面试题：安全认证之JWT分布式会话管理的深度安全挑战与应对

Question

假设你正在构建一个对安全要求极高的分布式金融系统，使用JWT进行安全认证。请分析可能面临的安全威胁，如中间人攻击、令牌泄露等，并阐述全面且深入的应对策略。

Answer 1

1. 中间人攻击（MITM）

• 威胁分析：攻击者可能拦截用户与服务器之间的通信，获取JWT，进而使用该令牌进行未授权访问。
• 应对策略：
  • 使用HTTPS：强制使用HTTPS协议进行通信，通过SSL/TLS加密，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。例如在Spring Boot应用中，可配置SSL证书实现HTTPS。
  • 验证JWT签名：服务器端在收到JWT后，使用密钥验证签名的完整性，确保JWT未被篡改。如在Java中使用JJWT库验证签名。

2. 令牌泄露

• 威胁分析：令牌可能因多种原因泄露，如客户端代码漏洞、设备被盗、钓鱼攻击等，导致攻击者可使用该令牌进行恶意操作。
• 应对策略：
  • 设置合理过期时间：JWT设置较短的过期时间，如15分钟，降低令牌泄露后的风险。可结合刷新令牌机制，在短时间令牌过期后，使用刷新令牌获取新的有效令牌。
  • 安全存储令牌：客户端应安全存储JWT，如在HTTP-only cookie中存储，防止XSS攻击窃取令牌；或者在移动应用中使用安全的本地存储方式。
  • 令牌黑名单：建立令牌黑名单，当令牌泄露时，将其加入黑名单，服务器端验证时拒绝该令牌。可使用Redis等缓存存储黑名单。

3. 重放攻击

• 威胁分析：攻击者捕获合法的JWT，多次重放以获取重复的服务访问权限。
• 应对策略：
  • 一次性使用令牌：在JWT中添加唯一标识符，服务器记录已使用的标识符，拒绝重复使用的令牌。
  • 时间戳验证：JWT中包含时间戳，服务器验证令牌时间戳是否在合理范围内，防止旧令牌重放。

4. 密钥管理不当

• 威胁分析：如果JWT签名密钥泄露，攻击者可以伪造任意有效的JWT。
• 应对策略：
  • 安全存储密钥：密钥应加密存储在安全的地方，如使用硬件安全模块（HSM），提高密钥的安全性。
  • 定期更换密钥：定期更新JWT签名密钥，降低密钥泄露的风险。更新密钥时，需要平滑过渡，确保新旧密钥都能正确验证令牌。

5. 弱密码或密码泄露

• 威胁分析：如果用户密码强度不够或密码泄露，攻击者可能通过暴力破解或使用泄露密码获取用户的JWT。
• 应对策略：
  • 密码策略：要求用户设置强密码，包含大小写字母、数字和特殊字符，且具有一定长度。
  • 多因素认证（MFA）：除密码外，增加额外的认证因素，如短信验证码、硬件令牌等，提高认证的安全性。

6. 前端安全漏洞

• 威胁分析：如XSS（跨站脚本攻击）、CSRF（跨站请求伪造）等前端漏洞可能导致JWT泄露或被滥用。
• 应对策略：
  • XSS防护：对用户输入进行严格的过滤和转义，防止恶意脚本注入。在后端和前端都进行相关处理。
  • CSRF防护：使用CSRF令牌，在用户请求时验证令牌的有效性，防止跨站请求伪造。如在Spring Security中可配置CSRF防护。