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这篇文章主要介绍“如何提高Node.js应用程序的安全性”，在日常操作中，相信很多人在如何提高Node.js应用程序的安全性问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”如何提高Node.js应用程序的安全性”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！
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1. 数据验证 - 永远不要信任你的用户
来自用户输入或其他系统的数据，你都必须要进行验证。否则，这会对当前系统造成威胁，并导致不可想象的安全漏洞。现在，让我们学习如何验证Node.js中的传入数据。你可以使用名为 validator 的模块来执行数据验证。 例如：
const validator = require('validator'); validator.isEmail('foo@bar.com'); //=> true validator.isEmail('bar.com'); //=> false另外，你也可以使用 joi 模块来进行数据和模型的验证，例如：
const joi = require('joi'); try { const schema = joi.object().keys({ name: joi.string().min(3).max(45).required(), email: joi.string().email().required(), password: joi.string().min(6).max(20).required() }); const dataToValidate = { name: "Shahid", email: "abc.com", password: "123456", } const result = schema.validate(dataToValidate); if (result.error) { throw result.error.details[0].message; } } catch (e) { console.log(e); }2. SQL注入攻击
SQL注入可以让恶意用户通过传递非法参数，来篡改SQL语句。下面是一个例子，假设你写了这样一个SQL：
UPDATE users SET first_name="' + req.body.first_name + '" WHERE id=1332;
在正常情况下，你希望这次查询应该是这样的：
UPDATE users SET first_name = "John" WHERE id = 1332;
但是现在，如果有人将 first_name 的值按下面这种方式传递：
John", last_name="Wick"; --
这时，你的SQL语句就会变成这样：
UPDATE users SET first_name="John", last_name="Wick"; --" WHERE id=1001;
你会看到， WHERE 条件被注释掉了，这次更新会将整张表所有用户的 first_name 改成 John ， last_name 改成 Wick 。这下，你闯祸了!
如何避免SQL注入
避免SQL注入攻击最有效的办法就是将输入数据进行过滤。你可以对每一个输入数据逐一进行验证，也可以用参数绑定的方式验证。开发者们最常用的就是参数绑定的方式，因为它高效而且安全。
如果你在使用一些比较流行的ORM框架，例如sequelize、hibernate等等，那么框架中就已经提供了这种数据验证和SQL注入保护机制。
如果你更喜欢依赖数据库模块，例如 MySQL for Node ，那么你可以使用数据库提供的过滤方法。下面代码是使用 mysql for Node 的一个例子：
var mysql = require('mysql'); var connection = mysql.createConnection({ host : 'localhost', user : 'me', password : 'secret', database : 'my_db' }); connection.connect(); connection.query( 'UPDATE users SET ?? = ? WHERE ?? = ?', ['first_name',req.body.first_name, ,'id',1001], function(err, result) { //... });?? 的地方被字段名称替换， ? 的地方被字段值替换，这样就保证了输入值的安全性。
你也可以使用存储过程来提高安全级别，但是由于缺乏可维护性，开发人员倾向于避免使用存储过程。
同时，你还应该执行服务器端的数据验证。 但我不建议你手动验证每个字段，可以使用 joi 等模块来解决这个问题。
类型转换
JavaScript是一种动态类型语言，即值可以是任何类型。你可以使用类型转换方法来验证数据的类型，这样就能保证，只有指定类型的数据才可以进入数据库。比如，用户ID只能是数字类型，看下面的代码：
var mysql = require('mysql'); var connection = mysql.createConnection({ host : 'localhost', user : 'me', password : 'secret', database : 'my_db' }); connection.connect(); connection.query( 'UPDATE users SET ?? = ? WHERE ?? = ?', ['first_name',req.body.first_name, ,'id',Number(req.body.ID)], function(err, result) { //... });你注意到变化了吗?这里我们使用了 Number(req.body.ID) 方法来确保用户ID必须为数字。
3. 应用程序认证和授权
敏感数据(例如密码)应该以一种安全的方式存储在系统中，这样，恶意用户就不会滥用敏感信息。在本节中，我们将学习如何存储和管理通用的密码，几乎每个应用程序在其系统中都有不同的密码存储方式。
密码哈希
哈希是一个将输入值生成固定大小字符串的函数。哈希函数的输出值是无法解密的，因此可以说是“单向的”。因此，像密码这样的数据，存储在数据库中的值必须是哈希值，而不是明文。
你也许想知道，既然哈希是一种不可逆的加密方式，那么攻击者又是如何取得密码访问权限的呢?
