Web应用安全威胁与防治--基于OWASP TOP 10 与ESAPI

逃离我推掉我的手 2022-06-16 04:13 471阅读 0赞

> ##      ESAPI是owasp提供的一套API级别的web应用解决方案，本人通过对ESAPI和其提供的demo源码学习发现，关键的不是对其所提供的API的使用，而是其web应用安全防御体系的构建的思想。比如，您不一定要使用ESAPI去实现日志系统，而是应该明白，一套好的日志系统应该是怎么样子的，应具备什么样的特性等。 ##
> 
> ## 此外，在引入使用时可能会遇到不少麻烦，所以读者应根据自身的业务特性和需求进行整合，而不是一味的去粘贴和拼接。 ##

## 1、Authentication ##

测试用于登录认证的ESAPI接口的步骤：

1.1、创建用户（方法的实现请参考FileBasedAuthenticator .java）

1.1.1、Authenticator instance = ESAPI.authenticator(); //实例化

1.1.2、User user = instance.createUser(accountName, password, password);  //在users.txt         中创建一个新用户，【遗留问题：在createUser()中并未发现是写到users.txt文件】

1.1.3、instance.getUser(accountName).enable(); //使能账户

1.1.4、instance.getUser(accountName).unlock(); //解锁账户

1.2、用户登录（方法的实现请参考AbstractAuthenticator .java）

/\*

1.2.1、必须预先在ESAPI.properties文件中设置UsernameParameterName和PasswordParameterName参数，因为login()会使用这两个参数的值去http请求中获取用户输入的用户名和密码。比如说，如果UsernameParameterName的值为username，那么login()会在http请求中去找username字段并获取其值（用户名）。

1.2.2、该函数用来检查发送该请求的用户是否已登录，如果没有就重定向让其登录，内部实现的具体步骤如下：

1) 检查用户是否已登录并存在会话中

a. 如果是，确认会话最长时间和闲置操作时间是否到达

b. 如果步骤1满足条件则步骤可跳过

2) 如果不满足步骤1，则需要对用户的凭证（用户名和密码）进行有效验证

a.建议使用ESAPI接口

loginWithUsernameAndPassword(HttpServletRequest, HttpServletResponse)

接口来验证用户凭证

3) 记录用户本次登录的主机IP

4) 验证本次请求的方式是否是安全的（比如POST+SSL）

5) 验证用户账户是否允许登录

a. 验证用户没有被禁用、过期和锁定等

6) 将用户分配到会话变量中

\*/

【遗留问题：同一个用户重复登录时，是否只创建一个user对象再绑定多个session？】

User user = ESAPI.authenticator().login(HTTPServletRequest, HTTPServletResponse);

DefaultUser user = (DefaultUser) getUserFromSession();//检查用户是否已登录

HttpSession session = ESAPI.httpUtilities().getCurrentRequest().getSession(false);

if (session == null) return null;

return ESAPI.httpUtilities().getSessionAttribute(USER);

user = getUserFromRememberToken();//【遗留问题：选”记住我”才会用到，未理解】

user = (DefaultUser) loginWithUsernameAndPassword(request);//如果没登录则要求用户进行认证（hash\[username+id\]值和users.txt对比），并返回user对象

user.setLastHostAddress(request.getRemoteHost());//记录用户最后一次成功登录的主机IP

ESAPI.httpUtilities().assertSecureRequest(ESAPI.currentRequest());//验证请求是否使用POST+SSL方式传输

if (user.isAnonymous()||!user.isEnabled()||user.isLocked()||user.isExpired()||user.isSessionTimeout()||user.isSessionAbsoluteTimeout())//各种用户状态条件判断

user.logout();//强制用户注销

user.setLocale(request.getLocale());//【遗留问题：未理解】

/\* 为用户创建会话 \*/

HttpSession session = request.getSession();//如果当前请求不存在有效session则创建一个，如果存在就返回当前的

user.addSession(session);//将会话绑定到user对象中，一个用户可能有多个session？

session.setAttribute(USER, user);//user对象存储到USER

setCurrentUser(user);//将用户设置为当前登录用户

1.3、用户注销

User user = ESAPI.authenticator().logout;

