如何使用PHP正确添加跨站点请求伪造（CSRF）令牌

Question

我正在尝试为我的网站上的表单添加一些安全性。一种形式是使用AJAX，另一种形式是简单的“与我们联系”形式。我正在尝试添加CSRF令牌。我遇到的问题是令牌有时仅在HTML“值”中显示。其余时间，该值为空。这是我在AJAX表单上使用的代码：

PHP：

if (!isset($_SESSION)) {
    session_start();
$_SESSION['formStarted'] = true;
}
if (!isset($_SESSION['token']))
{$token = md5(uniqid(rand(), TRUE));
$_SESSION['token'] = $token;

}

的HTML

 <form>
//...
<input type="hidden" name="token" value="<?php echo $token; ?>" />
//...
</form>

有什么建议么？

Answer 1

对于安全代码，请不要以这种方式生成令牌： $token = md5(uniqid(rand(), TRUE));

• rand() 是可以预见的
• uniqid() 最多只加29位熵
• md5() 不添加熵，而是确定性地将其混合

试试看：

生成CSRF令牌

PHP 7

session_start();
if (empty($_SESSION['token'])) {
    $_SESSION['token'] = bin2hex(random_bytes(32));
}
$token = $_SESSION['token'];

旁注：我老板的一个开源项目是一项向后移植random_bytes()并移植random_int()到PHP
5项目中的计划。它是MIT许可的软件，可在Github和Composer上以paragonie /random_compat的形式获得。

PHP 5.3+（或ext-mcrypt）

session_start();
if (empty($_SESSION['token'])) {
    if (function_exists('mcrypt_create_iv')) {
        $_SESSION['token'] = bin2hex(mcrypt_create_iv(32, MCRYPT_DEV_URANDOM));
    } else {
        $_SESSION['token'] = bin2hex(openssl_random_pseudo_bytes(32));
    }
}
$token = $_SESSION['token'];

验证CSRF令牌

不要只是使用==甚至===使用hash_equals()（仅适用于PHP5.6+，但适用于具有hash-compat库的早期版本）。

if (!empty($_POST['token'])) {
    if (hash_equals($_SESSION['token'], $_POST['token'])) {
         // Proceed to process the form data
    } else {
         // Log this as a warning and keep an eye on these attempts
    }
}

通过表单令牌进一步发展

您可以使用进一步限制令牌仅可用于特定形式hash_hmac()。HMAC是一种特殊的键控哈希函数，即使具有较弱的哈希函数（例如MD5），也可以安全使用。但是，我建议改为使用SHA-2系列哈希函数。

首先，生成第二个令牌用作HMAC密钥，然后使用类似以下的逻辑来呈现它：

<input type="hidden" name="token" value="<?php
    echo hash_hmac('sha256', '/my_form.php', $_SESSION['second_token']);
?>" />

然后在验证令牌时使用全等运算：

$calc = hash_hmac('sha256', '/my_form.php', $_SESSION['second_token']);
if (hash_equals($calc, $_POST['token'])) {
    // Continue...
}

在不知道的情况下，无法为另一种形式重用为一种形式生成的令牌$_SESSION['second_token']。
重要的是，您要使用一个单独的令牌作为HMAC密钥，而不是您刚刚在页面上丢弃的令牌。

奖励：混合方法+ Twig集成

使用Twig模板引擎的任何人都可以通过在其Twig环境中添加以下过滤器来从简化的双重策略中受益：

$twigEnv->addFunction(
    new \Twig_SimpleFunction(
        'form_token',
        function($lock_to = null) {
            if (empty($_SESSION['token'])) {
                $_SESSION['token'] = bin2hex(random_bytes(32));
            }
            if (empty($_SESSION['token2'])) {
                $_SESSION['token2'] = random_bytes(32);
            }
            if (empty($lock_to)) {
                return $_SESSION['token'];
            }
            return hash_hmac('sha256', $lock_to, $_SESSION['token2']);
        }
    )
);

使用此Twig函数，您可以使用两个通用令牌，如下所示：

<input type="hidden" name="token" value="{{ form_token() }}" />

或锁定的变体：

<input type="hidden" name="token" value="{{ form_token('/my_form.php') }}" />

Twig只关心模板渲染。您仍然必须正确验证令牌。我认为，Twig战略提供了更大的灵活性和简便性，同时又保持了最大安全性的可能性。

一次性CSRF令牌

如果您有一个安全要求，即每个CSRF令牌只能使用一次，则最简单的策略是在每次成功验证后重新生成它。但是，这样做会使之前的所有令牌失效，而这与一次浏览多个选项卡的人不能很好地融合在一起。

Paragon Initiative Enterprises为这些极端情况维护了一个反CSRF库。它仅与一次性使用的形式令牌一起使用。当会话数据中存储了足够的令牌（默认配置：65535）时，它将首先循环出最旧的未兑换令牌。