网站建设定制开发Node.js | 详解 Cookie-Session登录验证 的工作原理


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📑目录


🔽 前言

网站建设定制开发目前绝大多数的系统都少不了登录验证的功能,网站建设定制开发这主要是为了保存用户的状态,网站建设定制开发以此来限制用户的各种行为,网站建设定制开发从而方便有效的控制用户的权限。网站建设定制开发比如一个用户登陆微博,发布、关注、网站建设定制开发评论的操作都应是在网站建设定制开发登录后的用户状态下进行的。

网站建设定制开发实现登录验证的功能主要有Cookie&SessionJWT两种方式,这一节我们将先对 Cookie&Session的工作原理 做详细的介绍,在之后的文章中会陆续对JWT,以及如何使用Cookie&SessionJWT来完善前几节我们搭建的简易用户管理系统进行讲解。

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1️⃣ Cookie&

我们知道,HTTP 是无状态的。也就是说,HTTP 请求方和响应方间无法维护状态,都是一次性的,它不知道前后的请求都发生了什么。但有的场景下,我们需要维护状态。最典型的,一个用户登陆微博,发布、关注、评论,都应是在登录后的用户状态下的。

这个时候就可以引入CookieSession来保存用户的登录状态。

本篇文章主要介绍使用Cookie-Session来做登录验证的工作原理,关于CookieSession的详细介绍可查阅这位大佬的文章:

🔹 为什么不单独使用Cookie?

Cookie是存放在浏览器中的,可以在浏览器中打开控制台,选择应用,找到存储中的Cookie进行查看:

当客户端向服务端发送网络请求时浏览器会自动Cookie添加到请求头中,这样服务端就能获取这个Cookie,如下:

知道了这个原理后,我们就可以想到,如果在用户登录系统时:客户端由用户的部分登录信息(比如usernameid等)生成一个Cookie存放到浏览器中,那么在这之后的每一次网络请求都会自动携带上该Cookie

之后让服务端根据请求中是否携带Cookie并且携带的Cookie中是否存在有效的usernameid来判断用户是否已经登录过了,这样一来用户的登录状态不就被保存下来了吗。

回到上面我们提到的微博的例子,按照这种过程来说,当用户登录过后Cookie已经被保存,这时当用户进行发布、关注、评论等需要登录才能使用的操作时我们就能提前判断是否存在Cookie,如果存在并且Cookie中含有该用户的id,那么我们就可以允许该用户的这些操作(这些操作一般都是需要用户的id的,这时就可以从Cookie中进行获取)。相反的,如果Cookie不存在或者Cookie无效,那么就禁止该用户的这些操作。

说到这,你可能会问:既然一个Cookie就能实现我们想要的效果,那为何还要使用Session呢?

这是因为 Cookie很容易被伪造! ,如果我们知道了Cookie中存放的信息是usernameid(就算不知道,也可以在登录后的网络请求的请求体中找到Cookie),那么我们完全可以在不登录的情况下手动向浏览器存储一个伪造的Cookie

说到这,你应该就能明白为什么不能单独使用Cookie了吧。

🔹 Session是如何与Cookie结合的?

Session其实是基于Cookie实现的,并且Session存储在服务端的内存或者数据库中。

当用户登录成功时,使用Cookie&Session的登录验证会进行以下操作:

  1. 由服务端生成SessionSessionId

    Session一般是根据用户登录的信息,如用户名、id等进行生成。
    如果把Session比作是一把锁,那么SessionId就相当于是这把锁的钥匙。

  2. 服务端将Session存储到内存或者数据库中;

  3. 服务端将SessionId存放到请求的响应头(response对象)中的Set-Cookie字段中发送给客户端;

  4. 客户端收到Set-Cookie后会自动将Set-Cookie的值(也就是SessionId)存放到Cookie中;

  5. 之后的每次网络请求都会自动带上Cookie,也就是带上这个SessionId

  6. 服务端收到后续请求时获取请求上的Cookie,也就是获取到了SessionId,然后通过SessionId查询并校验服务端存储的Session,若校验成功说明这个SessionId有效则通过此次请求,反之则阻止此次请求。

图示:

2️⃣ Cookie&Session的缺陷

🔹 存储问题

为了保存用户的登录状态,我们需要为每一位登录的用户生成并存储Session,这势必就会造成以下问题:

  • 如果Session存放到内存中,那么当服务端重启时,这些内存中的Session都将被清除,那么所有用户的登录状态都将会过期,并且当用户量较大时,过多的内存占用也势必会影响服务端的性能。
  • 如果Session存放到数据库中,虽然能够解决因服务端重启造成用户登录状态过期的问题,但当用户量较大时,对于这个数据库的维护也会变得相对困难。
  • 如果前端页面中调用的接口来自两个服务器(也就是两套数据库),为了实现Session在两个服务器间共享通常会将Session存放到一个单独的数据库中,这样就使得整个项目变得更为复杂也更加难以维护。

🔹 CSRF问题

全称为 Cross-site request forgery 即 跨站请求伪造,使用Cookie进行验证的网站都会面临或大或小的CSRF威胁,我们以一个银行网站的例子来介绍CSRF的攻击原理:

假如一家银行网站A的登录验证采用的是Cookie&Session,并且该网站上用以运行转账操作Api地址为:http://www.grillbankapi.com/?account=AccoutName&amount=1000

api参数:account代表账户名,amount代表转账金额。

那么,一个恶意攻击者可以在另一个网站B上放置如下代码:

<img src="http://www.grillbankapi.com/?account=Ailjx&amount=1000">
  • 1

注意:img标签的src网站A转账操作的api地址,并且参数account为Ailjx,amount为1000,也就是说这个api地址相当于是账户名为 Ailjx 转账1000 时调用的api

如果有账户名为 Ailjx 的用户刚访问过网站A不久,登录信息尚未过期(网站ACookie存在且有效)。

那么当 Ailjx 访问了这个恶意网站B时,上面的img标签将被加载,浏览器就会自动请求img标签的src路由,也就是请求http://www.grillbankapi.com/?account=Ailjx&amount=1000 (我们将这个请求记为请求Q),并且因为Cookie存放在浏览器中且浏览器发送请求时会自动带上Cookie,所以请求Q上就会自动携带 Ailjx 在网站A上的Cookie凭证,结果就是这个 请求Q将会被通过,那么 Ailjx 就会损失1000资金

这种恶意的网址可以有很多种形式,藏身于网页中的许多地方。 此外,攻击者也不需要控制放置恶意网址的网站。例如他可以将这种地址藏在论坛,博客等任何用户生成内容的网站中。这意味着如果服务端没有合适的防御措施的话,用户即使访问熟悉的可信网站也有受攻击的危险。

透过例子能够看出,攻击者并不能通过CSRF攻击来直接获取用户的账户控制权,也不能直接窃取用户的任何信息。他们能做到的,是欺骗用户浏览器,让其以用户的名义运行操作。

这些就是使用Cookie&Session来做登录验证的问题所在,那么我们如何解决这些问题呢?这就需要引入JWT的概念,使用token来做登录验证,这些我们将在之后的文章中进行讲解。

🔼 结语

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