Visaptverošs ceļvedis par JWT (JSON Web Token) drošības labākajām praksēm, aptverot validāciju, glabāšanu, parakstīšanas algoritmus un biežāko ievainojamību mazināšanas stratēģijas starptautiskās lietotnēs.
JWT marķieri: Drošības labākās prakses globālām lietotnēm
JSON tīmekļa marķieri (JWT) ir kļuvuši par standarta metodi drošai apgalvojumu (claims) attēlošanai starp divām pusēm. To kompaktā struktūra, lietošanas ērtums un plašais atbalsts dažādās platformās ir padarījis tos par populāru izvēli autentifikācijai un autorizācijai modernās tīmekļa lietotnēs, API un mikropakalpojumos. Tomēr to plašā izplatība ir novedusi arī pie pastiprinātas uzmanības un daudzu drošības ievainojamību atklāšanas. Šis visaptverošais ceļvedis pēta JWT drošības labākās prakses, lai nodrošinātu, ka jūsu globālās lietotnes paliek drošas un noturīgas pret potenciāliem uzbrukumiem.
Kas ir JWT un kā tie darbojas?
JWT ir uz JSON bāzēts drošības marķieris, kas sastāv no trīs daļām:
- Galvene (Header): Norāda marķiera veidu (JWT) un izmantoto parakstīšanas algoritmu (piemēram, HMAC SHA256 vai RSA).
- Saturs (Payload): Satur apgalvojumus (claims), kas ir paziņojumi par entītiju (parasti lietotāju) un papildu metadatus. Apgalvojumi var būt reģistrēti (piemēram, izdevējs, subjekts, derīguma termiņš), publiski (definēti lietotnē) vai privāti (pielāgoti apgalvojumi).
- Paraksts (Signature): Tiek izveidots, apvienojot kodētu galveni, kodētu saturu, slepeno atslēgu (HMAC algoritmiem) vai privāto atslēgu (RSA/ECDSA algoritmiem), norādīto algoritmu un parakstot rezultātu.
Šīs trīs daļas tiek kodētas ar Base64 URL un savienotas ar punktiem (.
), veidojot gala JWT virkni. Kad lietotājs autentificējas, serveris ģenerē JWT, ko klients pēc tam saglabā (parasti lokālajā krātuvē vai sīkdatnē) un iekļauj turpmākajos pieprasījumos. Serveris pēc tam validē JWT, lai autorizētu pieprasījumu.
Izpratne par biežākajām JWT ievainojamībām
Pirms iedziļināties labākajās praksēs, ir svarīgi izprast ar JWT saistītās biežākās ievainojamības:
- Algoritmu sajaukšana: Uzbrucēji izmanto iespēju nomainīt
alg
galvenes parametru no stipra asimetriska algoritma (piemēram, RSA) uz vāju simetrisku algoritmu (piemēram, HMAC). Ja serveris izmanto publisko atslēgu kā slepeno atslēgu HMAC algoritmā, uzbrucēji var viltot JWT. - Slepenās atslēgas atklāšana: Ja tiek kompromitēta slepenā atslēga, ko izmanto JWT parakstīšanai, uzbrucēji var ģenerēt derīgus JWT, uzdodoties par jebkuru lietotāju. Tas var notikt koda noplūdes, nedrošas glabāšanas vai citu lietotnes daļu ievainojamību dēļ.
- Marķiera zādzība (XSS/CSRF): Ja JWT tiek glabāti nedroši, uzbrucēji var tos nozagt, izmantojot starpvietņu skriptošanas (XSS) vai starpvietņu pieprasījumu viltošanas (CSRF) uzbrukumus.
- Atkārtoti uzbrukumi: Uzbrucēji var atkārtoti izmantot derīgus JWT, lai iegūtu neautorizētu piekļuvi, it īpaši, ja marķieriem ir ilgs dzīves cikls un nav ieviesti īpaši pretpasākumi.
