前言

前段时间有收到一封来自国外安全公司的关于安全的预警邮件,大致的意思就是 他发现我们站点的忘记密码,发送验证邮件 的功能并没有做防刷限制,导致他可以用burp suite 之类的web安全工具来批量刷接口,或者是自己写脚本来批量刷。 这样就会导致我们发送大量的垃圾邮件,这样子不仅会打扰我们的用户,而且还会导致我们发邮件的费用增加,更严重的可能会导致我们的 SES 账号被 AWS 封掉,具体之前有出现过:又记一次AWS SES 邮件服务账号被禁的情况

解决

因为这个接口的特殊性(它不需要用户登录,所以也没有所谓的 cookie,session 验证,更没有 jwt token 之类的身份验证), 所以在排除掉 身份验证之后,只能通过其他的方式来处理:

1.在网关那边加上防刷接口

首先要考虑的是加上接口防刷验证,比如 nginx 网关那边加上针对这个接口的防刷限制,比如一分钟之内,同一个 ip 访问超过 10 次的话,那么就直接返回 403。 同时将这个 ip 加入到黑名单, 24 小时之后解禁。

2. 加上验证码

原则上来说,ip 防刷机制是可以解决 90% 的刷接口的问题的,但是有时候会误杀,比如普通用户的多次输错邮箱之类的多次尝试,可能就会因为尝试太多,而被我们误杀。还有一种更普遍误杀的情况就是,很多时候,某一个区域(比如学校,公司)的出口 ip 其实是同一个,如果在这个区域内,同时有多个使用者一起使用这个功能的话,那么就会误杀了。 所以更友好的方式,就是加上验证码, 用户在提交请求的时候,要加上验证码,服务端那边才会通过请求。 这样就不会有误杀问题,而且也不怕被刷接口。但是验证码有以下问题:

  • 验证码体验会比较不好,毕竟需要用户识别并输入
  • 验证码机制如果不够强,也很容易被攻破,尤其是现在图片识别机器人和语音识别机器人其实很厉害了,差的验证码机制很容易就被破了,形同虚设

所以先排除自己做的可能性(无论是人力还是时间成本,性价比都很低),考虑了一下市面上成熟的验证码产品,最后选择了 Google reCaptcha, 接下来我们来了解一下。

Google reCaptcha

国外很多网站都用这个这个服务,开发文档:recaptcha intro

1 Google reCaptcha 介绍

简单的来说,google reCaptcha 目前有3个版本:

reCaptcha v1

图形验证码,需要用户输入图片里的文字 (目前已经是 shutdown 状态,无法创建该类型 reCaptcha)

reCaptcha v2

如果我们选择使用 reCaptcha v2, 我们可以为我们的站点创建以下 123 这3种验证类型中的其中一种。当 google 认为你可能是一个 robot 的时候,会出现 4.的情况,要求你进行进一步验证。

1 checkbox

需要用户勾选 I'm not robot 复选框

2 invisible

用户无需做任何操作。前端需要使用 google 提供的 js api, 把相关事件绑定到 “提交” 按钮(或其他事件)上。相当于原本的 "i'm not robot" 复选框勾选事件可以替换成自定义的 onSubmit 或者其他事件。

invisible 下的 image challenge :

这时候google 那边会有一个蒙层,上面用一个 iframe 嵌入进入,不会影响到我们原来的 ui 元素

3 reCAPTCHA Android

安卓设备中的 reCaptcha 验证,这块还没研究。后面如果有应用,再补上

4 进一步验证:image challenge

v2 reCaptcha 在以下几种情况,会要求进行进一步验证(v3不会):

  • 过于频繁:一定时间内同一个 ip 频繁重试这个 i'm not a robot (在 v2 invisible 下,频繁触发对应事件)。
  • recaptcha js 初始化之后很久才去进行 recaptcha 验证。
  • 在浏览器种勾选 阻止第三方 cookie
  • 一些异常鼠标或者滚动条行为, 比如没有监测到鼠标的 movement 就点击了勾选复选框(不知道怎么重现)

