flask系列(2-6)-CSRF

CSRF

  • CSRF全拼为Cross Site Request Forgery，译为跨站请求伪造。
  • CSRF指攻击者盗用了你的身份，以你的名义发送恶意请求。
    • 包括：以你名义发送邮件，发消息，盗取你的账号，甚至于购买商品，虚拟货币转账......
  • 造成的问题：个人隐私泄露以及财产安全。

CSRF攻击示意图

  • 客户端访问服务器时没有同服务器做安全验证

  •  

     

防止 CSRF 攻击

步骤

  1. 在客户端向后端请求界面数据的时候，后端会往响应中的 cookie 中设置 csrf_token 的值
  2. 在 Form 表单中添加一个隐藏的的字段，值也是 csrf_token
  3. 在用户点击提交的时候，会带上这两个值向后台发起请求
  4. 后端接受到请求，以会以下几件事件：
    • 从 cookie中取出 csrf_token
    • 从 表单数据中取出来隐藏的 csrf_token 的值
    • 进行对比
  5. 如果比较之后两值一样，那么代表是正常的请求，如果没取到或者比较不一样，代表不是正常的请求，不执行下一步操作

代码演示

未进行 csrf 校验的 WebA

  • 后端代码实现
 
from flask import Flask, render_template, make_response
from flask import redirect
from flask import request
from flask import url_for
 
app = Flask(__name__)
 
 
@app.route('/', methods=["POST", "GET"])
def index():
    if request.method == "POST":
        # 取到表单中提交上来的参数
        username = request.form.get("username")
        password = request.form.get("password")
 
        if not all([username, password]):
            print('参数错误')
        else:
            print(username, password)
            if username == 'laowang' and password == '1234':
                # 状态保持，设置用户名到cookie中表示登录成功
                response = redirect(url_for('transfer'))
                response.set_cookie('username', username)
                return response
            else:
                print('密码错误')
 
    return render_template('temp_login.html')
 
 
@app.route('/transfer', methods=["POST", "GET"])
def transfer():
    # 从cookie中取到用户名
    username = request.cookies.get('username', None)
    # 如果没有取到，代表没有登录
    if not username:
        return redirect(url_for('index'))
 
    if request.method == "POST":
        to_account = request.form.get("to_account")
        money = request.form.get("money")
        print('假装执行转操作，将当前登录用户的钱转账到指定账户')
        return '转账 %s 元到 %s 成功' % (money, to_account)
 
    # 渲染转换页面
    response = make_response(render_template('temp_transfer.html'))
    return response
 
if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True, port=9000)
  • 前端登录页面代码
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登录</title>
</head>
<body>
 
<h1>我是网站A，登录页面</h1>
 
<form method="post">
    <label>用户名：</label><input type="text" name="username" placeholder="请输入用户名"><br/>
    <label>密码：</label><input type="password" name="password" placeholder="请输入密码"><br/>
    <input type="submit" value="登录">
</form>
 
</body>
</html>
  • 前端转账页面代码
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>转账</title>
</head>
<body>
<h1>我是网站A，转账页面</h1>
 
<form method="post">
    <label>账户：</label><input type="text" name="to_account" placeholder="请输入要转账的账户"><br/>
    <label>金额：</label><input type="number" name="money" placeholder="请输入转账金额"><br/>
    <input type="submit" value="转账">
</form>
 
</body>
</html>

运行测试，如果在未登录的情况下，不能直接进入转账页面，测试转账是成功的

攻击网站B的代码

  • 后端代码实现
from flask import Flask
from flask import render_template
 
app = Flask(__name__)
 
@app.route('/')
def index():
    return render_template('temp_index.html')
 
if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True, port=8000)
  • 前端代码实现
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
 
<h1>我是网站B</h1>
 
<form method="post" action="http://127.0.0.1:9000/transfer">
    <input type="hidden" name="to_account" value="999999">
    <input type="hidden" name="money" value="190000" hidden>
    <input type="submit" value="点击领取优惠券">
</form>
 