- Papildinājuma orākula uzbrukumi (Padding Oracle Attacks): Kad JWT tiek šifrēti ar noteiktiem algoritmiem un papildinājums tiek nepareizi apstrādāts, uzbrucēji potenciāli var atšifrēt JWT un piekļūt tā saturam.
- Pulksteņa nobīdes problēmas: Izkliedētās sistēmās pulksteņa nobīde starp dažādiem serveriem var izraisīt JWT validācijas kļūmes, īpaši attiecībā uz derīguma termiņa apgalvojumiem.
JWT drošības labākās prakses
Šeit ir visaptverošas drošības labākās prakses, lai mazinātu ar JWT saistītos riskus:
1. Pareizā parakstīšanas algoritma izvēle
Parakstīšanas algoritma izvēle ir kritiska. Lūk, kas jāņem vērā:
- Izvairieties no
alg: none
: Nekad neatļaujietalg
galveni iestatīt uznone
. Tas atspējo paraksta verifikāciju, ļaujot jebkuram izveidot derīgus JWT. Daudzas bibliotēkas ir labotas, lai to novērstu, bet pārliecinieties, ka jūsu bibliotēkas ir atjauninātas. - Dodiet priekšroku asimetriskiem algoritmiem (RSA/ECDSA): Kad vien iespējams, izmantojiet RSA (RS256, RS384, RS512) vai ECDSA (ES256, ES384, ES512) algoritmus. Asimetriskie algoritmi izmanto privāto atslēgu parakstīšanai un publisko atslēgu verifikācijai. Tas neļauj uzbrucējiem viltot marķierus, pat ja viņi iegūst piekļuvi publiskajai atslēgai.
- Droši pārvaldiet privātās atslēgas: Glabājiet privātās atslēgas droši, izmantojot aparatūras drošības moduļus (HSM) vai drošas atslēgu pārvaldības sistēmas. Nekad neievietojiet privātās atslēgas pirmkoda repozitorijos.
- Regulāri rotējiet atslēgas: Ieviesiet atslēgu rotācijas stratēģiju, lai regulāri mainītu parakstīšanas atslēgas. Tas samazina ietekmi, ja kāda atslēga tiek kompromitēta. Apsveriet JSON tīmekļa atslēgu kopu (JWKS) izmantošanu, lai publicētu savas publiskās atslēgas.
Piemērs: JWKS izmantošana atslēgu rotācijai
JWKS galapunkts nodrošina publisko atslēgu kopu, ko var izmantot JWT verificēšanai. Serveris var rotēt atslēgas, un klienti var automātiski atjaunināt savu atslēgu kopu, izgūstot JWKS galapunktu.
/.well-known/jwks.json
:
{
"keys": [
{
"kty": "RSA",
"kid": "key1",
"alg": "RS256",
"n": "...",
"e": "AQAB"
},
{
"kty": "RSA",
"kid": "key2",
"alg": "RS256",
"n": "...",
"e": "AQAB"
}
]
}
2. Pareiza JWT validācija
Pareiza validācija ir būtiska, lai novērstu uzbrukumus:
- Verificējiet parakstu: Vienmēr verificējiet JWT parakstu, izmantojot pareizo atslēgu un algoritmu. Pārliecinieties, ka jūsu JWT bibliotēka ir pareizi konfigurēta un atjaunināta.
- Validējiet apgalvojumus: Validējiet būtiskus apgalvojumus, piemēram,
exp
(derīguma termiņš),nbf
(ne pirms),iss
(izdevējs) unaud
(auditorija). - Pārbaudiet
exp
apgalvojumu: Pārliecinieties, ka JWT nav beidzies derīguma termiņš. Ieviesiet saprātīgu marķiera dzīves ciklu, lai samazinātu uzbrucēju iespēju logu. - Pārbaudiet
nbf
apgalvojumu: Pārliecinieties, ka JWT netiek izmantots pirms tā derīguma sākuma laika. Tas novērš atkārtotus uzbrukumus, pirms marķieris ir paredzēts lietošanai. - Pārbaudiet
iss
apgalvojumu: Verificējiet, ka JWT ir izdevis uzticams izdevējs. Tas neļauj uzbrucējiem izmantot neautorizētu pušu izdotus JWT. - Pārbaudiet
aud
apgalvojumu: Verificējiet, ka JWT ir paredzēts jūsu lietotnei. Tas neļauj citām lietotnēm izdotus JWT izmantot pret jūsu lietotni. - Ieviesiet aizliegumu sarakstu (pēc izvēles): Kritiski svarīgām lietotnēm apsveriet iespēju ieviest aizliegumu sarakstu (zināmu arī kā atsaukšanas sarakstu), lai padarītu nederīgus kompromitētus JWT pirms to derīguma termiņa beigām. Tas palielina sarežģītību, bet var ievērojami uzlabot drošību.
