yii2 csrf驗證理分析

2020-03-22 20:12:51

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供稿：網友

知識補充

因為yii2 csrf的驗證的加解密涉及到異或運算

所以需要先補充php里字符串異或運算的相關知識,不需要的可以跳過

^異或運算
不一樣返回1 否者返回 0
在PHP語言中,經常用來做加密的運算,解密也直接用^就行
字符串運算時利用字符的ascii碼轉換為2進制來運算
單個字符運算
舉例的ascii見下表

字符

二進制

ASCII

1100001

1100010

1100011

1100100

100

計算結果

運算

二進制

ASCII

a^b

0000 0011

a^c

0000 0010

b^d

0000 0110

ab^cd

0000 0010

a^cd

0000 0010

ab^c

0000 0010

1.對于單個字符和單個字符的
直接計算其結果即可比如表里的a^b

2.對于長度一樣的多個字符串如表里的ab^cd
計算a^c對應的結果和和b^d對應的結果對應的字符連接起來

<?php$str1='ab';$str2='cd';$r= $str1^$str2;var_dump($r);echo '<hr>';for($i=0;$i<strlen($r) ;$i++){    echo ord($r[$i]).'<br>';}?>

對于不等的
以短的字符串長度位進行計算

Yii2的csrf token驗證
在yii2的接收post請求時
在如果開啟
enableCsrfValidation為true
在/vendor/yiisoft/yii2/web/Controller.php

<?php   html' target='_blank'>public function beforeAction($action)    {        if (parent::beforeAction($action)) {            if ($this->enableCsrfValidation && Yii::$app->getErrorHandler()->exception === null && !Yii::$app->getRequest()->validateCsrfToken()) {                throw new BadRequestHttpException(Yii::t('yii', 'Unable to verify your data submission.'));            }            return true;        }                return false;    }?>

會進行validateCsrfToken驗證
在/vendor/yiisoft/yii2/web/Request.php

<?phppublic function validateCsrfToken($token = null)    {        $method = $this->getMethod();        // only validate CSRF token on non-'safe' methods http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec9.html#sec9.1.1        if (!$this->enableCsrfValidation || in_array($method, ['GET', 'HEAD', 'OPTIONS'], true)) {            return true;        }        $trueToken = $this->loadCsrfToken();        if ($token !== null) {            return $this->validateCsrfTokenInternal($token, $trueToken);        } else {            return $this->validateCsrfTokenInternal($this->getBodyParam($this->csrfParam), $trueToken)                || $this->validateCsrfTokenInternal($this->getCsrfTokenFromHeader(), $trueToken);        }    }?>

說明在 GET, HEAD, OPTIONS 均不驗證,除了這幾種主要用的也就post了

說明在我們發送post請求時必須發送相關驗證的字段和值
下面看CsrfToken產生過程
在/vendor/yiisoft/yii2/web/Request.php里

<?phppublic function getCsrfToken($regenerate = false)    {        if ($this->_csrfToken === null || $regenerate) {            if ($regenerate || ($token = $this->loadCsrfToken()) === null) {                $token = $this->generateCsrfToken();            }            // the mask doesn't need to be very random            $chars = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789_-.';            $mask = substr(str_shuffle(str_repeat($chars, 5)), 0, static::CSRF_MASK_LENGTH);            // The + sign may be decoded as blank space later, which will fail the validation            $this->_csrfToken = str_replace('+', '.', base64_encode($mask . $this->xorTokens($token, $mask)));        }        return $this->_csrfToken;    }?>

會發現
_csrfToken的產生大致如下
如果開啟了enableCsrfCookie,
CsrfToken就從cookie里取,否者從session里取(更安全)
可在
/vendor/yiisoft/yii2/web/Request.php的下面部位看到

<?php protected function loadCsrfToken()    {        if ($this->enableCsrfCookie) {            return $this->getCookies()->getValue($this->csrfParam);        } else {            return Yii::$app->getSession()->get($this->csrfParam);        }    }?>

