APIهای خود را با اعتبارسنجی قوی توکن ایمن کنید. با انواع توکن، روش‌های اعتبارسنجی و بهترین شیوه‌ها برای ساخت APIهای امن و قابل اعتماد آشنا شوید.
امنیت API: راهنمای جامع اعتبارسنجی توکن
در چشم‌انداز دیجیتال به‌هم‌پیوسته امروزی، APIها (واسط‌های برنامه‌نویسی کاربردی) ستون فقرات سیستم‌های نرم‌افزاری مدرن هستند. آنها ارتباط و تبادل داده یکپارچه بین برنامه‌ها، سرویس‌ها و دستگاه‌ها را امکان‌پذیر می‌کنند. با این حال، این به‌هم‌پیوستگی خطرات امنیتی قابل توجهی را نیز به همراه دارد. یکی از حیاتی‌ترین جنبه‌های امنیت API، اعتبارسنجی توکن است. این راهنما یک نمای کلی و جامع از اعتبارسنجی توکن ارائه می‌دهد و به بررسی انواع مختلف توکن، روش‌های اعتبارسنجی و بهترین شیوه‌ها برای ایمن‌سازی APIهای شما می‌پردازد.
اعتبارسنجی توکن چیست؟
اعتبارسنجی توکن فرآیند تأیید اصالت و یکپارچگی یک توکن ارائه‌شده به یک نقطه پایانی (endpoint) API است. توکن قطعه‌ای از داده است که مجوز یک کاربر یا برنامه را برای دسترسی به منابع خاص یا انجام اقدامات معین نشان می‌دهد. اعتبارسنجی توکن تضمین می‌کند که توکن معتبر است، دستکاری نشده و منقضی نشده است. این یک گام حیاتی در جلوگیری از دسترسی غیرمجاز و محافظت از داده‌های حساس است.
آن را مانند یک کلید فیزیکی در نظر بگیرید. وقتی سعی می‌کنید وارد خانه خود شوید، کلید را در قفل قرار می‌دهید. قفل (نقطه پایانی API) کلید (توکن) را اعتبارسنجی می‌کند تا اطمینان حاصل کند که برای آن در صحیح است. اگر کلید معتبر باشد، به شما اجازه ورود داده می‌شود.
چرا اعتبارسنجی توکن مهم است؟
بدون اعتبارسنجی مناسب توکن، APIهای شما در برابر حملات مختلفی آسیب‌پذیر هستند، از جمله:
- دسترسی غیرمجاز: مهاجمان می‌توانند بدون مجوز مناسب به داده‌ها و منابع حساس دسترسی پیدا کنند.
- نقض داده‌ها: توکن‌های به سرقت رفته می‌توانند برای دزدیدن یا تغییر داده‌ها استفاده شوند و منجر به خسارات مالی و اعتباری قابل توجهی شوند.
- تصاحب حساب کاربری: مهاجمان می‌توانند از توکن‌های دزدیده‌شده برای جعل هویت کاربران قانونی و به دست آوردن کنترل حساب‌های آنها استفاده کنند.
- حمله منع سرویس (DoS): مهاجمان می‌توانند API را با توکن‌های نامعتبر غرق کنند، سیستم را تحت فشار قرار داده و آن را برای کاربران قانونی غیرقابل دسترس کنند.
انواع رایج توکن
چندین نوع توکن به طور رایج در امنیت API استفاده می‌شود. درک ویژگی‌های آنها برای پیاده‌سازی استراتژی‌های اعتبارسنجی مؤثر، حیاتی است.
۱. توکن‌های وب JSON (JWTs)
JWTها یک استاندارد پرکاربرد برای ایجاد توکن‌های دسترسی هستند. آنها خودکفا هستند، به این معنی که تمام اطلاعات لازم برای تأیید اصالت و یکپارچگی خود را در بر دارند. JWTها از سه بخش تشکیل شده‌اند:
- هدر (Header): شامل اطلاعاتی درباره نوع توکن و الگوریتم امضای استفاده‌شده است.
- پی‌لود (Payload): شامل ادعاها (claims) است که عبارت‌هایی درباره کاربر یا برنامه هستند، مانند هویت، نقش‌ها و مجوزهای آنها.
- امضا (Signature): یک امضای رمزنگاری‌شده است که برای تأیید اصالت و یکپارچگی توکن استفاده می‌شود.
مثال: یک JWT که برای یک اپلیکیشن بانکداری موبایل استفاده می‌شود ممکن است شامل ادعاهایی درباره شماره حساب کاربر، محدودیت‌های تراکنش و سطح احراز هویت باشد.
