前端万花筒

有一天,Joe 发现了一个他常去的论坛书签,但已经有半年没访问了。Joe 想看看这个论坛现在有什么变化,于是他进入论坛,输入用户名和密码,却收到密码错误的提示。几次尝试后,系统提示 Joe 使用“忘记

面试官:为什么在忘记密码时只能重置密码,而不能发送旧密码?

有一天,面试码时密码密码Joe 发现了一个他常去的什忘送旧论坛书签,但已经有半年没访问了 。记密Joe 想看看这个论坛现在有什么变化 ,只能重置于是面试码时密码密码他进入论坛 ,输入用户名和密码,什忘送旧却收到密码错误的记密提示。

几次尝试后 ,只能重置系统提示 Joe 使用“忘记密码”功能 。面试码时密码密码于是什忘送旧 Joe 填写了他的邮箱,查收了收件箱中的记密重置密码链接。云计算尽管 Joe 最终通过重新设置的只能重置密码成功登录,但有一个问题让他百思不得其解  :

奇怪,面试码时密码密码为什么我必须重置密码 ?什忘送旧为什么不直接把旧密码发到我的邮箱呢?

很多人可能都有像 Joe 一样的疑问 。发送旧密码不是记密更好吗?为什么要强迫我更改密码?

这个看似简单的问题实际上涉及到许多信息安全相关的概念。让我们慢慢寻找问题的答案 ,并顺便学习一些信息安全的基础知识!

数据库被盗

我们经常会看到新闻报道某个网站的数据再次被盗  ,亿华云所有客户的个人数据被泄露 ,比如知名域名托管网站 GoDaddy 之前泄露了 120 万用户记录 。

这里我想和大家讨论两个问题 :

数据这么容易泄露吗 ?数据泄露可能会带来什么后果 ?

首先来看第一个问题 ,很多安全漏洞会导致数据泄露,而一些攻击这些漏洞的方法比你想象的要简单百倍。

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你想象中的黑客可能像下面这样 ,输入一堆你不知道他们在做什么的命令。屏幕显示出很多黑底白字或绿字的界面 ,完全看不懂 ,但他们一操作,建站模板网站就被黑了 。

但有些漏洞可能通过在地址栏上改几个字就能成功攻击,即使你不懂任何代码。

举个例子 ,假设今天有一个购物网站  。买了东西下单后,订单确认并重定向到订单页面,页面上有很多你的数据,比如姓名 、收货地址 、联系电话、邮箱等。

然后你发现订单页面的 URL 是:https://shop.example.com/orders?id=14597 。高防服务器

巧合的是,你的订单号也是 14597。在好奇心驱使下 ,你试着把这个数字改成 14596 ,然后按下回车键。

一些攻击是如此简单和平凡 ,只需更改一个数字,你就可以看到别人的数据 。如果你知道如何编写程序 ,你可以写一个脚本自动获取从 ID 1 到 ID 15000 的服务器租用数据。然后你就拥有了这个购物网站上所有 15000 个订单的信息——上万客户的个人数据 。

这种漏洞有一个术语,叫做 IDOR(Insecure Direct Object References),即不安全的直接对象引用。导致这种漏洞的原因是开发时工程师没有注意权限控制 ,允许用户访问其他人的数据 。

有些人可能认为我只是为了在本文中说明问题而简化了事情,但现实中的源码下载攻击并不像这个例子这么简单 。

这句话只对了一半 。大多数网站确实没有这么明显的漏洞 ,攻击方法也更复杂。然而 ,令人恐惧的是 ,有些网站就是这么简单——改一个数字就能访问别人的数据 。

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例如 ,这两个是真实的 IDOR 漏洞 :

xarefit 有访问/下载所有会员个人数据的权限。DoorGods 的 IDOR 导致个人数据泄露 。

今后 ,只要你在 URL 栏看到这种数字 ,你可以尝试做一些更改 。即使你不会编写程序,也可能发现 IDOR 漏洞。

个人数据泄露后会怎样 ?

我们已经看到了从防御不力的网站泄露个人数据是多么容易 。

那么 ,数据泄露后会对用户产生什么影响呢 ?

