9.2 确保输入过滤

过滤用户数据是Web应用安全的基础。它是验证数据合法性的过程。通过对所有的输入数据进行过滤，可以避免恶意数据在程序中被误信或误用。大多数Web应用的漏洞都是因为没有对用户输入的数据进行恰当过滤所引起的。

我们介绍的过滤数据分成三个步骤：

  • 1、识别数据，搞清楚需要过滤的数据来自于哪里
  • 2、过滤数据，弄明白我们需要什么样的数据
  • 3、区分已过滤及被污染数据，如果存在攻击数据那么保证过滤之后可以让我们使用更安全的数据

识别数据

“识别数据”作为第一步是因为在你不知道“数据是什么，它来自于哪里”的前提下，你也就不能正确地过滤它。这里的数据是指所有源自非代码内部提供的数据。例如:所有来自客户端的数据，但客户端并不是唯一的外部数据源，数据库和第三方提供的接口数据等也可以是外部数据源。

由用户输入的数据我们通过Go非常容易识别，Go通过r.ParseForm之后，把用户POST和GET的数据全部放在了r.Form里面。其它的输入要难识别得多，例如，r.Header中的很多元素是由客户端所操纵的。常常很难确认其中的哪些元素组成了输入，所以，最好的方法是把里面所有的数据都看成是用户输入。(例如r.Header.Get("Accept-Charset")这样的也看做是用户输入,虽然这些大多数是浏览器操纵的)

过滤数据

在知道数据来源之后，就可以过滤它了。过滤是一个有点正式的术语，它在平时表述中有很多同义词，如验证、清洁及净化。尽管这些术语表面意义不同，但它们都是指的同一个处理：防止非法数据进入你的应用。

过滤数据有很多种方法，其中有一些安全性较差。最好的方法是把过滤看成是一个检查的过程，在你使用数据之前都检查一下看它们是否是符合合法数据的要求。而且不要试图好心地去纠正非法数据，而要让用户按你制定的规则去输入数据。历史证明了试图纠正非法数据往往会导致安全漏洞。这里举个例子：“最近建设银行系统升级之后，如果密码后面两位是0，只要输入前面四位就能登录系统”，这是一个非常严重的漏洞。

过滤数据主要采用如下一些库来操作：

  • strconv包下面的字符串转化相关函数，因为从Request中的r.Form返回的是字符串，而有些时候我们需要将之转化成整/浮点数，Atoi、ParseBool、ParseFloat、ParseInt等函数就可以派上用场了。
  • string包下面的一些过滤函数Trim、ToLower、ToTitle等函数，能够帮助我们按照指定的格式获取信息。
  • regexp包用来处理一些复杂的需求，例如判定输入是否是Email、生日之类。

过滤数据除了检查验证之外，在特殊时候，还可以采用白名单。即假定你正在检查的数据都是非法的，除非能证明它是合法的。使用这个方法，如果出现错误，只会导致把合法的数据当成是非法的，而不会是相反，尽管我们不想犯任何错误，但这样总比把非法数据当成合法数据要安全得多。

区分过滤数据

如果完成了上面的两步，数据过滤的工作就基本完成了，但是在编写Web应用的时候我们还需要区分已过滤和被污染数据，因为这样可以保证过滤数据的完整性，而不影响输入的数据。我们约定把所有经过过滤的数据放入一个叫全局的Map变量中(CleanMap)。这时需要用两个重要的步骤来防止被污染数据的注入：

  • 每个请求都要初始化CleanMap为一个空Map。
  • 加入检查及阻止来自外部数据源的变量命名为CleanMap。

接下来，让我们通过一个例子来巩固这些概念，请看下面这个表单

  2. <form action="/whoami" method="POST">
  3.     我是谁:
  4.     <select name="name">
  5.         <option value="astaxie">astaxie</option>
  6.         <option value="herry">herry</option>
  7.         <option value="marry">marry</option>
  8.     </select>
  9.     <input type="submit" />
  10. </form>

在处理这个表单的编程逻辑中，非常容易犯的错误是认为只能提交三个选择中的一个。其实攻击者可以模拟POST操作，递交name=attack这样的数据，所以在此时我们需要做类似白名单的处理

  2. r.ParseForm()
  3. name := r.Form.Get("name")
  4. CleanMap := make(map[string]interface{}, 0)
  5. if name == "astaxie" || name == "herry" || name == "marry" {
  6.     CleanMap["name"] = name
  7. }

上面代码中我们初始化了一个CleanMap的变量，当判断获取的name是astaxie、herry、marry三个中的一个之后 ，我们把数据存储到了CleanMap之中，这样就可以确保CleanMap[“name”]中的数据是合法的，从而在代码的其它部分使用它。当然我们还可以在else部分增加非法数据的处理，一种可能是再次显示表单并提示错误。但是不要试图为了友好而输出被污染的数据。

上面的方法对于过滤一组已知的合法值的数据很有效，但是对于过滤有一组已知合法字符组成的数据时就没有什么帮助。例如，你可能需要一个用户名只能由字母及数字组成：

  2. r.ParseForm()
  3. username := r.Form.Get("username")
  4. CleanMap := make(map[string]interface{}, 0)
  5. if ok, _ := regexp.MatchString("^[a-zA-Z0-9]+$", username); ok {
  6.     CleanMap["username"] = username
  7. }

总结

数据过滤在Web安全中起到一个基石的作用，大多数的安全问题都是由于没有过滤数据和验证数据引起的，例如前面小节的CSRF攻击，以及接下来将要介绍的XSS攻击、SQL注入等都是没有认真地过滤数据引起的，因此我们需要特别重视这部分的内容。