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Python web开发中的跨站请求伪造（CSRF）问题解决方案

Python web开发 CSRF解决方案。
226 2023-06-22

Python是当今最流行的编程语言之一，也广泛应用于Web开发。Web应用程序的安全性一直是关注的焦点。其中，跨站请求伪造（CSRF）问题是每个Web开发人员都必须要面对的一个重要安全问题。CSRF攻击常常会使用户操作不被察觉地转移到攻击者指定的Web页面上，从而造成数据泄露、非法转账、非法购买等影响。本文将介绍Python Web开发中的CSRF问题解决方案。

什么是跨站请求伪造（CSRF）问题

在Web应用程序开发中，当一个用户以某种方式与一个Web应用程序交互时，该用户发送到Web服务器的HTTP请求通常包含了用户身份验证凭据或会话标识符。这些身份验证信息或会话标识符被Web服务器用来验证该用户的身份。

Web应用程序通常可以拒绝来自未经身份验证的用户的请求。但是，当一个攻击者欺骗一个用户向Web应用程序发送一个请求时，就会出现CSRF攻击。

CSRF攻击者试图欺骗用户执行危险的操作，而不是让用户在预期的应用程序流程中执行安全操作，例如更改密码或者转账。

CSRF攻击通常分为以下几个步骤：

1）攻击者开发一个可用于执行攻击的页面，并在该页面包含一个指向要访问的Web应用程序的请求，同时也包含了攻击者定制的一些行为，例如定制的表单数据等；

2）当一个用户打开该页面并提交表单数据时，该表单数据可能会在后台不被察觉地发送到Web应用程序，并且该请求中将包含攻击者定制的未受信任的数据；

3）Web应用程序通常会自动使用任意提交的身份验证信息或会话标识符执行任意提交的操作，从而可能导致用户的数据、资金或系统受到损害。

CSRF问题的解决方案

为了解决CSRF问题，有多种方法可以使用。下面是一些常用的方法。

2.1 CSRF Token

CSRF Token是最常用的解决方案之一。当一个用户请求一个包含表单的Web页面时，Web服务器将生成一个随机的CSRF Token，并将该Token作为成为提交表单的一部分。

当用户提交表单时，Web服务器将验证表单中的CSRF Token和Web服务器预期的CSRF Token是否相匹配。如果它们匹配，Web服务器将允许表单提交，否则不允许。

在Flask框架中，Flask-WTF扩展提供了一种简单的方法来实现CSRF Token。下面是一个Flask应用程序示例代码：

from flask import Flask, render_template, request
from flask_wtf.csrf import CSRFProtect, csrf

app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = 'secret_key'
csrf = CSRFProtect(app)

@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
@csrf.exempt
def index():
    if request.method == 'POST' and request.form['input']:
        return 'CSRF Token is Valid'
    return render_template('index.html')

在上面的代码中，我们使用了Flask-WTF库中提供的CSRFProtect扩展，并将CSRF Token集成到了Flask应用程序中。在index路由函数中，我们使用了@csrf.exempt装饰器来排除CSRF保护。

2.2 SameSite Cookie

SameSite Cookie也是另一个解决方案。SameSite Cookie是一种Cookie的方式，它允许Web服务器指定一个Cookie是否可以被跨站点请求访问。

当一个Cookie被定义为使用“SameSite”属性时，浏览器将自动为该Cookie添加一个额外的属性，使得该Cookie对于跨站点请求来说是不可用的。这个做法可以极大地减少CSRF攻击的成功率。

在Django框架中，Django提供了一个同名的中间件来提供SameSite Cookie。下面是一个Django应用程序示例代码：

MIDDLEWARE = [
    # ...
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
    # ...
]

SESSION_COOKIE_SAMESITE = 'Strict'

在上面的代码中，我们使用了Django自带的CsrfViewMiddleware和SecurityMiddleware中间件，同时将SESSION_COOKIE_SAMESITE设置为“Strict”以提供SameSite Cookie功能。