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每个 node 应用可能存在的 timing-attack 安全漏洞

前言

假如你在项目中遇到过 eslint 报错 Potential timing attack ,不可忽视!这是一个涉及到安全的问题:时序攻击。

eslint 报错原因

  • 首先eslint引入了一个叫做eslint-plugin-security的插件,这个插件有助于识别出潜在的安全问题,但同时也会产生误报的问题,附上插件 源码地址
  var keywords = '((' + [
    'password',
    'secret',
    'api',
    'apiKey',
    'token',
    'auth',
    'pass',
    'hash'
  ].join(')|(') + '))';

  var re = new RegExp('^' + keywords + '$', 'im');

  function containsKeyword (node) {
    if (node.type === 'Identifier') {
      if (re.test(node.name)) return true;
    }
    return
  }


  if (node.test.operator === '==' || node.test.operator === '===' || node.test.operator === '!=' || node.test.operator === '!==') {
    // 在这里 console 出错误
  }
复制代码

首先这个插件会判断本次的运算符是否为 ==、===、!=、!==其中一种,其次检查标识符(字段名)是否包含特殊字符串password、secret、api、apiKey、token、auth、pass、hash,如果同时满足二者情况,eslint 就会编译报错 Potential timing attack

攻击定义

timing attack:时序攻击,属于侧信道攻击 / 旁路攻击,侧信道攻击指的是利用信道外的信息,比如加解密的数据、数据比较时间、密文传输的流量和途径进行攻击的方式,相当于是“旁敲侧击”。

攻击点

  • 首先讲讲js比较两个字符串大小的原理:

    • 判断字符串长度是否为0,如果为0,就可以直接比较出结果;反之,进入到第二步。
    • 字符串是由一个个字符组成,通过每个字符的charCode进行比较。
    • 在第二步中,只要出现一个字符不同,就 return false,剩余的字符不再做比较。
  • 单个字符的比较是很快的,攻击者可以细化测量时间精度到微秒,通过响应时间的差异推算出是从哪一个字符开始不用的,这样一次次实验或者用 Python 写个脚本去跑,就可以试出正确的密码,密码破解的难度也降低了不少。

容易受攻击的写法

  if (user.password === password) {
    return { state: true }; // 登录成功
  }
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防御措施

每次不同的输入会造成处理时间的不同。为了防止它,我们需要使字符串比较花费相同的时间量,无论输入的密码是什么。

不容易受攻击的写法

系统中每一个密码的长度是固定的,每次比较密码是否相同时,使用正确密码的长度作为比较次数,使用异或比较每一个字符的 Unicode 编码是否相等,并且把每一次的比较结果存放到一个数组中,最后再判断数组的每一个元素是否为0(为 0 表示两个字符相同)

  // psdReceived 为用户输入密码;
  // psdDb 为系统中存储的正确用户密码
  const correctUser = (psdDb, psdReceived) => {
    const state = [];
    for (let i = 0; i < psdDb.length; ++i) {
      if (!psdReceived[i]) {
        state.push(false);
      } else {
        state.push(psdReceived.charCodeAt(i) ^ psdDb.charCodeAt(i));
      }
    }
    return state.length !== 0 && state.every(item => !item);
  }
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三方包推荐

也可以使用 cryptiles 这个 npm 模块来解决这个问题

import cryptiles from 'cryptiles';

......
return cryptiles.fixedTimeCimparison(passwordFromDb, passwordReceived);
复制代码

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