1.4、关于ESAPI.authenticator().login(HTTPServletRequest, HTTPServletResponse)对每个请求的处理逻辑。

## 2、Session Management ##

### 2.1、用户登录后更新session id的接口（防止会话定置攻击）： ###

javax.servlet.http.HttpSession ESAPI.httpUtilities().changeSessionIdentifier(javax.servlet.http.HttpServletRequest request);

接口内部实现说明：将当前session数据拷贝到新session，并使当前session失效，并将新session绑定到当前user对象中，并返回新的session。

### 2.2、为URL增加CSRF token ###

2.2.1、为指定URL增加CSRF TOKEN

String transferFundsHref = "/SwingSet/main?function=TransferFunds&lab";

<a href='<%=ESAPI.httpUtilities().addCSRFToken(transferFundsHref)%>' >Transfer Funds</a>

说明：在url末尾添加的csrftoken值等于user.getCSRFToken()

2.2.2、在transferFundsHref的页面里验证request携带的和user的CSRF token是否一致。

ESAPI.httpUtilities().verifyCSRFToken();

if ( !user.getCSRFToken().equals( token ) ) \{   //验证两者是否一致

throw new IntrusionException("Authentication failed",

## 3、AccessControl ##

### 3.1、角色权限验证： ###

3.1.1、接口：ESAPI.accessController().assertAuthorizedForURL(java.lang.String url)

3.1.2、说明：检查当前用户对应的角色是否有权限访问url，权限的定义在esapi\\fbac-policies\\URLAccessRules.txt文件中。

3.1.3、接口源码分析：

ESAPI.accessController().assertAuthorizedForURL(string url)

this.assertAuthorized("AC 1.0 URL", new Object\[\] \{url\});

/\*

在esapi\\ESAPI-AccessControlPolicy.xml文件中获取name为“AC 1.0 URL”的访问控制信息：

[![clip\_image003][clip_image003]][clip_image003_clip_image003]

\*/

AccessControlRule rule = (AccessControlRule)ruleMap.get(key);

/\*

将key对应的（此例key等于"AC 1.0 URL"）对应的访问控制信息（如上图）作为     AccessControlRule接口的构造函数的入参（参考   AccessControlRule.java），   即顺序调用了以下3个函数：

void setPolicyParameters(P policyParameter);//P为访问控制信息

P getPolicyParameters();//该函数未重写，默认为空，故不执行

boolean isAuthorized(R runtimeParameter)；//此处R为空，故在下面调用

\*/

isAuthorized = rule.isAuthorized(runtimeParameter);

/\*

此处runtimeParameter等于string url，经过setPolicyParameters()的设置，此  处调用isAuthorized()实际上等于调用FileBaseACRs.java中定义的   isAuthorizedForURL()，即实际效果等于：isAuthorizedForURL(string url)，请参   考第4、5点的分析。

\*/

3.1.4、void setPolicyParameters()的分析（源码在DelegatingACR.java）：

void setPolicyParameters(DynaBeanACRParameter policyParameter)

delegateClassName =

policyParameter.getString("delegateClass", "").trim()；

methodName =

policyParameter.getString("delegateMethod", "").trim();

parameterClassNames =

policyParameter.getStringArray("parameterClasses");

/\*

由以上截图可知，此例的delegateClassName为：

org.owasp.esapi.reference.accesscontrol.FileBasedACRs；

methodName为：isAuthorizedForURL；

parameterClassNames为：java.lang.String

\*/

Class delegateClass = getClass(delegateClassName, "delegate");

Class parameterClasses\[\] = getParameters(parameterClassNames);

/\*

通过getClass获取FileBasedACRs类，【疑问：parameterClasses\[\]是什么呢？】

\*/

this.delegateMethod = delegateClass.getMethod(methodName, parameterClasses);

/\*

根据方法名来从FileBasedACRs类中获取方法，此例实际为isAuthorizedForURL()

\*/

3.1.5、boolean isAuthorized ()的源码分析

boolean isAuthorized(Object\[\] runtimeParameters)

return ((Boolean)delegateMethod.invoke(delegateInstance,

runtimeParameters)).booleanValue();

