个令牌是否匹配。如果不匹配,就知道有人试图从表单的远程副本发送数据。
要创建随机的令牌,可以使用 PHP 内置的 md5()、uniqid() 和 rand() 函数,如下所示:
清单 18. 防御远程表单提交
" method="post">
Name
"/>
这种技术是有效的,这是因为在 PHP 中会话数据无法在服务器之间迁移。即使有人获得了您的 PHP 源代码,将它转移到自己的服务器上,并向您的服务器提交信息,您的服务器接收的也只是空的或畸形的会话令牌和原来提供的表单令牌。它们不匹配,远程表单提交就失败了。
对于高级用户还需要进一步了解的是:文件注入、HTTP 头欺骗和其他漏洞。
对于普通用户,上面提到的这些如果都能做的足够好,那你的web应用程序就
很完美了。
参考资料
学习
https://www6.software.ibm.com/developerworks/cn/education/opensource/os-php-lockdown/section3.html
主题包括:
- SQL 注入攻击
- 操纵 GET 字符串
- 缓冲区溢出攻击
- 跨站点脚本攻击(XSS)
- 浏览器内的数据操纵
- 远程表单提交
规则 1:绝不要信任外部数据或输入(对外部数据进行严格验证,包括客户端和服务器端的)
关于 Web 应用程序安全性,必须认识到的第一件事是不应该信任外部数据。外部数据(outside data) 包括不是由程序员在 PHP 代码中直接输入的任何数据。在采取措施确保安全之前,来自任何其他来源(比如 GET 变量、表单 POST、数据库、配置文件、会话变量或 cookie)的任何数据都是不可信任的。
清单 3. 使用户输入变得安全
$myUsername = cleanInput($_POST['username']); //clean!
$arrayUsers = array($myUsername, 'tom', 'tommy'); //clean!
define("GREETING", 'hello there' . $myUsername); //clean!
function cleanInput($input){
$clean = strtolower($input);
$clean = preg_replace("/[^a-z]/", "", $clean);
$clean = substr($clean,0,12);
return $clean;
}
规则 2:禁用那些使安全性难以实施的 PHP 设置(关闭不安全设置)
已经知道了不能信任用户输入,还应该知道不应该信任机器上配置 PHP 的方式。例如,要确保禁用 register_globals。如果启用了 register_globals,就可能做一些粗心的事情,比如使用 $variable 替换同名的 GET 或 POST 字符串。通过禁用这个设置,PHP 强迫您在正确的名称空间中引用正确的变量。要使用来自表单 POST 的变量,应该引用 $_POST['variable']。这样就不会将这个特定变量误会成 cookie、会话或 GET 变量。
要检查的第二个设置是错误报告级别。在开发期间,希望获得尽可能多的错误报告,但是在交付项目时,希望将错误记录到日志文件中,而不是显示在屏幕上。为什么呢?因为恶意的黑客会使用错误报告信息(比如 SQL 错误)来猜测应用程序正在做什么。这种侦察可以帮助黑客突破应用程序。为了堵住这个漏洞,需要编辑 php.ini 文件,为 error_log 条目提供合适的目的地,并将 display_errors 设置为 Off。
规则 3:如果不能理解它,就不能保护它(写易于理解的代码)
一些开发人员使用奇怪的语法,或者将语句组织得很紧凑,形成简短但是含义模糊的代码。这种方式可能效率高,但是如果您不理解代码正在做什么,那么就无法决定如何保护它。
清单 4. 使代码容易得到保护
//obfuscated code
$input = (isset($_POST['username']) ? $_POST['username']:'');
//unobfuscated code
$input = '';
if (isset($_POST['username'])){
$input = $_POST['username'];
}else{
$input = '';
}
在第二个比较清晰的代码段中,很容易看出 $input 是有瑕疵的,需要进行清理,然后才能安全地处理。
规则 4:“纵深防御” 是新的法宝(不要只用一种防范方式)
本教程将用示例来说明如何保护在线表单,同时在处理表单的 PHP 代码中采用必要的措施。同样,即使使用 PHP regex 来确保 GET 变量完全是数字的,仍然可以采取措施确保 SQL 查询使用转义的用户输入。
纵深防御不只是一种好思想,它可以确保您不会陷入严重的麻烦。
既然已经讨论了基本规则,现在就来研究第一种威胁:SQL 注入攻击。
很明显,如果在一个表单中(假设为包含用户id和密码的表单),不经验证就
直接把$_POST过来的数据用在sql语句中,那是相当危险的。
例如,如果用户输入 foo 作为用户名,输入 ' or '1'='1 作为密码,那么实际上会将以下字符串传递给 PHP,然后将查询传递给 MySQL:
$sql = "select * from users where
username='foo' and password='' or '1'='1' limit 1";
这个查询中只要存在username为foo的用户就会返回结果,因此 PHP 会允许进行访问。通过在密码字符串的末尾注入某些恶意 SQL,黑客就能装扮成合法的用户。