Piemērs: Apgalvojumu validācija kodā (Node.js ar jsonwebtoken
)
const jwt = require('jsonwebtoken');
try {
const decoded = jwt.verify(token, publicKey, {
algorithms: ['RS256'],
issuer: 'https://example.com',
audience: 'https://myapp.com'
});
console.log(decoded);
} catch (error) {
console.error('JWT validācija neizdevās:', error);
}
3. Droša JWT glabāšana klienta pusē
Kā JWT tiek glabāti klienta pusē, būtiski ietekmē drošību:
- Izvairieties no lokālās krātuves (Local Storage): JWT glabāšana lokālajā krātuvē padara tos neaizsargātus pret XSS uzbrukumiem. Ja uzbrucējs var ievadīt JavaScript jūsu lietotnē, viņš var viegli nozagt JWT no lokālās krātuves.
- Izmantojiet HTTP-Only sīkdatnes: Glabājiet JWT HTTP-Only sīkdatnēs ar
Secure
unSameSite
atribūtiem. HTTP-Only sīkdatnēm nevar piekļūt ar JavaScript, tādējādi mazinot XSS riskus.Secure
atribūts nodrošina, ka sīkdatne tiek pārsūtīta tikai pa HTTPS.SameSite
atribūts palīdz novērst CSRF uzbrukumus. - Apsveriet atjaunošanas marķierus (Refresh Tokens): Ieviesiet atjaunošanas marķieru mehānismu. Īslaicīgi piekļuves marķieri tiek izmantoti tūlītējai autorizācijai, savukārt ilgtermiņa atjaunošanas marķieri tiek izmantoti jaunu piekļuves marķieru iegūšanai. Glabājiet atjaunošanas marķierus droši (piemēram, datu bāzē ar šifrēšanu).
- Ieviesiet CSRF aizsardzību: Izmantojot sīkdatnes, ieviesiet CSRF aizsardzības mehānismus, piemēram, sinhronizatora marķierus vai "Double Submit Cookie" modeli.
Piemērs: HTTP-Only sīkdatņu iestatīšana (Node.js ar Express)
app.get('/login', (req, res) => {
// ... autentifikācijas loģika ...
const token = jwt.sign({ userId: user.id }, privateKey, { expiresIn: '15m' });
const refreshToken = jwt.sign({ userId: user.id }, refreshPrivateKey, { expiresIn: '7d' });
res.cookie('accessToken', token, {
httpOnly: true,
secure: true, // Produkcijā iestatīt uz true
sameSite: 'strict', // vai 'lax' atkarībā no jūsu vajadzībām
maxAge: 15 * 60 * 1000 // 15 minūtes
});
res.cookie('refreshToken', refreshToken, {
httpOnly: true,
secure: true, // Produkcijā iestatīt uz true
sameSite: 'strict',
maxAge: 7 * 24 * 60 * 60 * 1000 // 7 dienas
});
res.send({ message: 'Pieteikšanās veiksmīga' });
});
4. Aizsardzība pret algoritmu sajaukšanas uzbrukumiem
Algoritmu sajaukšana ir kritiska ievainojamība. Lūk, kā to novērst:
- Tieši norādiet atļautos algoritmus: Verificējot JWT, tieši norādiet atļautos parakstīšanas algoritmus. Nepaļaujieties uz JWT bibliotēku, ka tā automātiski noteiks algoritmu.