/\*

调用FileBasedACRs类中定义的回调函数，此例实际为isAuthorizedForURL()，   runtimeParameters为要检查的内容，比如要访问的URL、service、function和file等， 此列为URL。

\*/

3.1.6、boolean isAuthorizedForURL()的源码分析

urlMap = loadRules("URLAccessRules.txt");

/\*

故实际定义URL访问控制权限的文件是URLAccessRules.txt，其它类似的还有 FunctionAccessRules.txt和DataAccessRules.txt等等，由以上的分析可知，实

际上最终会对哪个权限控制文件做检查是由void assertAuthorized(Object key,

Object runtimeParameter)的key决定的，key的值都在ESAPI-AccessControlPolicy.xml 文件中定义了，目前可能的值为"AC 1.0 Data"、"AC 1.0 File"、"AC 1.0 Function"、"AC 1.0  Service"、"AC 1.0 URL"。

补充说明： ESAPI提供的顶层接口（比如assertAuthorizedForURL()等）已经帮我们定义  好了要调用的key值了（如本例），因此实际上只需要修改权限控制文件 （URLAccessRules.txt、FunctionAccessRules.txt等）就可以了。

\*/

return matchRule(urlMap, url);

/\*

在URLAccessRules.txt检查当前用户的角色以及该角色是否有访问url的权限，

URLAccessRules.txt内容如下图所示：

[![clip\_image005][clip_image005]][clip_image005_clip_image005]

\*/

【遗留问题】：

是不是在过滤器中设置ESAPI的ESAPI.authenticator().login()和ESAPI.accessController().assertAuthorizedForURL()就可以解决每一个请求的认证和权限验证问题了？

### 3.2、直接对象引用： ###

3.2.1、使用随机映射表对象的样例代码：

<%@ page import="org.owasp.esapi.reference.RandomAccessReferenceMap"%>

Set fileSet = new HashSet();

ArrayList list = new ArrayList();

list.add(msgID0);     //将需要映射的资源的直接引用名（此处为message id）添加到list

list.add(msgID1);

……

fileSet.addAll(list);

RandomAccessReferenceMap MsgIDMap = new RandomAccessReferenceMap(fileSet);

/\*调用ESAPI接口生成随机映射表对象\*/

HttpSession sess =          ESAPI.httpUtilities().getCurrentRequest().getSession(**false**);

sess.setAttribute("MsgIDMap ", MsgIDMap);

/\*

此时应将映射表对象存放到安全的地方，比如：session

\*/

String indirect = instance.getIndirectReference(msgID0));

/\*

获取要被访问的资源的间接引用值，该值由ESAPI接口随机生成，并且每次进行映        射时值都会动态产生变化，因此，如果用户每次登录时进行重映射，那么用户在浏                   览器端看到的间接引用值也会每次都不一样，也大大增加了防御CSRF攻击的能力。

\*/

String href = "http://www.test.com?messageid=";

<a href="<%=href + indirect %>">点击读取消息；

/\*

将提供给用户读取消息的链接返回给用户，用户最终看到的链接将带上间接引用值。

例如：http://www.test.com?messageid=DfDsQK

\*/

【说明】：当要映射的资源较多时，使用资源映射表可能会消耗较多的内存。

【遗留问题】：同一个用户重复登录都要重新映射？不同类型的资源（比如消息id、用户id和设备id等等）应当映射到不同的表中还是可以全部映射到一个表中？

3.2.2、处理来自用户请求的样例代码：

HttpSession sess =          ESAPI.httpUtilities().getCurrentRequest().getSession(**false**);

RandomAccessReferenceMap MsgIDMap =

(RandomAccessReferenceMap) sess.getAttribute("MsgIDMap ");

/\*

从当前登录用户的session中还原出资源的随机映射表对象。

\*/

String indMsgID = request.getParameter( " messageid " );

String directMsgID = (String) MsgIDMap.getDirectReference(indMsgID);

/\*

获取客户端传过来的间接索引值，再通过间接索引值得到直接引用对象的值，如果                   该值为空，表示用户传过来了一个非法的间接索引值，此时getDirectReference会                         抛出一个AccessControlException异常，应用系统应在异常中做适当处理，比如将                            该异常行为记录到日志中。