從loadCsrfToken()里取出的值這里稱token

在post里發送的也就是Yii::$app->getRequest()->csrfParam 這里稱csrfToken現在根據代碼大致說下生成和驗證的主要思路,當然自己看代碼更能細致的了解1.從cookie或者session里取出token ,當然cookie或者session里如果沒有就是初始化操作的過程了,這里初始化不是重點2.隨機產生CSRF_MASK_LENGTH(Yii2里默認是8位)長度的字符串 mask3.對mask和token進行如下運算str_replace('+', '.', base64_encode($mask . $this->xorTokens($token, $mask)));$this->xorTokens($arg1,$arg2) 是一個先補位異或運算

傳入$arg1,$arg2
長度短的要用自身補到長度長的字符串的位置
見代碼部分
在/vendor/yiisoft/yii2/web/Request.php 的如下部分

 <?php  private function xorTokens($token1, $token2)    {        $n1 = StringHelper::byteLength($token1);        $n2 = StringHelper::byteLength($token2);        if ($n1 > $n2) {            $token2 = str_pad($token2, $n1, $token2);        } elseif ($n1 < $n2) {            $token1 = str_pad($token1, $n2, $n1 === 0 ? ' ' : $token1);        }        return $token1 ^ $token2;    } ?>

就是說如果 $arg1比$arg2短,$arg1要用自身補齊補到和和$arg2一樣的長度
這里為什么要這樣做？
因為在php里
'a'^'bc' 會只算 a^b 而不考慮c了,這里采用了向長度更長的來補
如果用
xorTokens來處理 'a'和'bc'
會先把a用自己填充到和bc一樣的長度后再進行異或運算
異或運算詳見上文補充

str_replace('+', '.', base64_encode($mask . $this->xorTokens($token, $mask)));

計算后即會得出在post請求時要發送的值 csrfToken

下面是驗證過程
1.根據表單字段名
Yii::$app->getRequest()->csrfParam;
從post里拿到
csrfToken的值
從方法 validateCsrfToken里可以看到
代碼
在/vendor/yiisoft/yii2/web/Request.php 的如下部分

<?php public function validateCsrfToken($token = null)    {        $method = $this->getMethod();        // only validate CSRF token on non-'safe' methods http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec9.html#sec9.1.1        if (!$this->enableCsrfValidation || in_array($method, ['GET', 'HEAD', 'OPTIONS'], true)) {            return true;        }        $trueToken = $this->loadCsrfToken();        if ($token !== null) {            return $this->validateCsrfTokenInternal($token, $trueToken);        } else {            return $this->validateCsrfTokenInternal($this->getBodyParam($this->csrfParam), $trueToken)                || $this->validateCsrfTokenInternal($this->getCsrfTokenFromHeader(), $trueToken);        }    }?>

$this->getBodyParam($this->csrfParam)
可以看出
解密的目的就是要從
csrfToken里取出token 然后和會話里的token比較
見/vendor/yiisoft/yii2/web/Request.php 的如下部分

<?php private function validateCsrfTokenInternal($token, $trueToken)    {        $token = base64_decode(str_replace('.', '+', $token));        $n = StringHelper::byteLength($token);        if ($n <= static::CSRF_MASK_LENGTH) {            return false;        }        $mask = StringHelper::byteSubstr($token, 0, static::CSRF_MASK_LENGTH);        $token = StringHelper::byteSubstr($token, static::CSRF_MASK_LENGTH, $n - static::CSRF_MASK_LENGTH);        /*          注意此時的$token在加密過程中是xorTokens($trueToken,$mask)的結果        */        $token = $this->xorTokens($mask, $token);        return $token === $trueToken;    }?>

加密時用的是
str_replace('+', '.', base64_encode($mask . $this->xorTokens($token, $mask)));
解密
1.首先要把.替換成+
2.然后base64_decode
再根據長度分別取出$mask和$this->xorTokens($token, $mask) ;
為了說明方便 $this->xorTokens($token, $mask) 這里稱作 token1
然后
進行mask和token1的異或運算,即得token
注意在加密時
token1=token^mask
所以
解密時
token=mask^token1=mask^(token^mask)