۲. توکن‌های دسترسی OAuth 2.0
OAuth 2.0 یک چارچوب مجوزدهی است که به اپلیکیشن‌های شخص ثالث امکان می‌دهد به نمایندگی از یک کاربر به منابع دسترسی پیدا کنند. توکن‌های دسترسی برای اعطای دسترسی محدود به منابع خاص استفاده می‌شوند. برخلاف JWTها، توکن‌های دسترسی معمولاً حاوی اطلاعاتی درباره کاربر نیستند؛ در عوض، آنها به عنوان یک مرجع به اطلاعات مجوزدهی ذخیره‌شده در سرور مجوزدهی عمل می‌کنند.
مثال: وقتی به یک اپلیکیشن رسانه اجتماعی اجازه می‌دهید به مخاطبین شما دسترسی پیدا کند، آن اپلیکیشن یک توکن دسترسی OAuth 2.0 دریافت می‌کند که به آن اجازه بازیابی لیست مخاطبین شما را می‌دهد.
۳. کلیدهای API
کلیدهای API رشته‌های ساده‌ای از حروف و اعداد هستند که یک اپلیکیشن یا کاربر را که درخواست‌های API ارسال می‌کند، شناسایی می‌کنند. اگرچه پیاده‌سازی آنها آسان است، اما کلیدهای API امنیت کمتری نسبت به JWTها یا توکن‌های دسترسی OAuth 2.0 دارند زیرا اغلب در کد سمت کلاینت تعبیه شده یا به صورت متن ساده ذخیره می‌شوند. آنها باید محرمانه تلقی شده و به طور منظم چرخش داده شوند.
مثال: بسیاری از APIهای هواشناسی از کلیدهای API برای ردیابی میزان استفاده و اعمال محدودیت نرخ (rate limits) استفاده می‌کنند.
۴. توکن‌های جلسه (Session Tokens)
توکن‌های جلسه در اپلیکیشن‌های وب سمت سرور برای حفظ جلسات کاربر استفاده می‌شوند. آنها معمولاً در یک کوکی در مرورگر کلاینت ذخیره می‌شوند و برای شناسایی کاربر در درخواست‌های بعدی استفاده می‌شوند. اگرچه در سناریوهای خالص API کمتر رایج هستند، اما ممکن است برای APIهایی که توسط اپلیکیشن‌های وب با استفاده از جلسات دسترسی پیدا می‌کنند، استفاده شوند.
روش‌های اعتبارسنجی توکن
روش اعتبارسنجی خاص به نوع توکن و الزامات امنیتی API شما بستگی دارد. در اینجا برخی از روش‌های رایج اعتبارسنجی آورده شده است:
۱. اعتبارسنجی JWT
اعتبارسنجی JWTها شامل چندین مرحله است:
- تأیید امضا: تأیید کنید که امضا با استفاده از کلید عمومی مرجع امضاکننده معتبر است. این اطمینان می‌دهد که توکن دستکاری نشده است.
- اعتبارسنجی صادرکننده (Issuer): تأیید کنید که صادرکننده توکن مورد اعتماد است. این اطمینان می‌دهد که توکن توسط یک منبع قانونی صادر شده است.
- اعتبارسنجی مخاطب (Audience): تأیید کنید که توکن برای API فعلی در نظر گرفته شده است. این از استفاده توکن در APIهای دیگر جلوگیری می‌کند.
- اعتبارسنجی انقضا: تأیید کنید که توکن منقضی نشده است. این از استفاده توکن پس از دوره اعتبار آن جلوگیری می‌کند.
- اعتبارسنجی ادعاها (Claims): تأیید کنید که ادعاهای موجود در توکن معتبر هستند. این اطمینان می‌دهد که کاربر یا برنامه مجوزهای لازم برای دسترسی به منبع درخواستی را دارد. مثال‌ها شامل اعتبارسنجی نقش‌های کاربر، حوزه‌ها (scopes) یا شناسه‌های منبع خاص است.
مثال: یک API مالی ممکن است یک JWT را اعتبارسنجی کند تا اطمینان حاصل کند که کاربر حوزه 'transaction:execute' را دارد و توکن توسط ارائه‌دهنده هویت بانک صادر شده است.