\*/

3.2.3、服务器处理携带用户资源标签请求的流程图

[![clip\_image006][clip_image006]][clip_image006_clip_image006]

## 4、Input Validation ##

### 4.1、使用自定义的正则表达式规则验证用户的输入数据。 ###

4.1.1、接口说明：

接口1：

java.lang.String getValidInput(java.lang.String context, java.lang.String input, java.lang.String type, int maxLength, boolean allowNull)

功能说明：使用esapi/validation.properties文件中定义的正则表达式去验证用户的输入数据。

参数说明：

context：任意定义的字符串，主要用于日志打印信息。

Input：需要验证的输入字符。

Type：选择需要使用的一种正则表达式（见4.1.2）。

MaxLenth：允许输入字符的最大长度。

AllowNull：是否允许输入空字符（true为允许，false为不允许）。

返回：经过规范化和验证过滤后的字符串【遗留问题：实际验证时好像未返回字符串】

接口2：

isValidInput(java.lang.String context, java.lang.String input, java.lang.String type, int maxLength, boolean allowNull)

功能与getValidInput()一样，但不返回字符串，仅验证通过时返回true，否则返回false。

4.1.2、validation.properties文件的正则表达式定义如下：

[![clip\_image008][clip_image008]][clip_image008_clip_image008]

4.1.3、样例代码：

String input = request.getParameter("input");

type = "SafeString"; //使用validation.properties文件定义的SafeString正则表达式规则

try \{

ESAPI.validator().getValidInput(

"Swingset Validation Secure Exercise", input, type,

200, false);

\} catch (ValidationException e) \{

/\*当检测到输入字符串不匹配正则表达式时产生该异常，应进行适当处理\*/

input = "Validation attack detected";

request.setAttribute("userMessage", e.getUserMessage());

request.setAttribute("logMessage", e.getLogMessage());

\} catch (Exception e) \{

input = "exception thrown";

request.setAttribute("logMessage", e.getMessage());

接口3：void assertValidFileUpload(java.lang.String context,

java.lang.String filepath, java.lang.String filename, java.io.File parent, byte\[\] content, int maxBytes, java.util.List<java.lang.String> allowedExtensions, boolean allowNull)

功能说明：对上传文件的路径、文件名、扩展名和文件大小进行检查。

参数说明：略。

函数分析：

void assertValidFileUpload(String context, String directorypath, String filename, File parent, byte\[\] content, int maxBytes, List<String> allowedExtensions, boolean allowNull)

getValidFileName( context, filename, allowedExtensions, allowNull );

getValidInput( context, input, "FileName", 255, true );

getValidDirectoryPath( context, directorypath, parent, allowNull );

fileValidator.getValidInput( context, canonicalPath, "DirectoryName", 255, false);

getValidFileContent( context, content, maxBytes, allowNull );

esapiMaxBytes = ESAPI.securityConfiguration().getAllowedFileUploadSize();

/\* FileName和DirectoryName 正则表达式都在ESAPI.properties全局文件中定义\*/

**注意事项**：如果没有canonicalize参数，表示该API默认对输入数据进行canonicalize，否则需要使用canonicalize参数去指定是否需要对输入数据进行canonicalize，一般情况下，我们都默认使用不带canonicalize参数的API，表示默认对输入数据进行canonicalize。

更多owasp数据验证API请参考在线官方文档：

URL：http://owasp-esapi-java.googlecode.com/svn/trunk\_doc/latest/index.html

接口路径：org.owasp.esapi->Validator->Method Summary

### 4.2、在富文本应用系统中防御XSS攻击。 ###

应用系统允许用户输入自定义的html代码，我们称之为“富文本”，此类系统容许类似<,>之类的危险标签的存在（即输出时原样携带<,>这样的标签），此场景下我们需要以下API：

java.lang.String getValidSafeHTML(java.lang.String context, java.lang.String input, int maxLength, boolean allowNull)