参考:

reCaptcha v3

无需用户进行任何操作。根据用户的各种行为以及在浏览器上的各种事件,评出一个 0.0 ~ 1.0 之间分数(score),待服务端请求 api 去验证的时候把 score 交给服务端,至此 reCaptcha 的工作就完成了。服务端根据得到的 score 结合具体场景,自行处理后面的业务。

v3 不会出现 image challenge

2 reCaptcha 接入须知

接入建议

建议使用 v2 ,因为 v3 存在已知并且未 close 的问题:

有用户反馈突然发生所有的 score 都变成 0.1 分的情况(包括真实用户测试)。我在自测的时候出现了这种情况:在 chrome 下验证总是得到 0.9 分,但是在 safari 下得总是得到 0.1 分。

浏览器支持情况

基本上现代的浏览器都支持

详情见 support.google.com/recaptcha#6… 。

国内用户访问问题

由于 reCaptcha 接入需要前端载入 google.com 域名下的 js 文件,所以国内用户可能无法正常加载 reCaptcha。 但是 google 提供了Globally accessible 的域名: www.recaptcha.net ,只要把对应的资源 url 中的 www.google.com 换成 www.recaptcha.net 就可以使用 reCapatcha 的全部功能。

参考:reCaptcha faq

安全设置问题

安全偏好设置有 3 个可选选项,不同选项不知道具体有哪些区别,以及对用户的使用会有哪些影响。目前暂时没有找到相关资料,自测起来好像也没有什么区别。 不过后面在多次测试过程中,在接入 google recaptcha 的时候,发现选用介于 用户使用最方便 和 最安全 中间的这个等级,会导致 image challenge 频繁出现(基本每次都出现)。 所以我们选用 用户使用最方便 这个等级。

已知问题

3 开发流程

创建 reCaptcha

在 www.google.com/recaptcha/a… 页面,创建一个新网站。 根据提示填写,我们选用 reCaptcha 第2版的 隐形reCAPTCHA徽章。 标签随便填一个好认的,然后域名填写你要验证的前端站点域名。创建完成后,转到“设置”,在配置中,完善配置。

  • 将 “网站密钥” 和 ”密钥“ 发送给前后端开发者。
  • 安全偏好设置,根据需求来选择,目前我们应该选 “用户使用最方便“ 等级。
  • 切记勾选 “验证 erCAPTCHA 解决方案来源”

最后创建成功之后会生成:

  1. site key (用于前端嵌入页面)
  2. secret key (用于服务端调用 recaptcha api 验证)

所以虽然有填写要验证的域名,但是其实并不需要去验证这个域名是不是你持有的,因为有成套的key 会验证。如果前后端的 key 不匹配,那么就会验证失败。

前端接入

前端根据文档接入 reCaptcha 之后,在提交请求的时候会带上一个 g-recaptcha-response 参数。见 reCaptcha 接入文档

<html>
  <head>
    <title>reCAPTCHA demo: Simple page</title>
    <script src="https://www.google.com/recaptcha/api.js" async defer></script>
  </head>
  <body>
    <form action="?" method="POST">
      <div class="g-recaptcha" data-sitekey="your_site_key"></div>
      <br/>
      <input type="submit" value="Submit">
    </form>
  </body>
</html>
复制代码

当然这个是最简单的实例,很多时候我们并不会在 html 的页面加载,而是另一种异步加载,比如真实使用中,我们的代码如下:

    <form id="form_resend">
        <div id='recaptcha' class="g-recaptcha" data-sitekey="" data-callback="grecaptchaCallback"
            data-size="invisible"></div>
        <label for="email">请输入您的邮箱,我们将会发送一封重置密码的邮件到该邮箱</label>
        <input id="email" type="email" name="mail" placeholder="邮箱" autocomplete="off" />
        <button id="submit" class="button-primary" name="submit" value="submit"
            type="submit">发送邮件</button>
    </form>
复制代码

然后初始化的时候,在 js 代码里面进行加载:

$('#recaptcha').attr('data-sitekey', "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx")
window.grecaptchaCallback = function(token){
    // 发送给服务端
    self.server.sendResetpwMail({
        mail: $("#mail").val().trim(),
        g_token:token
    }).done(function (resp) {
        // success
    }).fail(function () {
        // fail
    }).always(function () {
        // 重置状态
        grecaptcha.reset();
        // do something tip
    });
};
var script = document.createElement("script");
script.type = "text/javascript";
script.src = "https://www.recaptcha.net/recaptcha/api.js";
script.async = 'async';
script.defer = 'defer';
document.body.appendChild(script);
复制代码