- Neuzticieties
alg
galvenei: Nekad akli neuzticietiesalg
galvenei JWT. Vienmēr validējiet to pret iepriekš definētu atļauto algoritmu sarakstu. - Izmantojiet spēcīgu statisko tipēšanu (ja iespējams): Valodās, kas atbalsta statisko tipēšanu, nodrošiniet stingru tipu pārbaudi atslēgas un algoritma parametriem.
Piemērs: Algoritmu sajaukšanas novēršana (Node.js ar jsonwebtoken
)
const jwt = require('jsonwebtoken');
try {
const decoded = jwt.verify(token, publicKey, {
algorithms: ['RS256'] // Tieši atļaut tikai RS256
});
console.log(decoded);
} catch (error) {
console.error('JWT validācija neizdevās:', error);
}
5. Pareizu marķieru derīguma termiņa un atjaunošanas mehānismu ieviešana
Marķiera dzīves cikls ir galvenais drošības apsvērums:
- Izmantojiet īslaicīgus piekļuves marķierus: Saglabājiet piekļuves marķierus īslaicīgus (piemēram, 5-30 minūtes). Tas ierobežo ietekmi, ja marķieris tiek kompromitēts.
- Ieviesiet atjaunošanas marķierus: Izmantojiet atjaunošanas marķierus, lai iegūtu jaunus piekļuves marķierus, neprasot lietotājam atkārtoti autentificēties. Atjaunošanas marķieriem var būt ilgāks dzīves cikls, bet tie jāglabā droši.
- Ieviesiet atjaunošanas marķieru rotāciju: Rotējiet atjaunošanas marķierus katru reizi, kad tiek izdots jauns piekļuves marķieris. Tas padara veco atjaunošanas marķieri nederīgu, ierobežojot potenciālo kaitējumu, ja atjaunošanas marķieris tiek kompromitēts.
- Apsveriet sesiju pārvaldību: Jutīgām lietotnēm apsveriet iespēju ieviest servera puses sesiju pārvaldību papildus JWT. Tas ļauj granulārāk atsaukt piekļuvi.
6. Aizsardzība pret marķieru zādzību
Marķieru zādzības novēršana ir ļoti svarīga:
- Ieviesiet stingru satura drošības politiku (CSP): Izmantojiet CSP, lai novērstu XSS uzbrukumus. CSP ļauj norādīt, kuriem avotiem ir atļauts ielādēt resursus (skriptus, stilus, attēlus utt.) jūsu vietnē.
- Sanitizējiet lietotāja ievadi: Sanitizējiet visu lietotāja ievadi, lai novērstu XSS uzbrukumus. Izmantojiet uzticamu HTML sanitizētāja bibliotēku, lai aizstātu potenciāli ļaunprātīgas rakstzīmes.
- Lietojiet HTTPS: Vienmēr izmantojiet HTTPS, lai šifrētu saziņu starp klientu un serveri. Tas neļauj uzbrucējiem noklausīties tīkla trafiku un zagt JWT.
- Ieviesiet HSTS (HTTP Strict Transport Security): Izmantojiet HSTS, lai norādītu pārlūkprogrammām vienmēr izmantot HTTPS, sazinoties ar jūsu vietni.
7. Monitorings un žurnalēšana
Efektīva monitorēšana un žurnalēšana ir būtiska, lai atklātu un reaģētu uz drošības incidentiem:
- Žurnalējiet JWT izdošanas un validācijas notikumus: Žurnalējiet visus JWT izdošanas un validācijas notikumus, ieskaitot lietotāja ID, IP adresi un laika zīmogu.
- Monitorējiet aizdomīgas darbības: Monitorējiet neparastus modeļus, piemēram, vairākus neveiksmīgus pieteikšanās mēģinājumus, JWT izmantošanu no dažādām atrašanās vietām vienlaicīgi vai straujus marķieru atjaunošanas pieprasījumus.