功能说明：对用户输入的富文本数据进行有效过滤，防止XSS。

参数说明：

context：任意定义的字符串，主要用于日志打印信息。

Input：需要验证的富文本输入数据。

maxLenth：允许输入字符的最大长度。

AllowNull：是否允许输入空字符（true为允许，false为不允许）。

返回：经过规范化和验证的安全的html内容，该内容中的body、attributes、CSS、URLs等都不会包含恶意的脚步代码。

样例：

输入：test this <script>alert(document.cookie)</script>right now

输出：test this alert(document.cookie)right now

如果此时对<,>标签进行html编码再输出就会改变原意，达不到想要的显示效果：test this<&\#x2f;b> right<&\#x2f;i> now<&\#x2f;p>

## 5、Output Encoding/Escaping ##

### 5.1、Canonicalize ###

术语解释：canonicalize是指将数据转换或解码成一个常见字符集的过程。这里的数据可以是经过多重混合编码的。比如：%3cscript%3ealert(%22xss%22)%3c%2fscript%3e还原成<script>alert("xss")</script>。在对输入数据进行过滤之前应进行规范化！

接口1：java.lang.String

canonicalize(java.lang.String input, boolean strict)

功能说明：将编码过的数据还原为其最简化的形式。

参数说明：

Input：输入数据。

strict：指定是否对输入数据进行多重和混合编码的检测，true时将触发IntrusionException，但不返回数据，而false将直接返回canonicalize后的数据。

返回：canonicalize后的数据。

### 5.2、对输出到浏览器的数据进行编码/转义 ###

以下内容摘自《web安全开发规范v1.1》à反射型、存储型XSS安全规则：

<table style="color:rgb(75,75,75)"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="color:rgb(69,69,69)"> 将用户数据输出到html body某处时，必须经过html转义，比如： &lt;body&gt;...【用户数据】...&lt;/body&gt; &lt;div&gt;...【用户数据】...&lt;/div&gt; 以及其它普通的html标签，比如p, b, td等等。 ESAPI sample： String safe = ESAPI.encoder().encodeForHTML( request.getParameter( "input" ) ); </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="color:rgb(69,69,69)"> 将用户数据输出到html&nbsp;标签的属性时，必须经过标签属性的转义。 注意：不包含href, src, style和事件处理函数属性（比如onmouseover）。 &lt;div attr=...【用户数据】...&gt;content&lt;/div&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//数据不在引号内 &lt;div attr='...&nbsp;【用户数据】...'&gt;content&lt;/div&gt;&nbsp;&nbsp;//数据在单引号内 &lt;div attr="...【用户数据】..."&gt;content&lt;/div&gt;&nbsp;&nbsp;//数据在双引号内 ESAPI sample： String safe = ESAPI.encoder().encodeForHTMLAttribute( request.getParameter( "input" ) ); </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="color:rgb(69,69,69)"> 将用户数据输出到JavaScript数据域时，必须经过JavaScript转义。 注意：用户数据必须在引号内，否则转义后数据仍然是不安全的。 &lt;script&gt;alert('...&nbsp;【用户数据】...')&lt;/script&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//数据在带引号的字符串内 &lt;script&gt;x='...&nbsp;【用户数据】...'&lt;/script&gt;&nbsp;&nbsp;//数据在带引号的表达式内 &lt;div οnmοuseοver="x='...&nbsp;【用户数据】...'"&lt;/div&gt; ESAPI sample： String safe = ESAPI.encoder().encodeForJavaScript( request.getParameter( "input" ) ); </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="color:rgb(69,69,69)"> 将用户数据输出到URL的参数时，必须经过URL转义。 &lt;a href="http://www.somesite.com/x/y/z?test=...【用户数据】..."&gt;link&lt;/a &gt; ESAPI sample： String safe = ESAPI.encoder().encodeForURL( request.getParameter( "input" ) ); 注意：所有基于URL的标签属性（比如href,src等），如果其整个或相对的URL被用户数据控制，比如： &lt;a href=” ...【用户数据】...”&gt;link&lt;/a&gt; 则应先验证URL的有效性，再进行html标签属性的转义： String userURL = request.getParameter( "userURL" ) &nbsp;boolean isValidURL = ESAPI.validator().isValidInput("URLContext", userURL, "URL", 255, false); &nbsp;if (isValidURL) {&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;a href="&lt;%=encoder.encodeForHTMLAttribute(userURL)%&gt;"&gt;link&lt;/a&gt; &nbsp;} </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="color:rgb(69,69,69)"> 除了以上4条规则定义的安全上下文以外，其它上下文都是无法安全地转义的，应避免出现，比如： &lt;script&gt;...【用户数据】...&lt;/script&gt;&nbsp;&nbsp;//直接输出到js标签内 &lt;!--...【用户数据】...--&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//直接输出到注释内 &lt;div ...&nbsp;【用户数据】...=test /&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//直接输出到标签属性名 &lt;..【用户数据】... href="/test" /&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//作为标签名使用 &lt;style&gt;...【用户数据】...&lt;/style&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//直接输出到CSS …… </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 5.3、对输出到解析器的数据进行编码/转义： ###

