面试题：网络编程之WebSocket中间人攻击防范

Question

在WebSocket通信中，中间人攻击是一种常见的安全威胁。请描述中间人可能采取哪些手段来干扰WebSocket通信，以及我们可以采取哪些技术措施来防范这类攻击？

Answer 1

中间人可能采取的干扰手段

1. 数据篡改：中间人拦截WebSocket消息，修改消息内容后再转发给接收方。例如修改交易金额、指令等关键信息。
2. 消息窃听：中间人监听WebSocket通信内容，获取敏感信息，如用户账号密码、业务数据等。
3. 会话劫持：中间人窃取WebSocket会话的认证信息（如令牌等），冒用合法用户身份与服务器进行通信，获取授权访问权限。
4. 重放攻击：中间人记录合法的WebSocket消息，然后在合适时机重新发送，导致重复操作。比如重复支付等。
5. 伪装身份：中间人向客户端伪装成合法服务器，向服务器伪装成合法客户端，建立虚假连接，欺骗双方进行通信。

防范中间人攻击的技术措施

1. 使用TLS加密：
   • 在WebSocket连接建立时使用HTTPS协议（即wss:// 而非ws://），通过TLS加密整个通信过程，使中间人无法窃听和篡改数据。TLS加密对传输数据进行加密处理，只有拥有正确密钥的接收方才可解密。
2. 强身份认证：
   • 客户端认证：服务器对客户端进行严格身份验证，如使用用户名密码、数字证书等方式。确保连接的客户端是合法的。
   • 服务器认证：客户端验证服务器的身份，防止中间人伪装服务器。通过验证服务器的数字证书，确认其真实性。
3. 消息完整性校验：
   • 在消息中添加消息认证码（MAC），例如HMAC（Hash - based Message Authentication Code）。接收方使用相同密钥和算法计算MAC并与接收到的MAC对比，若不一致则说明消息被篡改。
4. 会话管理：
   • 使用随机且唯一的会话令牌，并设置较短的有效期。令牌定期更新，降低会话被劫持风险。
   • 对会话进行监控，如检测异常的会话行为，如频繁重连、大量异常请求等，及时发现会话劫持等攻击。
5. 防止重放攻击：
   • 在消息中添加时间戳或递增的序列号。接收方检查时间戳是否在合理范围内，或序列号是否连续递增，拒绝重复的消息。