</body>
</html>

运行测试，在用户登录网站A的情况下，点击网站B的按钮，可以实现伪造访问

在网站A中模拟实现 csrf_token 校验的流程

  • 添加生成 csrf_token 的函数
# 生成 csrf_token 函数
def generate_csrf():
    return bytes.decode(base64.b64encode(os.urandom(48)))
  • 在渲染转账页面的，做以下几件事情：
    • 生成 csrf_token 的值
    • 在返回转账页面的响应里面设置 csrf_token 到 cookie 中
    • 将 csrf_token 保存到表单的隐藏字段中
@app.route('/transfer', methods=["POST", "GET"])
def transfer():
    ...
    # 生成 csrf_token 的值
    csrf_token = generate_csrf()
 
    # 渲染转换页面，传入 csrf_token 到模板中
    response = make_response(render_template('temp_transfer.html', csrf_token=csrf_token))
    # 设置csrf_token到cookie中，用于提交校验
    response.set_cookie('csrf_token', csrf_token)
    return response
  • 在转账模板表单中添加 csrf_token 隐藏字段
<form method="post">
    <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{ csrf_token }}">
    <label>账户：</label><input type="text" name="to_account" placeholder="请输入要转账的账户"><br/>
    <label>金额：</label><input type="number" name="money" placeholder="请输入转账金额"><br/>
    <input type="submit" value="转账">
</form>
  • 运行测试，进入到转账页面之后，查看 cookie 和 html 源代码

  •  

     

  • 在执行转账逻辑之前进行 csrf_token 的校验
if request.method == "POST":
    to_account = request.form.get("to_account")
    money = request.form.get("money")
    # 取出表单中的 csrf_token
    form_csrf_token = request.form.get("csrf_token")
    # 取出 cookie 中的 csrf_token
    cookie_csrf_token = request.cookies.get("csrf_token")
    # 进行对比
    if cookie_csrf_token != form_csrf_token:
        return 'token校验失败，可能是非法操作'
    print('假装执行转操作，将当前登录用户的钱转账到指定账户')
    return '转账 %s 元到 %s 成功' % (money, to_account)

运行测试，用户直接在网站 A 操作没有问题，再去网站B进行操作，发现转账不成功，因为网站 B 获取不到表单中的 csrf_token 的隐藏字段，而且浏览器有同源策略，网站B是获取不到网站A的 cookie 的，所以就解决了跨站请求伪造的问题

在 Flask 项目中解决 CSRF 攻击

在 Flask 中， Flask-wtf 扩展有一套完善的 csrf 防护体系，对于我们开发者来说，使用起来非常简单

在 FlaskForm 中实现校验

  • 设置应用程序的 secret_key
    • 用于加密生成的 csrf_token 的值
app.secret_key = "#此处可以写随机字符串#"
  • 在模板的表单中添加以下代码
<form method="post">
    {{ form.csrf_token() }}
    {{ form.username.label }} {{ form.username }}<br/>
    {{ form.password.label }} {{ form.password }}<br/>
    {{ form.password2.label }} {{ form.password2 }}<br/>
    {{ form.submit }}
</form>
  • 渲染出来的前端页面为：

  •  

     

设置完毕，cookie 中的 csrf_token 不需要我们关心，会自动帮我们设置

单独使用

  • 设置应用程序的 secret_key
    • 用于加密生成的 csrf_token 的值
app.secret_key = "#此处可以写随机字符串#"
  • 导入 flask_wtf.csrf 中的 CSRFProtect 类，进行初始化，并在初始化的时候关联 app
from flask.ext.wtf import CSRFProtect
CSRFProtect(app)
  • 如果模板中有表单，不需要做任何事。与之前一样:
<form method="post">
    {{ form.csrf_token }}
    ...
</form>
  • 但如果模板中没有表单，你仍需要 CSRF 令牌:
 
<form method="post" action="/">
    <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{ csrf_token() }}" />
</form>

后续项目中会使用到此功能

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