解决这个问题的办法是,将 PHP 的内置 mysql_real_escape_string() 函数用作任何用户输入的包装器。这个函数对字符串中的字符进行转义,使字符串不可能传递撇号等特殊字符并让 MySQL 根据特殊字符进行操作。
使用 mysql_real_escape_string() 作为用户输入的包装器,就可以避免用户输入中的任何恶意 SQL 注入。如果用户尝试通过 SQL 注入传递畸形的密码,那么会将以下查询传递给数据库:
select * from users where
username='foo' and password='\' or \'1\'=\'1' limit 1"
数据库中没有任何东西与这样的密码匹配。仅仅采用一个简单的步骤,就堵住了 Web 应用程序中的一个大漏洞。这里得出的经验是,总是应该对 SQL 查询的用户输入进行转义。另外可以参考关于php的
get_magic_quotes_gpc()
函数,因为当向数据库中插入数据时,魔术引号所做的就是自动对所有的 GET、POST、COOKIE 数据运用
addslashes()
函数,但首先是在php.ini中打开magic_quotes_gpc=on.这对于初学者是个不错的选择。但使用它也有些问题,那就是
-
可移植性
编程时认为其打开或并闭都会影响到移植性。可以用
get_magic_quotes_gpc()
来检查是否打开,并据此编程。
-
性能
由于并不是每一段被转义的数据都要插入数据库的,如果所有进入 PHP 的数据都被转义的话,那么会对程序的执行效率产生一定的影响。在运行时调用转义函数(如
addslashes()
)更有效率。
尽管 php.ini-dist 默认打开了这个选项,但是 php.ini-recommended 默认却关闭了它,主要是出于性能的考虑。
-
不便
由于不是所有数据都需要转义,在不需要转义的地方看到转义的数据就很烦。比如说通过表单发送邮件,结果看到一大堆的 \'。针对这个问题,可以使用
stripslashes()
函数处理。
下面是一个通过 php.ini 文件把这些选项设为 Off 的范例。更多信息请参见手册的
怎样修改配置设定
。
; Magic quotes
;
; Magic quotes for incoming GET/POST/Cookie data.
magic_quotes_gpc = Off
; Magic quotes for runtime-generated data, e.g. data from SQL, from exec(), etc.
magic_quotes_runtime = Off
; Use Sybase-style magic quotes (escape ' with '' instead of \').
magic_quotes_sybase = Off
如果不能修改服务器端的配置文件,使用 .htaccess 也可以。范例如下:
php_flag magic_quotes_gpc Off
为了能写出移植性较强的代码(可以运行于任何环境),例如不能修改服务器配置的情况,下面的例子可以在运行时关闭
magic_quotes_gpc
。但是这样做比较低效,适当的修改配置才是更好的办法。
例子 31-2. 在运行时关闭魔术引号
if (get_magic_quotes_gpc()) {
function stripslashes_deep($value)
{
$value = is_array($value) ?
array_map('stripslashes_deep', $value) :
stripslashes($value);
return $value;
}
$_POST = array_map('stripslashes_deep', $_POST);
$_GET = array_map('stripslashes_deep', $_GET);
$_COOKIE = array_map('stripslashes_deep', $_COOKIE);
}
?>
但是,还有几个安全漏洞需要堵住。下一项是操纵 GET 变量。
防止用户操纵 GET 变量
在前一节中,防止了用户使用畸形的密码进行登录。如果您很聪明,应该应用您学到的方法,确保对 SQL 语句的所有用户输入进行转义。
但是,用户现在已经安全地登录了。用户拥有有效的密码,并不意味着他将按照规则行事 —— 他有很多机会能够造成损害。例如,应用程序可能允许用户查看特殊的内容。所有链接指向 template.php?pid=33 或 template.php?pid=321 这样的位置。URL 中问号后面的部分称为查询字符串。因为查询字符串直接放在 URL 中,所以也称为 GET 查询字符串。
在 PHP 中,如果禁用了 register_globals,那么可以用 $_GET['pid'] 访问这个字符串。在 template.php 页面中,可能会执行与清单 8 相似的操作。
清单 8. 示例 template.php
fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
?>
这里有什么错吗?首先,这里隐含地相信来自浏览器的 GET 变量 pid 是安全的。这会怎么样呢?大多数用户没那么聪明,无法构造出语义攻击。但是,如果他们注意到浏览器的 URL 位置域中的 pid=33,就可能开始捣乱。如果他们输入另一个数字,那么可能没问题;但是如果输入别的东西,比如输入 SQL 命令或某个文件的名称(比如 /etc/passwd),或者搞别的恶作剧,比如输入长达 3,000 个字符的数值,那么会发生什么呢?
