Question

我正在运行一个网站，并且有一个评分系统可以为您提供玩游戏次数的分数。

它使用散列来证明http请求的完整性，因此用户无法改变任何内容，但是我担心可能会发生，有人发现他们不需要改变它，他们只需要获得高分，并复制http请求，标题和所有。

之前我被禁止防范这种攻击，因为它被认为不太可能。但是，既然已经发生了，我可以。 http请求源自flash游戏，然后由php验证，php将其输入数据库。

我很确定nonces会解决这个问题，但我不确定如何实现它们。设置现时系统的常用且安全的方法是什么？

Answer 1

实际上很容易做到......有一些图书馆可以为你做这些：

PHP Nonce Library
OpenID Nonce Library

或者如果你想自己编写，那很简单。使用WikiPedia page作为跳出点，在伪代码中：

在服务器端，您需要两个客户端可调用函数

getNonce() {
    $id = Identify Request //(either by username, session, or something)
    $nonce = hash('sha512', makeRandomString());
    storeNonce($id, $nonce);
    return $nonce to client;
}

verifyNonce($data, $cnonce, $hash) {
    $id = Identify Request
    $nonce = getNonce($id);  // Fetch the nonce from the last request
    removeNonce($id, $nonce); //Remove the nonce from being used again!
    $testHash = hash('sha512',$nonce . $cnonce . $data);
    return $testHash == $hash;
}

在客户端：

sendData($data) {
    $nonce = getNonceFromServer();
    $cnonce = hash('sha512', makeRandomString());
    $hash = hash('sha512', $nonce . $cnonce . $data);
    $args = array('data' => $data, 'cnonce' => $cnonce, 'hash' => $hash);
    sendDataToClient($args);
}

函数makeRandomString实际上只需要返回一个随机数或字符串。随机性越好，安全性越好......还要注意，由于它被直接输入到散列函数中，因此实现细节与请求请求无关。客户端的版本和服务器的版本不需要匹配。实际上，唯一需要匹配100％的位是hash('sha512', $nonce . $cnonce . $data);中使用的哈希函数...这是一个相当安全的makeRandomString函数的示例......

function makeRandomString($bits = 256) {
    $bytes = ceil($bits / 8);
    $return = '';
    for ($i = 0; $i < $bytes; $i++) {
        $return .= chr(mt_rand(0, 255));
    }
    return $return;
}

Answer 2

Nonces是一群蠕虫。

不，实际上，几个CAESAR条目的动机之一是设计一个经过验证的加密方案，最好是基于流密码，它可以抵抗随机数重用。（例如，重复使用带有AES-CTR的随机数，会破坏您的信息的机密性，使第一年编程学生可以解密它。）

有三种主要的思想流派：

在对称密钥加密中：使用递增计数器，同时注意不要重复使用它。（这也意味着为发送方和接收方使用单独的计数器。）这需要有状态编程（即将nonce存储在某处，因此每个请求都不会从1开始）。
有状态随机的随机数。生成随机nonce，然后记住它以便稍后验证。 这是用来击败CSRF攻击的策略，这听起来更接近于此处的要求。
大型无状态随机nonce。给定一个安全的随机数生成器，您几乎可以保证在您的生命中不会重复两次nonce。这是NaCl用于加密的策略。

所以考虑到这一点，要问的主要问题是：

上述哪种思想与你想解决的问题最为相关？
你是如何产生现时的？
你如何验证nonce？

生成随机数

任何随机随机数的问题2的答案是使用CSPRNG。对于PHP项目，这意味着以下之一：

random_bytes()用于PHP 7+项目
paragonie/random_compat，用于random_bytes()
ircmaxell/RandomLib，这是一个瑞士军刀随机实用程序，大多数处理随机性的项目（例如冷杉密码重置）应该考虑使用而不是自己滚动

这两个在道德上是等价的：

$factory = new RandomLib\Factory;
$generator = $factory->getMediumStrengthGenerator();
$_SESSION['nonce'] [] = $generator->generate(32);

和

$_SESSION['nonce'] []= random_bytes(32);