接口1：java.lang.String encodeForSQL(Codec codec, java.lang.String input)

功能说明：对SQL查询语句中用户控制的输入数据进行编码/转义。

参数说明：

codec：编码器，编码器的种类请参考在线接口文档àorg.owasp.esapi.codecs，针对数据查询的编码器有MySQLCodec和OracleCodec，故目前只支持mysql和oracle数据库。

input：SQL查询输入数据。

返回：编码/转义后的数据。

样例代码：

以下内容摘自《web安全开发规范v1.1》

Codec MYSQL\_CODEC = new MySQLCodec ();//实例化编码器（）

String query = "SELECT user\_id FROM user\_data WHERE user\_name = '" +

ESAPI.encoder().encodeForSQL(MYSQL\_CODEC,req.getParameter("userID"))+"'and user\_password = '"+ ESAPI.encoder().encodeForSQL(MYSQL\_CODEC, req.getParameter("pwd")) +"'";

编码结果样例：

输入：foo" and 1 = 2

输出：foo\\" and 1 \\= 2

接口2：java.lang.String encodeForOS(Codec codec, java.lang.String input)

功能说明：对传递给OS shell的输入数据进行编码/转义。

参数说明：

codec：编码器，编码器的种类请参考在线接口文档àorg.owasp.esapi.codecs，针对OS command shell的编码器有WindowsCodec和UnixCodec，故目前只支持mysql和oracle数据库。

input：要传递给OS shell的输入数据。

返回：编码/转义后的数据。

样例代码：需要开发人员提供。

接口3：java.lang.String encodeForLDAP(java.lang.String input)

功能说明：对LDAP查询数据的编码/转义。

参数说明：LDAP查询输入数据

更多API请参考在线接口文档：org.owasp.esapiàEncoder。

## 6、Cryptography ##

### 6.1、加、解密 ###

接口1：CipherText encrypt(PlainText plaintext)

功能说明：对plaintext数据进行加密，加密的算法/模式/填充方式和加密密钥在ESAPI.properties文件中定义（默认AES128/CBC/PKCS5Padding）。

参数说明：

plaintext：需要加密的明文数据。

返回：加密后的数据。

样例代码：

String decryptedStr = request.getParameter("decrypted");

encrypted = ESAPI.encryptor().encrypt(decryptedStr);

注意事项：该接口在对需要加密的明文添加当前时间信息，因此每次加密出来的密文都不相同，在解密时将时间信息删除即可得到原始明文。【遗留问题：添加时间信息能增强安全性？】

接口2：PlainText decrypt(CipherText ciphertext)

功能说明：对ciphertext数据进行解密。

参数说明：

ciphertext：需要解密的密文。

返回：解密后的明文数据。

样例代码：

String encryptedStr = request.getParameter("encrypted");

decrypted = ESAPI.encryptor().decrypt(encryptedStr);

接口3：java.lang.String hash(java.lang.String plaintext,java.lang.String salt,int iterations)

功能说明：对数据进行哈希。

参数说明：

plaintext：需要hash的数据。

Salt：用于hash的salt。

Iterations：要迭代的次数【遗留问题：迭代是指重复哈希？如果是，每次都需要加salt吗？】。

返回：hash值。

样例代码：

String hashStr = request.getParameter("hash");

hashVal = ESAPI.encryptor().hash(hashStr,”ABCDEFG”,3);