最直观的体验应该是诈骗电话 ,比如某些购书网站或酒店预订网站。他们打电话给你 ,声称需要分期退款 ,并为了获取你的信任 ,他们甚至可以告诉你你买了哪本书 ,预订了哪个房间 ,甚至你的家庭住址和全名。

诈骗团伙能如此清楚地掌握这些信息,都是因为数据泄露 。

但除了这些个人数据,还有两样东西可能会泄露 :你的账号和密码。

你可能会想 :“这只是一个账号和密码 ,我只要更改该网站的密码然后再用不就行了吗!”

事情可能并没有你想的那么简单。如果你没有使用密码管理软件,我大胆猜测你所有的密码可能都是相同的  。因为害怕记不住,人们往往会对所有网站使用相同的密码。

如果此时你的账号和密码被泄露,黑客能否尝试在其他服务上使用这些凭证呢 ?

他们可以使用这些凭证登录你的 Google 账户或 Facebook 。使用相同密码的人就会被黑。所以虽然最初看起来只是一个购物网站被攻破 ,但其后果可能导致你的 Google 和 Facebook 账户也被黑  。

因此 ,有时某个网站的账户被黑,可能并不是因为该网站存在问题,而是黑客在其他地方获取了你的登录信息,并尝试在这里使用这些信息而意外成功。

对于网站开发者来说  ,保护用户数据至关重要;保护密码也很重要 。有没有好的方法可以保护密码呢?

加密  ?

使用某些算法加密密码意味着将加密结果存储在数据库中,因此即使被盗 ,除非黑客有解密方法 ,否则他们无法轻易访问 。

这听起来像是最安全的方法;然而 ,另一个问题随之而来——开发人员仍然知道如何解密  ,这可能导致工程师滥用他们的访问权限 ,了解每个用户的实际密码,出售信息或自己利用这些信息 。

嗯……似乎我们陷入了困境  ,因为开发人员必须知道数据库中存储的确切密码,对吗 ?否则 ,在登录时如何确认用户名和密码组合是否匹配呢?

此外 ,已经听起来够安全了,我们如何使它更安全 ?让网站开发者无法解密或知道我们的实际密码 ,不是应该足够安全了吗 ?

答对了!这正是需要做的 !

没有人知道你的密码 ,包括网站本身

事实上,网站的数据库并不存储你的密码 。

更准确地说,它不存储你的“原始密码” ,而是存储密码经过某种操作后的结果 。最重要的是,这种操作是不可逆的。

为了给出一个直接的对比例子 ,假设今天有一个非常简单的算法可以转换密码 。转换方法是 :“数字保持不变 ,英文字母替换为数字(a 变成 1  ,b 变成 2……z 变成 26)” ,以此类推。每个字母被替换为相应的数字 ,不区分大小写(暂时假设没有符号) 。

如果密码是 abc123,转换后变成 123123。

在用户注册期间,网站将用户输入的 abc123 转换为 123123 ,然后将其存储在数据库中。因此 ,数据库中存储的密码是 123123  ,而不是 abc123 。

当用户登录时,我们使用相同的逻辑再次转换他们的输入 。如果转换后匹配,那么我们不就知道密码是正确的吗?

黑客窃取数据库并获取这组密码 123123 后  ,他们难道不能推断出它最初是 abc123 吗 ?不 ,不,不——事情没有这么简单 。

123123,abcabc,12cab3……这些密码散列后,不还是 123123 吗?所以 ,即使你知道转换规则和结果 ,也无法将其恢复为“唯一的密码”,这是这种算法的强大之处!

这种转换称为散列(hash) 。每次 abc123 被散列 ,结果总是 123123 。但是 ,从 123123 中,你不能确定输入必须是 abc123,因为还有其他可能性 。

这就是散列与加密的最大区别。

加密和解密是一对;如果某物可以被加密  ,那么它也可以被解密 。因此,如果你知道加密的密文和密钥 ,你可以确定明文。但是使用散列 ,知道散列算法的结果并不能让你反向推理出原始输入是什么 。

这种机制的最常见应用之一是安全地存储密码。

在注册期间,存储散列密码在数据库中。登录时,将输入的密码散列并与数据库中存储的散列值进行比较,以验证其正确性。即使黑客窃取数据库中的数据 ,他们也不知道用户的密码,因为他们无法反向推理出原始密码 。

这就是为什么当你忘记密码时,网站不会告诉你原始密码,因为网站本身也不知道!