在这种情况下,要记住基本规则,不要信任用户输入。应用程序开发人员知道 template.php 接受的个人标识符(PID)应该是数字,所以可以使用 PHP 的 is_numeric() 函数确保不接受非数字的 PID,如下所示:
清单 9. 使用 is_numeric() 来限制 GET 变量
fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
}else{
//didn't pass the is_numeric() test, do something else!
}?>
这个方法似乎是有效的,但是以下这些输入都能够轻松地通过 is_numeric() 的检查:
- 100 (有效)
- 100.1 (不应该有小数位)
- +0123.45e6 (科学计数法 —— 不好)
- 0xff33669f (十六进制 —— 危险!危险!)
最好的做法是使用正则表达式来确保整个 GET 变量由数字组成,如下所示:
清单 10. 使用正则表达式限制 GET 变量
if (strlen($pid)){
if (!ereg("^[0-9]+$",$pid)){
//do something appropriate, like maybe logging \
them out or sending them back to home page
}
}else{
//empty $pid, so send them back to the home page
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//moderately protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
?>
需要做的只是使用 strlen() 检查变量的长度是否非零;如果是,就使用一个全数字正则表达式来确保数据元素是有效的。如果 PID 包含字母、斜线、点号或任何与十六进制相似的内容,那么这个例程捕获它并将页面从用户活动中屏蔽。如果看一下 Page 类幕后的情况,就会看到有安全意识的 PHP 开发人员已经对用户输入 $pid 进行了转义,从而保护了 fetchPage() 方法,如下所示:
清单 11. 对 fetchPage() 方法进行转义
您可能会问,“既然已经确保 PID 是数字,那么为什么还要进行转义?” 因为不知道在多少不同的上下文和情况中会使用 fetchPage() 方法。必须在调用这个方法的所有地方进行保护,而方法中的转义体现了纵深防御的意义。
如果用户尝试输入非常长的数值,比如长达 1000 个字符,试图发起缓冲区溢出攻击,那么会发生什么呢?下一节更详细地讨论这个问题,但是目前可以添加另一个检查,确保输入的 PID 具有正确的长度。您知道数据库的 pid 字段的最大长度是 5 位,所以可以添加下面的检查。
清单 12. 使用正则表达式和长度检查来限制 GET 变量
5){
//do something appropriate, like maybe logging \
them out or sending them back to home page
}
}else{
//empty $pid, so send them back to the home page
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//even more protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
?>
现在,任何人都无法在数据库应用程序中塞进一个 5,000 位的数值 —— 至少在涉及 GET 字符串的地方不会有这种情况。想像一下黑客在试图突破您的应用程序而遭到挫折时咬牙切齿的样子吧!而且因为关闭了错误报告,黑客更难进行侦察。
缓冲区溢出攻击
缓冲区溢出攻击 试图使 PHP 应用程序中(或者更精确地说,在 Apache 或底层操作系统中)的内存分配缓冲区发生溢出。请记住,您可能是使用 PHP 这样的高级语言来编写 Web 应用程序,但是最终还是要调用 C(在 Apache 的情况下)。与大多数低级语言一样,C 对于内存分配有严格的规则。
缓冲区溢出攻击向缓冲区发送大量数据,使部分数据溢出到相邻的内存缓冲区,从而破坏缓冲区或者重写逻辑。这样就能够造成拒绝服务、破坏数据或者在远程服务器上执行恶意代码。
防止缓冲区溢出攻击的惟一方法是检查所有用户输入的长度。例如,如果有一个表单元素要求输入用户的名字,那么在这个域上添加值为 40 的 maxlength 属性,并在后端使用 substr() 进行检查。清单 13 给出表单和 PHP 代码的简短示例。
清单 13. 检查用户输入的长度
" method="post">
Name
为什么既提供 maxlength 属性,又在后端进行 substr() 检查?因为纵深防御总是好的。浏览器防止用户输入 PHP 或 MySQL 不能安全地处理的超长字符串(想像一下有人试图输入长达 1,000 个字符的名称),而后端 PHP 检查会确保没有人远程地或者在浏览器中操纵表单数据。
正如您看到的,这种方式与前一节中使用 strlen() 检查 GET 变量 pid 的长度相似。在这个示例中,忽略长度超过 5 位的任何输入值,但是也可以很容易地将值截短到适当的长度,如下所示:
清单 14. 改变输入的 GET 变量的长度
5){
$pid = substr($pid,0,5);
}
//we create an object of a fictional class Page, which is now
//even more protected from evil user input
$obj = new Page;
$content = $obj->fetchPage($pid);
//and now we have a bunch of PHP that displays the page
//......
