[Paper]安全登录的跨平台解决方案 ver 1.1

Team: http://www.ph4nt0m.org
Author: 云舒（http://www.icylife.net/）
Date: 2007-11-23

最近在考虑一个安全可靠的，容易部署的方案来解决登陆的安全问题，因为这个问题随着网上银行，网络游戏等的兴起而越来越重要。之所以想跨平台，是 因为最近很多的linux用户在网上讨论linux，firefox这些使用网银等时候遇到的麻烦。我恰好看了他们的很多讨论，除了口水之外没有别的东 西，只废话而不做事的废柴太多了。因此，我就有了这么一篇文章，介绍一下怎么实现安全的登陆。题外话一句，我对web安全的各种技巧，其实没有太大的兴 趣，虽然闲得没事也会偶尔玩玩，只是和我玩CS差不多而已。

一. 登陆面临的安全攻击

1. 键盘记录

键盘记录应该是目前最流行的盗取密码的方法了，攻击者在系统中使用全局键盘钩子，记录用户的按键操作，并根据用户窗口的标题来确定是不是自己需要盗取的东西。

2. 系统消息

用户在浏览器中敲完了密码之后，攻击者的程序给浏览器发送消息，要求取得密码输入框的值，随后保存并记录下来。在windows2000以后的系统中，做了一点改进，但是创建了远程线程之后就依旧可以了。

3. 传输捕获

攻击者在网络中劫持或者嗅探传输数据，直接获取明文密码。虽然现在https使用较多，但是https速度较慢，影响服务器速度，而且也存在比较 严重的一些安全缺陷，并不是一种非常可靠的办法。关于https的劫持，可以看我的一个相关文章《如何进行https中间人攻击》，地址在http://www.icylife.net/yunshu/show.php?id=468

二. 当前的解决办法以及缺陷

1. 当前国内解决方案

目前国内最常见的解决办法是ActiveX控件加https的方式。使用ActiveX控件来保护输入不被键盘记录和伪造的系统消息获取， https来保证传输的隐秘性和完整性。招行，民生银行的登陆大致都是这样的模式，因此国内某些firefox用户比较不满。我曾经在一个帖子中说过键盘 记录的问题，被说成是银行的枪手，这里就不说了。

2. ActiveX的缺陷

https的缺陷就不说了，很容易就可以伪造证书劫持传输，虽然会提示证书警告，但是有多少用户会在意了？而且国内不少银行自己的证书本来就会有 安全警告提示。ActiveX的缺陷也很明显，首先只支持windows系统和IE浏览器；其次本身容易出现安全问题，造成溢出等攻击；最后，对于更底层 的挂接I/O驱动的攻击比较为难，当然ActiveX也可以调用自己的驱动，但是成本太高了。

三. 跨平台的解决方案

1. 解决方案

我这里的方案是一个思路，不局限于语言。如果不想跨平台你可以使用ActiveX实现，如果需要跨平台可以使用java applet实现，甚至还可以使用flash来实现。利用的方法主要是随机键位的软键盘以及RSA非对成加密。RSA也是一个很有意思的东西，可以看看 《RSA非对称加密的一些非常规应用》，地址为http://www.icylife.net/yunshu/show.php?id=471

目前常见的登陆都是html等语言作的，然后调用ActiveX控件或者java applet来输入密码。其实，最好的解决方案是直接使用java applet作一个form，用来接受用户名和密码，做出相应的处理后再登陆。

首先，在服务器端生成一对2048位的RSA密钥，私钥保存好，公钥则发布到网上，让客户端可以通过类似http://www.test.com/login/publickey.txt的域名来进行访问。

其次，在客户端用java applet作一个form来等待用户输入。用户名常规方法输入，而密码框得到焦点时，弹出虚拟键盘。键盘每个键的位置随机出现，防止别人记录。而在 java applet中，有一个变量real_pass，在用户点了一个键，比如说是点了a的时候，real_pass += 'a'，同时在密码输入框中随机输入一个字符，直到用户密码输入完成。这个时候，真实的密码记录在real_pass变量中，而密码输入框中是一个伪造的 密码。

再次，用户点击提交按钮的时候，客户端从服务端获取RSA公钥，对real_pass进行RSA非对称加密，然后提交到服务端等待认证。

2. 优势

最明显的优势是使用了java applet来进行客户端操作，而java是可以跨平台，跨浏览器的。因此firefox用户，linux用户都可以成功的使用。其次，java是一种安全的语言，不会存在ActiveX自身容易出现的缓冲区溢出等安全问题。

3. 缺陷

使用java applet的缺陷主要有三点：第一，jre过于庞大，而且还没有普及到所有的用户当中；第二，jre也出现过一些溢出类的安全漏洞，因为jre本身是使 用c写的；第三，java applet的运行速度不如ActiveX快。当然，可以使用ActiveX技术实现同样的思路，只是那样就不能跨平台了，违背了设计的初衷。

四. 总结

这个只是安全登陆的一个思路，和具体的语言以及平台都没有关系，可以用java applet实现，可以用ActiveX实现，甚至还可以使用js来实现，只要你能用js画出那个键位随机的键盘，后面的真假密码，以及RSA加密等js 实现起来就不难了。其实js也是个不错的选择，而且还没有客户端环境需求。关于钓鱼的内容，我们team的刺写过一些文章，我就不多说了。本文可以随意转 载，但是请保留出处和版权，并且不得用于商业用途，谢谢。

五. 补充

下午写完这个方案后发布到了我们team的blog和邮件列表，算是1.0版本。后来和刺，螺螺做了一番讨论，还谈到了上面说过的《RSA非对称加密的一些非常规应用》中关于代替https的部分。这里确实存在一个安全缺陷，因此作了这个补充，算是这个方案的1.1版。

主要是因为用JS来实现RSA加密代替HTTPS，也存在中间人攻击的问题。明文传输的JS中保存了public key，攻击者可以作中间人，在客户端请求服务端的时候，替换掉这个public key，从而得到传输的密码。

在现在提出的这个解决方案的1.0版中，我提出"在服务器端生成一对2048位的RSA密钥，私钥保存好，公钥则发布到网上，让客户端可以通过类似http://www.test.com/login/publickey.txt的 域名来进行访问。“这样其实是不够安全的。这么作的原因是可以很方便的修改public key而不用重新编译java applet或者flash程序，但是带来的后果是如果有人在传输这个public key的时候劫持了会话，可能会自己生成一对RSA密钥，将其中的公钥作为真实服务器的公钥传递给登陆用户，最终可获取传输的明文密码。

解决这个问题并不困难，有两个办法：第一，可以使用https的方式来传输这个public key，像https://www.test.com/login/publickey.txt这 样来访问。在出现证书报警的时候提示用户不要进行下一步操作，终止整个登陆过程。这样public key依旧可以方便的修改而不用重新编译。第二，如果因为HTTPS会给服务器带来较大运算压力，也可以将public key直接写在java applet或者flash中。这样不用每次去抓取public key，只是定期更换public key会比较麻烦，需要重新编译java applet或者flash程序。

最后，说一下屏幕截取。刺提起过这个问题，其实我在构思这个解决方案的时候，就想到了这种攻击。不过屏幕截取来查看用户的鼠标点击，还是比较困难的，难以截取准确的时间段。防御的方法，或许就只能写驱动了。

关于刺的文章，可以在我们的blog查看，url为http://pstgroup.blogspot.com/2007/11/tipsqqrsa.html。腾讯的注册那里，使用的js加密代替https的方法，可以看我以前写的文章。他们会不会买硬件加密卡了？呵呵。

祝luoluo生日快乐~！