HTTP参数污染的分析与应对

近年来，随着Web服务的普及，HTTP请求及其参数的使用愈加频繁，但同时HTTP参数污染问题也日渐凸显。HTTP参数污染是指由于参数值错误所导致的服务端行为异常的问题。攻击者可能通过修改请求参数来扰乱服务端响应（如SQL注入、跨站脚本攻击等），以达到获取数据、篡改数据、威胁系统安全等目的。因此，深入了解HTTP参数污染及其应对措施对于Web服务的安全至关重要。

一、防范HTTP参数污染

1、参数合法性验证：未经验证的参数可能被篡改，导致服务端行为异常。因此，在后端应用程序中，对所有可能接收到的参数进行必要的合法性校验，如字符集、长度等。请看下面的Node.js代码实例：

var bodyParser = require('body-parser');
var express = require('express');
var app = express();

app.use(bodyParser.urlencoded({
    extended: false,
    verify: function (req, res, buf) {
        req.rawBody = buf.toString();  
    }
}));

app.post('/login', function (req, res) {
    var username = req.body.username;
    var password = req.body.password;
    //参数有效性验证
    if (typeof(username) !== 'string' || username.length > 20) {
        res.send({'status': 'error', 'msg': '用户名长度超限'});
    } else if (typeof(password) !== 'string' || password.length > 20) {
        res.send({'status': 'error', 'msg': '密码长度超限'});
    } else {
        //用户验证过程
        ……
    }
});

2、避免参数污染：攻击者可能通过修改参数类型、参数顺序、参数名称等方法改变应用程序的预期行为，从而实现攻击。因此，建议在应用程序设计中避免使用参数动态拼接的方式处理客户端数据，尽量使用安全的函数及方法来处理，如编码时需要考虑SQL注入、跨站脚本攻击等问题，或者使用标准的API进行参数处理。

3、参数加密：采用参数加密措施可以有效降低参数被篡改的风险。在请求过程中，将参数进行加密处理，然后在服务端进行解密，从而达到保护参数安全的目的。请看下面的Java代码实例：

public class HttpEncryptInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 获取请求参数
        Map params = request.getParameterMap();
        // 组合请求参数为字符串
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String key : params.keySet()) {
            sb.append(key).append("=").append(params.get(key)[0]).append("&");
        }
        // 对请求参数进行加密
        String encryptedParams = encrypt(sb.toString());
        // 将加密后的字符串放入请求体中
        request.getInputStream().write(encryptedParams.getBytes(Charset.forName("UTF-8")));
        return true;
    }

    // 对参数进行加密
    private String encrypt(String params) {
        ……
    }
}

二、HTTP参数配置

1、对HTTP参数进行配置：在实际开发中，需要根据项目实际情况，针对性地修改参数配置。例如，在Tomcat中，可以更改Tomcat的链接超时时间及心跳超时时间等参数，从而在一定程度上避免HTTP参数污染。请看下面的Tomcat配置示例：

2、使用连接池：连接池的作用是减少网络连接的开销。使用连接池可以使得一定时间内的网络连接数保持平稳，避免连接超时等问题。请看下面的Java Spring连接池的示例代码：

@Bean
public DataSource dataSource() {
    final String url = ……;
    final String username = ……;
    final String password = ……;
    final String driverClassName = org.postgresql.Driver.class.getName();

    HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig();
    hikariConfig.setDriverClassName(driverClassName);
    hikariConfig.setJdbcUrl(url);
    hikariConfig.setUsername(username);
    hikariConfig.setPassword(password);

    return new HikariDataSource(hikariConfig);
}

三、HTTP参数异常

1、HTTP参数异常类型：HTTP参数异常类型包括以下几种：

参数缺失：参数未被正确传递或没有传递，在处理过程中会导致一系列异常。
参数类型错误：参数类型不匹配，导致解析失败。
参数格式错误：参数格式不正确，如邮箱地址、URL地址等。
参数取值错误：参数取值超出范围、合法范围等。

2、HTTP参数格式：HTTP请求中常见的参数格式为GET和POST。GET请求中，参数直接存放在请求URL中，如：http://www.example.com?name=example；而在POST请求中，参数存放在请求体中。请看下面的Java代码示例，展示如何利用GET和POST发送HTTP请求：

//GET请求
CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.createDefault();
HttpGet httpGet = new HttpGet("http://www.example.com?name=example");
try (CloseableHttpResponse response = httpClient.execute(httpGet)) {
    String result = EntityUtils.toString(response.getEntity());
    ……
}

//POST请求
CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.createDefault();
HttpPost httpPost = new HttpPost("http://www.example.com");
List parameters = new ArrayList();
parameters.add(new BasicNameValuePair("name", "example"));
httpPost.setEntity(new UrlEncodedFormEntity(parameters, "UTF-8"));
try (CloseableHttpResponse response = httpClient.execute(httpPost)) {
    String result = EntityUtils.toString(response.getEntity());
    ……
}

四、HTTP怎么调参数

1、判断参数类别：首先，我们需要根据参数类别去对参数进行调整。例如，对于响应返回时间较长的请求，可以通过配置HTTP连接个数等方法进行优化。

2、调整参数值：针对不同参数进行参数值调整。例如，对于参数缺失问题，需要对应参数是否必传进行检测；对于请求参数格式错误，需要对应参数格式进行规范化等。

3、了解HTTP参数机制：根据HTTP参数机制来进行调参数。例如，参数默认值、超时时限、缓存大小等等。例如，对于缓存问题，可以适当增大缓存值，提高效率。

五、HTTP请求认证参数丢失

1、验证参数合法性：首先需要对请求参数进行合法性验证，防止参数被误删或篡改。请看下面的Java代码示例，对请求进行签名验证：

//生成签名
public static String generateSignature(String params, String secret) {
    ……
}

//验证签名
public static boolean verifySignature(String params, String secret, String signature) {
    String serverSignature = generateSignature(params, secret);
    return serverSignature.equals(signature);
}

2、保护参数安全：对于重要参数，使用SSL等安全协议进行保护，对于一些公共参数，使用固定值进行保护，以提高参数到达服务端的安全性。

3、日志记录：记录请求参数的访问日志，能够及时发现和追查问题，以及排查恶意行为。

六、总结

HTTP参数污染是互联网安全领域中的一个重要研究方向，防范HTTP参数污染需要针对不同的攻击方式进行具体的解决。HTTP参数污染除了会对信息安全造成威胁之外，还可能直接影响应用程序的性能，甚至导致应用程序崩溃。因此，我们需要加强HTTP参数污染的意识，制定针对性的防范措施，保证Web服务的安全。

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