//......
?>
注意,缓冲区溢出攻击并不限于长的数字串或字母串。也可能会看到长的十六进制字符串(往往看起来像 \xA3 或 \xFF)。记住,任何缓冲区溢出攻击的目的都是淹没特定的缓冲区,并将恶意代码或指令放到下一个缓冲区中,从而破坏数据或执行恶意代码。对付十六进制缓冲区溢出最简单的方法也是不允许输入超过特定的长度。
如果您处理的是允许在数据库中输入较长条目的表单文本区,那么无法在客户端轻松地限制数据的长度。在数据到达 PHP 之后,可以使用正则表达式清除任何像十六进制的字符串。
清单 15. 防止十六进制字符串
" method="post">
Name
您可能会发现这一系列操作有点儿太严格了。毕竟,十六进制串有合法的用途,比如输出外语中的字符。如何部署十六进制 regex 由您自己决定。比较好的策略是,只有在一行中包含过多十六进制串时,或者字符串的字符超过特定数量(比如 128 或 255)时,才删除十六进制串。
跨站点脚本攻击
在跨站点脚本(XSS)攻击中,往往有一个恶意用户在表单中(或通过其他用户输入方式)输入信息,这些输入将恶意的客户端标记插入过程或数据库中。例如,假设站点上有一个简单的来客登记簿程序,让访问者能够留下姓名、电子邮件地址和简短的消息。恶意用户可以利用这个机会插入简短消息之外的东西,比如对于其他用户不合适的图片或将用户重定向到另一个站点的 JavaScript,或者窃取 cookie 信息。
幸运的是,PHP 提供了 strip_tags() 函数,这个函数可以清除任何包围在 HTML 标记中的内容。strip_tags() 函数还允许提供允许标记的列表,比如 或 。
清单 16 给出一个示例,这个示例是在前一个示例的基础上构建的。
清单 16. 从用户输入中清除 HTML 标记
" method="post">
Name
从安全的角度来看,对公共用户输入使用 strip_tags() 是必要的。如果表单在受保护区域(比如内容管理系统)中,而且您相信用户会正确地执行他们的任务(比如为 Web 站点创建 HTML 内容),那么使用 strip_tags() 可能是不必要的,会影响工作效率。
还有一个问题:如果要接受用户输入,比如对贴子的评论或来客登记项,并需要将这个输入向其他用户显示,那么一定要将响应放在 PHP 的 htmlspecialchars() 函数中。这个函数将与符号、 和 > 符号转换为 HTML 实体。例如,与符号(&)变成 &。这样的话,即使恶意内容躲开了前端 strip_tags() 的处理,也会在后端被 htmlspecialchars() 处理掉。
浏览器内的数据操纵
有一类浏览器插件允许用户篡改页面上的头部元素和表单元素。使用 Tamper Data(一个 Mozilla 插件),可以很容易地操纵包含许多隐藏文本字段的简单表单,从而向 PHP 和 MySQL 发送指令。
用户在点击表单上的 Submit 之前,他可以启动 Tamper Data。在提交表单时,他会看到表单数据字段的列表。Tamper Data 允许用户篡改这些数据,然后浏览器完成表单提交。
让我们回到前面建立的示例。已经检查了字符串长度、清除了 HTML 标记并删除了十六进制字符。但是,添加了一些隐藏的文本字段,如下所示:
清单 17. 隐藏变量
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Name
注意,隐藏变量之一暴露了表名:users。还会看到一个值为 create 的 action 字段。只要有基本的 SQL 经验,就能够看出这些命令可能控制着中间件中的一个 SQL 引擎。想搞大破坏的人只需改变表名或提供另一个选项,比如 delete。
图 1 说明了 Tamper Data 能够提供的破坏范围。注意,Tamper Data 不但允许用户访问表单数据元素,还允许访问 HTTP 头和 cookie。
图 1. Tamper Data 窗口

要防御这种工具,最简单的方法是假设任何用户都可能使用 Tamper Data(或类似的工具)。只提供系统处理表单所需的最少量的信息,并把表单提交给一些专用的逻辑。例如,注册表单应该只提交给注册逻辑。