۲. اعتبارسنجی توکن دسترسی OAuth 2.0
اعتبارسنجی توکن‌های دسترسی OAuth 2.0 معمولاً شامل تماس با سرور مجوزدهی برای تأیید اعتبار توکن است. این کار را می‌توان با استفاده از یکی از روش‌های زیر انجام داد:
- بازرسی توکن (Token Introspection): سرور API توکن دسترسی را به سرور مجوزدهی ارسال می‌کند، که اطلاعاتی درباره توکن مانند اعتبار، حوزه و کاربر مرتبط را برمی‌گرداند.
- ابطال توکن (Token Revocation): اگر یک توکن به خطر بیفتد، می‌توان آن را در سرور مجوزدهی باطل کرد و از استفاده آن جلوگیری کرد.
- استفاده از یک راز مشترک: اگر API و سرور مجوزدهی یک راز مشترک دارند (برای محیط‌های تولیدی توصیه نمی‌شود)، API می‌تواند با رمزگشایی توکن، آن را به صورت محلی اعتبارسنجی کند. این رویکرد امنیت کمتری نسبت به بازرسی توکن دارد زیرا مستلزم دسترسی API به راز مشترک است.
مثال: یک API تجارت الکترونیک ممکن است از بازرسی توکن برای تأیید اینکه یک توکن دسترسی دارای حوزه 'order:create' است، قبل از اجازه دادن به کاربر برای ثبت سفارش، استفاده کند.
۳. اعتبارسنجی کلید API
اعتبارسنجی کلید API معمولاً شامل بررسی کلید API در برابر لیستی از کلیدهای معتبر ذخیره‌شده در یک پایگاه داده یا فایل پیکربندی است. پیاده‌سازی محدودیت نرخ و سایر اقدامات امنیتی برای جلوگیری از سوءاستفاده ضروری است. کلیدهای API باید به عنوان اسرار تلقی شده و به طور منظم چرخش داده شوند.
مثال: یک API نقشه ممکن است یک کلید API را برای اطمینان از اینکه کاربر مجاز به دسترسی به داده‌های نقشه است و برای اعمال محدودیت‌های نرخ، اعتبارسنجی کند.
۴. اعتبارسنجی توکن جلسه
اعتبارسنجی توکن جلسه معمولاً شامل بررسی توکن جلسه در برابر یک ذخیره‌گاه جلسه (مثلاً یک پایگاه داده یا حافظه کش) برای تأیید اینکه جلسه هنوز فعال است و کاربر احراز هویت شده است، می‌باشد. این کار اغلب توسط چارچوب اپلیکیشن وب انجام می‌شود.
بهترین شیوه‌ها برای اعتبارسنجی توکن
پیاده‌سازی اعتبارسنجی قوی توکن برای ایمن‌سازی APIهای شما ضروری است. در اینجا برخی از بهترین شیوه‌ها برای پیروی آورده شده است:
۱. از رمزنگاری قوی استفاده کنید
از الگوریتم‌های رمزنگاری قوی برای امضا و رمزگذاری توکن‌ها استفاده کنید. برای JWTها، از الگوریتم‌هایی مانند RS256 یا ES256 استفاده کنید. از استفاده از الگوریتم‌های ضعیف یا منسوخ مانند HS256 که در برابر حملات آسیب‌پذیر هستند، خودداری کنید.
۲. انقضای توکن را پیاده‌سازی کنید
زمان انقضای معقولی برای توکن‌ها تعیین کنید. این کار پنجره فرصت را برای مهاجمان جهت استفاده از توکن‌های به سرقت رفته محدود می‌کند. توکن‌های با عمر کوتاه امن‌تر هستند، اما ممکن است نیاز به تمدید مکرر توکن داشته باشند.
۳. از توکن‌های بازآوری (Refresh Tokens) استفاده کنید
از توکن‌های بازآوری برای به دست آوردن توکن‌های دسترسی جدید بدون نیاز به احراز هویت مجدد کاربر استفاده کنید. توکن‌های بازآوری باید زمان انقضای طولانی‌تری نسبت به توکن‌های دسترسی داشته باشند و باید به طور امن ذخیره شوند. چرخش مناسب توکن بازآوری را برای کاهش خطر سرقت آن پیاده‌سازی کنید.
۴. توکن‌ها را به طور امن ذخیره کنید
توکن‌ها را به طور امن هم در سمت کلاینت و هم در سمت سرور ذخیره کنید. در سمت کلاینت، از ذخیره توکن‌ها در حافظه محلی (local storage) یا کوکی‌ها خودداری کنید، زیرا اینها در برابر حملات اسکریپت‌نویسی بین سایتی (XSS) آسیب‌پذیر هستند. استفاده از مکانیزم‌های ذخیره‌سازی امن مانند IndexedDB مرورگر یا keychain سیستم عامل را در نظر بگیرید. در سمت سرور، از توکن‌ها در حالت سکون (at rest) با استفاده از رمزگذاری و اقدامات کنترل دسترسی محافظت کنید.