正如我上面提到的那样，哈希加密使用输入字符串并生成固定长度的输出值。因此，攻击者采取了相反的方法，他们从常规密码列表中生成哈希，然后将哈希与系统中的哈希进行比较以找到密码。这种攻击方式叫做查表法(Lookup Tables)
这就是为什么你作为系统架构师，绝不允许系统中使用简单通用密码的原因。为了避免攻击，你也可以使用一种叫”salt"的东西，我们称之为“哈希加盐法”。将salt附加到密码哈希中，从而使输入值唯一。salt值必须是随机的不可预测的。我们建议你使用的哈希算法是 BCrypt ，在Node.js中，你可以使用bcyrpt节点模块执行哈希处理。
请参考下面例子中的代码：
const bcrypt = require('bcrypt'); const saltRounds = 10; const password = "Some-Password@2020"; bcrypt.hash( password, saltRounds, (err, passwordHash) => { //we will just print it to the console for now //you should store it somewhere and never logs or print it console.log("Hashed Password:", passwordHash); });SaltRounds 函数是哈希函数的成本，成本越高，生成的hash密码越安全。你应该根据服务器的计算能力来确定salt值，密码的hash值生成后，用户输入的密码将会和存储在数据库中的hash值比对，参考代码如下：
const bcrypt = require('bcrypt'); const incomingPassword = "Some-Password@2020"; const existingHash = "some-hash-previously-generated" bcrypt.compare( incomingPassword, existingHash, (err, res) => { if(res && res === true) { return console.log("Valid Password"); } //invalid password handling here else { console.log("Invalid Password"); } });密码存储
无论你是用数据库还是文件来存储密码，都不能使用明文存储。我们在上一节已经学到，你可以将密码进行哈希后存储在数据库中。我推荐密码字段用 varchar(255) 数据类型，你也可以选择不限长度的字段类型。如果你使用的是 bcrypt ，则可以使用 varchar(60) 字段类型，因为bcrypt会生成固定长度为60个字符的哈希。
认证和授权
一个拥有合适的角色权限系统，将会阻止一些恶意用户在系统中做一些越权的事情。为了实现正确的授权过程，将合适的角色和权限分配给每个用户，以便他们可以执行权限范围内的某些任务。在Node.js中，你可以使用著名的ACL模块，根据系统中的授权来开发访问控制列表。
const ACL = require('acl2'); const acl = new ACL(new ACL.memoryBackend()); // guest is allowed to view blogs acl.allow('guest', 'blogs', 'view') // check if the permission is granted acl.isAllowed('joed', 'blogs', 'view', (err, res) => { if(res){ console.log("User joed is allowed to view blogs"); } });请查阅acl2文档以获取更多信息和示例代码。
4. 暴力攻击防护
黑客经常会使用软件反复使用不同的密码尝试获得系统权限，直到找到有效密码为止，这种攻击方式叫做暴力攻击。为了避免这种攻击，一种简单有效的办法是“让他等一会”，也就是说，当某人尝试登录系统并尝试输入无效密码3次以上时，请让他们等待60秒左右，然后再尝试。这样，攻击者将大大提高时间成本，并且将使他们永远无法破解密码。
防止这种攻击的另一种方法是屏蔽无效登录请求的IP。系统在24小时内允许每个IP进行3次错误地登录尝试。如果有人尝试进行暴力破解，则将其IP封锁24小时。 许多公司已使用这种方法来防止暴力攻击。 如果使用Express框架，则有一个中间件模块可在传入请求中启用速率限制。 它称为 express = brute 。
下面是一个例子。
安装依赖项
npm install express-brute --save
在路由中启用它
const ExpressBrute = require('express-brute'); const store = new ExpressBrute.MemoryStore(); // stores state locally, don't use this in production const bruteforce = new ExpressBrute(store); app.post('/auth', bruteforce.prevent, // error 429 if we hit this route too often function (req, res, next) { res.send('Success!'); } ); //...5. HTTPS安全传输
现在已经2021年了，你也应该使用HTTPS来向网络中发送数据了。HTTPS是具有安全通信支持的HTTP协议的扩展。使用HTTPS，可以保证用户在互联网中发送的数据是被加密的，是安全的。
在这里我不打算详细介绍HTTPS协议的工作原理，我们只讨论如何使用它。这里我强烈推荐使用 LetsEncrypt 来为你的所有域名生成安全证书。
你可以在基于Apache和Nginx的Web服务器上使用LetsEncrypt。我强烈建议你在反向代理或网关层上使用HTTPS协议，因为它们有很多繁重的计算操作。
6. 会话劫持保护
会话(session)是任何动态Web应用程序最重要的部分，一个安全的会话对用户和系统来说真的是非常必要的。会话是使用Cookie实现的，因此必须确保其安全以防止会话劫持。以下是可以为每个cookie设置的属性列表以及它们的含义：
secure - 该属性告诉浏览器仅在通过HTTPS发送请求时才发送cookie。
HttpOnly - 该属性用于防止跨站点脚本攻击，因为它不允许通过JavaScript访问cookie。
domain - 该属性用于与请求URL的服务器域名进行比较，如果域名匹配，或者是其子域，那么接下来就会检查path属性。
path - 除了domian之外，还可以指定cookie有效的URL路径。 如果domain和路径匹配，则可以在请求中发送cookie。
expires - 该属性用于设置持久性的cookie，cookie只会在超过了设定的日期才会过期。
在Express框架中，你可以使用 express-session npm模块来管理会话。
const express = require('express'); const session = require('express-session'); const app = express(); app.use(session({ secret: 'keyboard cat', resave: false, saveUninitialized: true, cookie: { secure: true, path: '/'} }));7. 跨站点请求伪造攻击(CSRF)防护
跨站点请求伪造攻击利用系统中受信任的用户，对Web应用程序执行有害的恶意操作。在Node.js中，我们可以使用 csurf 模块来缓解CSRF攻击。该模块需要首先初始化 express-session 或 cookie-parser ，你可以看看下面的示例代码：
const express = require('express'); const cookieParser = require('cookie-parser'); const csrf = require('csurf'); const bodyParser = require('body-parser'); // setup route middlewares const csrfProtection = csrf({ cookie: true }); const parseForm = bodyParser.urlencoded({ extended: false }); // create express app const app = express(); // we need this because "cookie" is true in csrfProtection app.use(cookieParser()); app.get('/form', csrfProtection, function(req, res) { // pass the csrfToken to the view res.render('send', { csrfToken: req.csrfToken() }); }); app.post('/process', parseForm, csrfProtection, function(req, res) { res.send('data is being processed'); }); app.listen(3000);在网页上，你需要创建一个隐藏输入域，将CSRF令牌保存在该输入域中，例如：