如果已经建立了一个通用表单处理函数,有许多页面都使用这个通用逻辑,那该怎么办?如果使用隐藏变量来控制流向,那该怎么办?例如,可能在隐藏表单变量中指定写哪个数据库表或使用哪个文件存储库。有 4 种选择:
- 不改变任何东西,暗自祈祷系统上没有任何恶意用户。
- 重写功能,使用更安全的专用表单处理函数,避免使用隐藏表单变量。
- 使用 md5() 或其他加密机制对隐藏表单变量中的表名或其他敏感信息进行加密。在 PHP 端不要忘记对它们进行解密。
- 通过使用缩写或昵称让值的含义模糊,在 PHP 表单处理函数中再对这些值进行转换。例如,如果要引用 users 表,可以用 u 或任意字符串(比如 u8y90x0jkL)来引用它。
后两个选项并不完美,但是与让用户轻松地猜出中间件逻辑或数据模型相比,它们要好得多了。
现在还剩下什么问题呢?远程表单提交。
远程表单提交
Web 的好处是可以分享信息和服务。坏处也是可以分享信息和服务,因为有些人做事毫无顾忌。
以表单为例。任何人都能够访问一个 Web 站点,并使用浏览器上的 File > Save As 建立表单的本地副本。然后,他可以修改 action 参数来指向一个完全限定的 URL(不指向 formHandler.php,而是指向 http://www.yoursite.com/formHandler.php,因为表单在这个站点上),做他希望的任何修改,点击 Submit,服务器会把这个表单数据作为合法通信流接收。
首先可能考虑检查 $_SERVER['HTTP_REFERER'],从而判断请求是否来自自己的服务器,这种方法可以挡住大多数恶意用户,但是挡不住最高明的黑客。这些人足够聪明,能够篡改头部中的引用者信息,使表单的远程副本看起来像是从您的服务器提交的。
处理远程表单提交更好的方式是,根据一个惟一的字符串或时间戳生成一个令牌,并将这个令牌放在会话变量和表单中。提交表单之后,检查两个令牌是否匹配。如果不匹配,就知道有人试图从表单的远程副本发送数据。
要创建随机的令牌,可以使用 PHP 内置的 md5()、uniqid() 和 rand() 函数,如下所示:
清单 18. 防御远程表单提交
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"/>
这种技术是有效的,这是因为在 PHP 中会话数据无法在服务器之间迁移。即使有人获得了您的 PHP 源代码,将它转移到自己的服务器上,并向您的服务器提交信息,您的服务器接收的也只是空的或畸形的会话令牌和原来提供的表单令牌。它们不匹配,远程表单提交就失败了。
对于高级用户还需要进一步了解的是:文件注入、HTTP 头欺骗和其他漏洞。
对于普通用户,上面提到的这些如果都能做的足够好,那你的web应用程序就
很完美了。
参考资料
学习
- 在 Zend.com 上寻找有用的
PHP 101 教程
。
- 获得 Chris Shiflett 的
Essential PHP Security
的副本。他所做的介绍比本教程深入得多。
- 获得 Simson Garfinkel 的
Web Security, Privacy & Commerce
的副本。
- 进一步了解
PHP Security Consortium
。
- 阅读 “
Top 7 PHP Security Blunders
”。
- 查阅 developerWorks “
推荐的 PHP 读物列表
”。
- 阅读 developerWorks 文章 “
审计 PHP,第 1 部分: 理解 register_globals
”。
- 查看
PHP Security HOWTO 网络广播
。
- 访问 IBM developerWorks 的
PHP 项目参考资料
来进一步了解 PHP。
- 随时关注
developerWorks 技术活动和网络广播
。
- 了解世界各地面向 IBM 开放源码开发人员的即将召开的会议、内部预览、网络广播和其他
活动
。
- 访问 developerWorks 的
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- 要想听听软件开发人员之间有意思的访谈和讨论,就一定要查阅
developerWorks podcasts
。
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