验证随机数

有状态

有状态的随机数很容易推荐：

$found = array_search($nonce, $_SESSION['nonces']);
if (!$found) {
    throw new Exception("Nonce not found! Handle this or the app crashes");
}
// Yay, now delete it.
unset($_SESSION['nonce'][$found]);

随意用array_search()替换数据库或memcached查找等

无国籍（这里是龙）

这是一个难以解决的问题：您需要一些方法来防止重放攻击，但是您的服务器在每次HTTP请求后都会有完全失忆。

唯一合理的解决方案是验证到期日期/时间，以最大限度地减少重放攻击的有用性。例如：

// Generating a message bearing a nonce
$nonce = random_bytes(32);
$expires = new DateTime('now')
    ->add(new DateInterval('PT01H'));
$message = json_encode([
    'nonce' => base64_encode($nonce),
    'expires' => $expires->format('Y-m-d\TH:i:s')
]);
$publishThis = base64_encode(
    hash_hmac('sha256', $message, $authenticationKey, true) . $message
);

// Validating a message and retrieving the nonce
$decoded = base64_decode($input);
if ($decoded === false) {
    throw new Exception("Encoding error");
}
$mac = mb_substr($decoded, 0, 32, '8bit'); // stored
$message = mb_substr($decoded, 32, null, '8bit');
$calc = hash_hmac('sha256', $message, $authenticationKey, true); // calcuated
if (!hash_equals($calc, $mac)) {
    throw new Exception("Invalid MAC");
}
$message = json_decode($message);
$currTime = new DateTime('NOW');
$expireTime = new DateTime($message->expires);
if ($currTime > $expireTime) {
    throw new Exception("Expired token");
}
$nonce = $message->nonce; // Valid (for one hour)

谨慎的观察者会注意到这基本上是JSON Web Tokens的非标准兼容变体。

Answer 3

一个选项（我在评论中提到）是录制游戏并在安全的环境中重播。

另一件事是随机地或在某些特定时间记录一些看似无辜的数据，这些数据后来可用于在服务器上验证它（比如突然生活从1％到100％，或从1到1000得分）表明作弊）。有足够的数据，欺骗者试图伪造它可能是不可行的。然后当然实施严重禁止:)。

Answer 4

这种非常简单的随机数每1000秒（16分钟）更改一次并且可以用于避免在同一应用程序之间来回发布数据的XSS。（即您可以使用相同的种子和随机数生成器）

function makeNonce($seed,$i=0){
    $timestamp = time();
    $q=-3; 
    //The epoch time stamp is truncated by $q chars, 
    //making the algorthim to change evry 1000 seconds
    //using q=-4; will give 10000 seconds= 2 hours 46 minutes usable time

    $TimeReduced=substr($timestamp,0,$q)-$i; 

    //the $seed is a constant string added to the string before hashing.    
    $string=$seed.$TimeReduced;
    $hash=hash('sha1', $string, false);
    return  $hash;
}

但是通过检查以前的随机数，用户只有在最坏的情况下等待超过16.6分钟，在最好的情况下等待超过33分钟，才会感到困扰。设置$ q = -4将为用户提供至少2.7小时

if($nonce==$this->makeNonce($seed,0)||$nonce==$this->makeNonce($seed,1)){
     //handle data here
 } else {
     //reject nonce code   
 }

Answer 5

不可能防止作弊。你只能让它变得更加困难。

如果有人来这里寻找PHP Nonce库：我建议不要使用the first one given by ircmaxwell。

网站上的第一条评论描述了一个设计缺陷：

nonce对于某个特定时间窗口是有益的，即越接近用户到达那个窗口的末尾他或她必须的时间越少提交表格，可能不到一秒

如果您正在寻找一种生成具有良好定义生命周期的Nonces的方法，请查看NonceUtil-PHP。

免责声明：我是NonceUtil-PHP的作者

如何创建和使用nonce

5 个答案:

Nonces是一群蠕虫。

生成随机数

验证随机数

有状态

无国籍（这里是龙）