更多加密解密API请参考在线官方文档：org.owasp.esapiàEncryptor

### 6.2、随机数 ###

接口1：获取随机字符串：

以下参考《web安全开发指南v1.1》

接口：java.lang.String  ESAPI.randomizer().getRandomString(int length,char\[\] characterSet)

说明：从固定字符数组characterset中获取长度为length的随机字符串，本接口可用于生成各种自定义长度和复杂度的随机token，比如CSRF同步token等。

样例代码：

**char**\[\] CHAR\_DIGITS = \{ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8'\};

**char**\[\] CHAR\_LETTERS = \{ 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i'\};

**char**\[\] CHAR\_ALPHANUMERICS = StringUtilities.union(CHAR\_LETTERS,           CHAR\_DIGITS);

ESAPI.randomizer().getRandomString(6,CHAR\_ALPHANUMERICS);

执行结果样例：0edec6，cjefic等6位随机字符串。

接口2：获取随机GUID：

接口：java.lang.String ESAPI.randomizer().getRandomGUID()

说明：产生32位的GUID格式的随机字符串。

样例代码：略

执行结果样例：53110e13-804a-4041-a547-09399c2791ea等

接口3：获取随机整数：

接口：int ESAPI.randomizer().getRandomInteger(int min,int max)

说明：获取min到max范围的随机整数。

样例代码：ESAPI.randomizer().getRandomInteger(-100,100)

执行结果样例：-11、55等。

接口4：获取随机文件名：

接口：java.lang.String  getRandomFilename(java.lang.String extension)

说明：生成随机字符串作为文件名，并添加extension作为文件扩展名。

样例代码：ESAPI.randomizer().getRandomFilename("exe")

执行结果样例：X4f0cafF0Mkj.exe、CzkmUsLKFx7c.exe等。

接口5：获取随机长整数：

接口：long ESAPI.randomizer().getRandomLong()

说明：获取随机长整数。

样例代码：略

执行结果样例：8712910770684726225、6703356794875845559等。

更多随机函数接口请参考：

http://owasp-esapi-java.googlecode.com/svn/trunk\_doc/latest/index.html

org.owasp.esapiàRandomizer

## 7、Error Handling and Logging ##

### 7.1、日志记录 ###

7.1.1、日志接口说明：

ESAPI日志接口定义了6个级别的日志等级：

*  fatal (highest value)
 *  error
 *  warning
 *  info
 *  debug
 *  trace (lowest value)

同时也预定义了4类日志事件：SECURITY\_SUCCESS, SECURITY\_FAILURE, EVENT\_SUCCESS, EVENT\_FAILURE，用于区分安全相关的事件和普通事件。

和日志相关的配置参数在ESAPI.properties设置，可配置参数：

Logger.ApplicationName：应用程序名，表示日志是哪个应用程序产生的。

Logger.LogEncodingRequired：true表示当日志包含特殊字符时自动进行转义后再记录。

Logger.LogApplicationName：true表示在日志中记录应用程序吗。

Logger.LogServerIP：true表示在日志中记录服务器的IP。

Logger.LogFileName：日志的名称（必须预先在存在）。

Logger.MaxLogFileSize：单个日志文件的最大容量，超过时自动切到另外一个日志文件。

7.1.2、接口：

原型：

Logger  getLogger(java.lang.String moduleName)

参数说明：

moduleName：logger使用来标记该日志是应用程序的哪个模块产生的。

原型：

Void fatal(Logger.EventType type, java.lang.String message)

参数说明：

Type：事件类型。

Message：要记录的日志信息。

与logger相关的方法和参数请参考ESAPI在线帮忙文档：

org.owasp.esapiàlogger

7.1.2、样例代码：

WriterAppender appender = new WriterAppender(new SimpleLayout(), out);

org.apache.log4j.Logger.getRootLogger().addAppender(appender);

Logger logger = ESAPI.getLogger("LoggingTutorialModule");

logger.fatal(Logger.SECURITY\_FAILURE, " <script>alert('123')</script>");

logger.debug(Logger.EVENT\_SUCCESS, " <scr<script>ipt>alert('abc')</script> ");

org.apache.log4j.Logger.getRootLogger().removeAppender(appender);