- Iestatiet brīdinājumus: Iestatiet brīdinājumus, lai informētu jūs par potenciāliem drošības incidentiem.
- Regulāri pārskatiet žurnālus: Regulāri pārskatiet žurnālus, lai identificētu un izmeklētu aizdomīgas darbības.
8. Pieprasījumu skaita ierobežošana (Rate Limiting)
Ieviesiet pieprasījumu skaita ierobežošanu, lai novērstu brutālu spēku uzbrukumus un pakalpojumatteices (DoS) uzbrukumus:
- Ierobežojiet pieteikšanās mēģinājumus: Ierobežojiet neveiksmīgu pieteikšanās mēģinājumu skaitu no vienas IP adreses vai lietotāja konta.
- Ierobežojiet marķieru atjaunošanas pieprasījumus: Ierobežojiet marķieru atjaunošanas pieprasījumu skaitu no vienas IP adreses vai lietotāja konta.
- Ierobežojiet API pieprasījumus: Ierobežojiet API pieprasījumu skaitu no vienas IP adreses vai lietotāja konta.
9. Atjauninājumu uzturēšana
- Atjauniniet bibliotēkas: Regulāri atjauniniet savas JWT bibliotēkas un atkarības, lai labotu drošības ievainojamības.
- Sekojiet drošības labākajām praksēm: Esiet informēts par jaunākajām drošības labākajām praksēm un ar JWT saistītajām ievainojamībām.
- Veiciet drošības auditus: Regulāri veiciet savas lietotnes drošības auditus, lai identificētu un novērstu potenciālās ievainojamības.
Globāli apsvērumi JWT drošībai
Ieviešot JWT globālām lietotnēm, ņemiet vērā sekojošo:
- Laika joslas: Pārliecinieties, ka jūsu serveri ir sinhronizēti ar uzticamu laika avotu (piemēram, NTP), lai izvairītos no pulksteņa nobīdes problēmām, kas var ietekmēt JWT validāciju, īpaši
exp
unnbf
apgalvojumus. Apsveriet iespēju konsekventi izmantot UTC laika zīmogus. - Datu privātuma regulas: Esiet informēts par datu privātuma regulām, piemēram, VDAR (GDPR), CCPA un citām. Minimizējiet personas datu apjomu, kas tiek glabāts JWT, un nodrošiniet atbilstību attiecīgajām regulām. Ja nepieciešams, šifrējiet sensitīvus apgalvojumus.
- Internacionalizācija (i18n): Rādod informāciju no JWT apgalvojumiem, nodrošiniet, ka dati ir pareizi lokalizēti lietotāja valodai un reģionam. Tas ietver atbilstošu datumu, skaitļu un valūtu formatēšanu.
- Juridiskā atbilstība: Esiet informēts par jebkādām juridiskajām prasībām, kas saistītas ar datu glabāšanu un pārsūtīšanu dažādās valstīs. Nodrošiniet, ka jūsu JWT ieviešana atbilst visiem piemērojamajiem likumiem un noteikumiem.
- Vairāku izcelsmju resursu koplietošana (CORS): Pareizi konfigurējiet CORS, lai jūsu lietotne varētu piekļūt resursiem no dažādiem domēniem. Tas ir īpaši svarīgi, izmantojot JWT autentifikācijai starp dažādiem pakalpojumiem vai lietotnēm.
Noslēgums
JWT piedāvā ērtu un efektīvu veidu, kā pārvaldīt autentifikāciju un autorizāciju, bet tie arī rada potenciālus drošības riskus. Ievērojot šīs labākās prakses, jūs varat ievērojami samazināt ievainojamību risku un nodrošināt savu globālo lietotņu drošību. Atcerieties būt informētiem par jaunākajiem drošības apdraudējumiem un attiecīgi atjaunināt savu implementāciju. Prioritizējot drošību visā JWT dzīves ciklā, jūs palīdzēsiet aizsargāt savus lietotājus un datus no neautorizētas piekļuves.