۵. همه ادعاها (Claims) را اعتبارسنجی کنید
همه ادعاهای موجود در توکن، از جمله صادرکننده، مخاطب، زمان انقضا و هرگونه ادعای سفارشی را اعتبارسنجی کنید. این کار تضمین می‌کند که توکن معتبر است و کاربر یا برنامه مجوزهای لازم برای دسترسی به منبع درخواستی را دارد.
۶. محدودیت نرخ (Rate Limiting) را پیاده‌سازی کنید
محدودیت نرخ را برای جلوگیری از سوءاستفاده و حملات منع سرویس پیاده‌سازی کنید. این کار تعداد درخواست‌هایی را که یک کاربر یا برنامه می‌تواند در یک دوره زمانی معین انجام دهد، محدود می‌کند.
۷. استفاده از توکن را نظارت و ثبت کنید
استفاده از توکن را برای شناسایی فعالیت‌های مشکوک نظارت و ثبت (log) کنید. این می‌تواند به شما در شناسایی و پاسخ به حملات در زمان واقعی کمک کند. رویدادهای مهم مانند صدور، اعتبارسنجی و ابطال توکن را ثبت کنید. برای الگوهای غیرعادی استفاده از توکن، هشدار تنظیم کنید.
۸. کلیدها را به طور منظم چرخش دهید
کلیدهای رمزنگاری را به طور منظم برای کاهش خطر به سرقت رفتن کلید، چرخش دهید. این شامل تولید کلیدهای جدید و توزیع آنها به طرف‌های مربوطه است. فرآیند چرخش کلید را خودکار کنید تا زمان از کار افتادگی را به حداقل برسانید و خطر خطای انسانی را کاهش دهید.
۹. از HTTPS استفاده کنید
همیشه از HTTPS برای رمزگذاری ارتباط بین کلاینت و سرور استفاده کنید. این کار از توکن‌ها در برابر رهگیری توسط مهاجمان محافظت می‌کند.
۱۰. ورودی‌ها را پاکسازی کنید
تمام ورودی‌ها را برای جلوگیری از حملات تزریق (injection) پاکسازی کنید. این شامل اعتبارسنجی فرمت و محتوای توکن‌ها و سایر داده‌های دریافتی از کلاینت است.
۱۱. از اصل حداقل امتیاز پیروی کنید
فقط مجوزهای لازم را به کاربران و برنامه‌ها اعطا کنید. این کار آسیب بالقوه‌ای را که می‌تواند توسط یک توکن به سرقت رفته ایجاد شود، محدود می‌کند. از حوزه‌ها (scopes) یا نقش‌های دانه‌ای برای کنترل دسترسی به منابع و عملیات خاص استفاده کنید.
۱۲. به‌روز بمانید
با آخرین تهدیدات و آسیب‌پذیری‌های امنیتی به‌روز بمانید. این شامل اشتراک در لیست‌های پستی امنیتی، خواندن وبلاگ‌های امنیتی و شرکت در کنفرانس‌های امنیتی است. نرم‌افزارها و کتابخانه‌های خود را به طور منظم برای وصله کردن هرگونه آسیب‌پذیری شناخته‌شده به‌روز کنید.
اعتبارسنجی توکن در محیط‌های مختلف
اعتبارسنجی توکن را می‌توان در محیط‌های مختلفی پیاده‌سازی کرد، از جمله:
- APIهای بک‌اند: توکن‌ها را در سمت سرور قبل از اعطای دسترسی به منابع اعتبارسنجی کنید.
- اپلیکیشن‌های موبایل: توکن‌ها را در سمت کلاینت برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به داده‌ها و ویژگی‌ها اعتبارسنجی کنید. با این حال، همیشه اعتبارسنجی بک‌اند را نیز انجام دهید.
- اپلیکیشن‌های وب: توکن‌ها را در سمت سرور برای محافظت از جلسات و داده‌های کاربر اعتبارسنجی کنید.
- میکروسرویس‌ها: توکن‌ها را در دروازه (gateway) یا درون هر میکروسرویس برای اجرای سیاست‌های امنیتی اعتبارسنجی کنید.