这样子逻辑就好了,接下来就是绑定 form 的 submit 事件,然后触发 grecaptcha.execute() 即可,这时候如果验证通过的话,就会触发grecaptchaCallback 这个全局对象,然后把 token 传给前端,然后前端再连同 token 和 key,一起传给服务端进行校验。

grecaptchaExecute:function(e){
    e.preventDefault();
    if (!this.validEmail()) return false;
    grecaptcha.reset();
    grecaptcha.execute();
}
复制代码

服务端验证

服务端接受前端请求中的 g-recaptcha-response 参数,然后调用 reCaptcha 的验证接口,根据验证接口返回值判断验证是否通过。

如果在创建 reCaptcha 时没有勾选 验证 reCAPTCHA 解决方案来源,任何人都可以从你站点的 html 表单或者 js 里拿到 site key ,来嵌入到自己的网站(hack.com) 然后自己提交,并得到正确的 g-recaptcha-response。然后用得到的 response token 去你的接口进行伪造提交。如果服务端这时候去调用 reCaptcha 验证接口,返回的结果是通过的。解决方式为服务端不仅要验证“是否通过”,还要验证 “来源”。

如果在创建 reCaptcha 时勾选了 验证 reCAPTCHA 解决方案来源,攻击者仍然可以拿到我们网站 site key 并得到正确 g-recaptcha-response,然后提交到我们的服务端。只是服务端在调用 reCaptcha 接口时会直接判断为不通过,返回 incorrect-captcha-sol

见 服务端验证

具体的代码为:

            // 来自官网请求,则进行 google recaptcha token 验证。 若校验失败,则直接结束请求。
            $gtoken = Request::getParam('g_token');
            $isGTokenValid = Request::checkGoogleRecaptcha($gtoken);
            if (! $isGTokenValid) {
                LogService::logWarning("mail : $mail, gtoken invalid : $gtoken");
                Yii::$app->end();
            }
复制代码

然后进行 token 的校验:


/**
 * 发送一个 post 请求并返回结果
 * @param $url
 * @param array $formData 表单格式
 * @param int $timeout
 * @return bool|string
 */
public static function httpPost($url, $formData = [], $timeout = 5)
{
    LogService::logInfo("Guzzle Request Post Url : $url");
    $client = new Client(['timeout' => $timeout]);

    try {
        $response = $client->request('POST', $url, [
            'form_params' => $formData,
        ]);
    } catch (\Exception $e) {
        LogService::logError("Guzzle Exception : $url , " . $e->getMessage());
       return false;
    }

    return $response->getBody()->getContents();
}

 /**
 * 校验 google recaptcha token (该方法目前仅支持 v2 recaptcha)
 * @param $token
 * @return bool
 */
public static function checkGoogleRecaptcha($token = '')
{
    $formData = [
        'secret' => yiicfg('googleRecaptchaSecretKey'),
        'response' => $token,
    ];

    $resp = Request::httpPost(yiicfg('googleRecaptchaApiUrl'), $formData);

    // 如果请求 recaptcha api 异常,则本次判校验为通过
    if ($resp === false || is_string($resp) === false) {
        return true;
    }

    $jsonData = json_decode($resp, true);
    if (isset($jsonData['success']) && $jsonData['success'] == false ) {
        $errcode = isset($jsonData['error-codes']) ? $jsonData['error-codes'] : [];
        LogService::logWarning("gtoken invalid : $token, error : " . json_encode($errcode));
        return false;
    }

    return true;
}
复制代码

这样子服务端的校验就完成了。 google 返回的验证错误码,如下图:

总结

其实对于大部分的正常用户来说,基本上就是不需要强制的图片验证码,所以使用体验几乎跟之前没有差别,只有刷接口或者是频繁操作页面的使用者,这时候 google 会判断是否需要显示图片验证码。

https://juejin.im/post/6844904037091901453