7.1.3、输出结果：

181681687 \[http-8443-2\] FATAL SwingSetInteractive:LoggingTutorialModule  - \[SECURITY FAILURE Anonymous:308755@unknown -> /SwingSetInteractive/LoggingTutorialModule\] <script>alert&\#x28;&\#x27;123&\#x27;&\#x29;<&\#x2f;script> (Encoded)

181681687 \[http-8443-2\] DEBUG SwingSetInteractive:LoggingTutorialModule  - \[EVENT SUCCESS Anonymous:308755@unknown -> /SwingSetInteractive/LoggingTutorialModule\] <scr<script>ipt>alert&\#x28;&\#x27;abc&\#x27;&\#x29;<&\#x2f;script>  (Encoded)

在与具体业务相结合时，应提供足够的信息作为回溯的依据，应提供的信息如下：

导致事件发生的源对象（比如用户id，用户名等）；

对事件的描述；

事件的结果（成功或失败）；

事件的严重等级（在具体的业务事件中定义，然后调用ESAPI接口执行）；

事件的类型（在具体的业务事件中定义，然后调用ESAPI接口执行）；

发生事件的源IP和目标主机IP；

发生事件的时间。

### 7.2、错误处理 ###

## 8、Data Protection ##

### 8.1、数据缓存 ###

接口：

void setNoCacheHeaders(javax.servlet.http.HttpServletResponse response)

功能说明：为指定的response设置Cache-Control和Expires header。

参数说明：

response：指定的http response，当该参数为空时表示当前request的对应的response。

返回：无

样例代码：

ESAPI.httpUtilities().setNoCacheHeaders();

返回的http response中包含的缓存控制header如下：

Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate

Pragma: no-cache

Expires: Wed, 31 Dec 1969 23:59:59 GMT

更多和数据安全相关的接口请参考：

org.owasp.esapià HTTPUtilities

## 9、Http Security ##

### 9.1、URL重定向 ###

9.1.1、接口：

void sendRedirect(javax.servlet.http.HttpServletResponse response,java.lang.String location)

功能说明：对需要重定向的参数进行判断，如果重定向的URL不符合"Redirect"正则表达式的要求，则触发异常，并重定向回主页。

参数说明：

response：指定的http response，当该参数为空时表示当前request的对应的response。

location：重定向的URL。

样例代码：

String redirect = request.getParameter("redirect");

if (redirect != null)\{

//response.sendRedirect(redirect);

ESAPI.httpUtilities().sendRedirect(redirect);

9.1.2、对sendRedirect的源代码分析：

void sendRedirect(javax.servlet.http.HttpServletResponse response,java.lang.String location)

ESAPI.validator().isValidRedirectLocation("Redirect", location, false)

ESAPI.validator().isValidInput( context, input, "Redirect", 512, allowNull);

/\*通过ESAPI.properties文件中的Redirect正则表达式进行过滤判断：

Validator.Redirect=^/SwingSet/.+，此处使用的是相对路径，表示ESAPI只允许                                重定向到当前站点的URL\*/

response.sendRedirect(location);

## 10、Interface HTTPUtilities ##

接口1：

void addCookie(javax.servlet.http.Cookie cookie)

功能描述：添加新的cookie，并为新cookie设置http only和secure属性。

接口2：void addHeader(java.lang.String name,java.lang.String value)

功能描述：为当前response添加新的header。

接口3：void assertSecureRequest() throws AccessControlException

功能描述：检查当前request是否是安全的（ssl+post），如果不是则产生异常，服务器应调用该接口对所有包含敏感数据的request做检查，保证敏感数据不会被嗅探、记录到日志。

接口4：void assertSecureChannel() throws AccessControlException

功能描述：检查当前request是否是通过SSL传输，如果不是则产生异常，服务器应调用该接口对所有包含敏感数据的request做检查，保证敏感数据不会被嗅探。

接口5：java.lang.String getCookie(java.lang.String name)

功能描述：根据cookie name来获取cookie的值。

接口6：java.lang.String getHeader(java.lang.String name)

功能描述：根据header name获取当前request的header值

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