所以你不能“找回密码”,只能“重置密码”,因为重置意味着你输入一个新密码 ,然后网站将新密码散列并存储在数据库中。以后登录时,它将使用这个新散列值进行比较。

防止预先计算攻击

一些人可能会注意到,这种存储方法似乎有一个漏洞。继续前面的例子,如果数据库中存储的是 123123,但我的原始密码是 abc123 ,那么如果我使用“abcabc”,散列后也会是 123123。难道我不能这样登录吗 ?这似乎不对;这不是我的实际密码。

当两个不同的输入产生相同的输出时,这种情况称为碰撞(hash collision) 。碰撞是不可避免的 ,但如果算法设计得好,碰撞非常罕见——罕见到几乎可以忽略不计。

前面提到的转换规则只是为了说明问题 。实际使用的算法要复杂得多;即使只有一个字母的差异,结果也会大不相同 。以 SHA256 为例:

abc123 => 6ca13d52ca70c883e0f0bb101e425a89e8624de51db2d2392593af6a84118090 abc124 => cd7011e7a6b27d44ce22a71a4cdfc2c47d5c67e335319ed7f6ae72cc03d7d63f

相似的输入会产生完全不同的输出 。

前面提到的不安全散列算法的例子应该避免 ,或者避免自己设计算法。建议使用密码学专家设计的算法 ,如上面提到的 SHA256  。

使用这些算法时,还应特别注意其安全性 。某些算法虽然由专家设计,但已被证明不安全。例如 ,使用 MD5 存储散列密码被认为是不安全的 。

仅存储散列值可以吗?

对不起 ,仅存储密码的散列值是不够的。

为什么呢?不是说结果无法逆向推理吗 ?为什么这还不够 ?

虽然无法逆向推理结果,但攻击者可以利用“相同输入总是产生相同输出”的特性 ,预先构建一个包含人们数据的数据库 。

例如,假设有一个非常常见的密码“abc123”,其散列值是“6ca13d” 。攻击者可以预先计算并将此关系存储在他们的数据库中 。因此 ,攻击者的数据库可能包含一百万组最常见的密码,每组都与其对应的散列值配对 。

然后 ,他们只需在自己的散列数据库中搜索“6ca13d” 。通过查找表 ,他们可以发现原始密码是“abc123”。这种方法不涉及逆向算法;它只是使用现有数据进行查找。

为了防御这种攻击 ,还需要做另一件事 ,叫做加盐(salting)。是的 ,就像实际的盐一样  。通常,为每个用户生成一个唯一的盐——例如 5ab3od(实际上会更长 ,可能是16个或更多字符) 。然后我的密码“abc123”会与我的盐结合,变成“abc1235ab3od”,然后将其作为散列的输入。

为什么要这样做呢?

因为相比于仅使用“abc123” ,找到“abc1235ab3od”在攻击者的预计算表中可能性显著降低 。此外,增加长度使暴力破解更加困难 。结果  ,密码变得更难破解 。

结语

当你忘记密码时,网站不会将密码发送给你,因为即使是网站本身也不知道你的密码 。虽然这听起来不太可能,但事实确实如此 。出于安全原因,这是一个必要的措施。

为了实现这个目标  ,背后最重要的技术原理是散列。“相同的密码将生成相同的散列值 ,但从散列值无法反向推理出原始密码”——这就是其中的秘密。

相反,如果你发现某个网站可以找回你的密码  ,那么你应该更加谨慎 ,因为它可能在其数据库中存储了实际的密码,而不是散列值。在这种情况下,如果有一天数据库被黑 ,账号信息包括密码被黑客窃取 ,他们可以知道你的实际密码并尝试在其他服务上使用 。

关于密码管理  ,现在浏览器也有功能可以自动生成并记住密码,或者你可以使用现成的密码管理软件 ,它可以为不同的网站创建不同的密码 。

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