مثال‌های واقعی
در اینجا چند مثال واقعی از نحوه استفاده از اعتبارسنجی توکن برای ایمن‌سازی APIها آورده شده است:
- مؤسسات مالی: بانک‌ها از اعتبارسنجی توکن برای ایمن‌سازی APIهای خود استفاده می‌کنند و از دسترسی غیرمجاز به حساب‌های مشتریان و داده‌های مالی جلوگیری می‌کنند. به عنوان مثال، یک بانک ممکن است از JWT برای احراز هویت کاربران و مجوز دادن به تراکنش‌ها استفاده کند. آنها همچنین ممکن است از OAuth 2.0 برای اجازه دادن به برنامه‌های مالی شخص ثالث برای دسترسی به داده‌های مشتری با رضایت آنها استفاده کنند.
- پلتفرم‌های رسانه‌های اجتماعی: پلتفرم‌های رسانه‌های اجتماعی از اعتبارسنجی توکن برای ایمن‌سازی APIهای خود استفاده می‌کنند و از دسترسی غیرمجاز به پروفایل‌های کاربران، پست‌ها و سایر داده‌ها جلوگیری می‌کنند. OAuth 2.0 به طور رایج برای اجازه دادن به برنامه‌های شخص ثالث برای دسترسی به داده‌های کاربر به نمایندگی از کاربر استفاده می‌شود.
- شرکت‌های تجارت الکترونیک: شرکت‌های تجارت الکترونیک از اعتبارسنجی توکن برای ایمن‌سازی APIهای خود استفاده می‌کنند و از دسترسی غیرمجاز به سفارشات مشتریان، اطلاعات پرداخت و سایر داده‌ها جلوگیری می‌کنند. JWTها ممکن است برای احراز هویت کاربران و مجوز دادن به خریدها استفاده شوند.
- ارائه‌دهندگان خدمات بهداشتی: ارائه‌دهندگان خدمات بهداشتی از اعتبارسنجی توکن برای ایمن‌سازی APIهای خود، محافظت از داده‌های بیمار و تضمین انطباق با مقرراتی مانند HIPAA استفاده می‌کنند. آنها ممکن است از OAuth 2.0 برای اجازه دادن به بیماران برای دسترسی به سوابق پزشکی خود از طریق برنامه‌های شخص ثالث استفاده کنند.
ابزارها و فناوری‌ها
چندین ابزار و فناوری می‌توانند به شما در پیاده‌سازی اعتبارسنجی توکن کمک کنند:
- کتابخانه‌های JWT: کتابخانه‌هایی مانند `jsonwebtoken` (Node.js)، `PyJWT` (Python) و `java-jwt` (Java) توابعی برای ایجاد، امضا و تأیید JWTها ارائه می‌دهند.
- کتابخانه‌های OAuth 2.0: کتابخانه‌هایی مانند `oauth2orize` (Node.js)، `OAuthLib` (Python) و `Spring Security OAuth` (Java) پشتیبانی برای پیاده‌سازی سرورهای مجوزدهی OAuth 2.0 و برنامه‌های کلاینت را فراهم می‌کنند.
- دروازه‌های API (API Gateways): دروازه‌های API مانند Kong، Apigee و AWS API Gateway پشتیبانی داخلی برای اعتبارسنجی توکن و سایر ویژگی‌های امنیتی را ارائه می‌دهند.
- ارائه‌دهندگان هویت (Identity Providers): ارائه‌دهندگان هویت مانند Okta، Auth0 و Azure Active Directory راه‌حل‌های جامع مدیریت هویت و دسترسی، از جمله صدور و اعتبارسنجی توکن را ارائه می‌دهند.
نتیجه‌گیری
اعتبارسنجی توکن یک جزء حیاتی از امنیت API است. با پیاده‌سازی مکانیزم‌های قوی اعتبارسنجی توکن و پیروی از بهترین شیوه‌ها، می‌توانید به طور قابل توجهی خطر دسترسی غیرمجاز، نقض داده‌ها و سایر تهدیدات امنیتی را کاهش دهید. نوع توکن و روش اعتبارسنجی مناسب را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید و اطمینان حاصل کنید که APIهای شما با رمزنگاری قوی، ذخیره‌سازی امن و نظارت جامع محافظت می‌شوند.
به یاد داشته باشید که امنیت یک فرآیند مداوم است. به طور منظم شیوه‌های امنیتی خود را بازبینی کنید، با آخرین تهدیدات و آسیب‌پذیری‌ها به‌روز بمانید و اقدامات امنیتی خود را در صورت نیاز تطبیق دهید. با اولویت قرار دادن امنیت، می‌توانید APIهایی بسازید که قابل اعتماد، قابل اطمینان و امن باشند.