深入了解HTTP摘要認證（HTTP Digest Authentication）

HTTP摘要認證是一種基於HTTP基本認證的身份驗證機制，它採用摘要演算法對用戶名、密碼和隨機數進行加密，確保身份驗證的安全性。以下將從摘要認證的基礎介紹、摘要演算法、認證響應和注意事項等幾個方面深入了解HTTP摘要認證。

一、HTTP摘要認證基礎

HTTP摘要認證是一種客戶端與伺服器之間的身份驗證機制，客戶端在訪問受保護的資源時發送請求，伺服器則對請求進行身份驗證，並根據驗證結果進行響應。HTTP摘要認證和HTTP基本認證一樣，都是客戶端與伺服器之間的一種身份驗證協議。

和HTTP基本認證不同的是，HTTP摘要認證的密碼並不是直接發送到伺服器上，而是通過應用某種加密演算法後再發送到伺服器上，這樣可以保證密碼的安全性。

使用HTTP摘要認證認證需要多次來回通信，這種認證機制也被稱為「挑戰-響應（Challenge-Response）認證」。

二、HTTP摘要認證摘要演算法

HTTP摘要認證採用某種加密演算法對用戶名、密碼和隨機數進行加密。HTTP摘要認證採用的演算法是MD5(MD5是一種不可逆的加密方式，對於其中任意一個位元組的修改都會導致MD5值的改變，因此可以保證消息的完整性和真實性。)。MD5演算法的特點是加密後密文長度固定，且兩種不同的明文加密後產生的密文不同，具有一定的安全性。

/* 生成HTTP摘要認證的response，輸入參數分別為：
 * method：請求方法，例如GET、POST等；
 * uri：請求URI；
 * realm：認證域；
 * username：用戶名；
 * password：密碼；
 * nonce：由伺服器提供的隨機字元串,用於防止重複請求,每次響應不同;
 * nc：計數器，表示本次請求是本用戶向伺服器發送的第幾個請求（從1開始）；
 * cnonce：由客戶端提供的隨機字元串,用於進一步防止重放攻擊;
 * qop：指定消息的質量，可以是auth或auth-int；
 * body：請求正文*/
function getDigestResponse(method, uri, realm, username, password, nonce, nc, cnonce, qop, body) {
    var ha1 = md5(username + ':' + realm + ':' + password);  //計算HA1
    var ha2 = md5(method + ':' + uri + (qop === 'auth-int' ? ':' + md5(body) : '')); //計算HA2
    var response = md5(ha1 + ':' + nonce + ':' + nc + ':' + cnonce + ':' + qop + ':' + ha2);  //計算response
    return response;
}

三、HTTP摘要認證認證響應

HTTP摘要認證的一個重要特點是認證響應(Authorization Response)。當客戶端向伺服器發送帶有「Authorization」頭的請求時，伺服器會在該頭信息中指定使用的演算法、認證域、隨機數(nonce)以及其他相關信息。這時客戶端必須使用HTTP摘要演算法生成一個響應值，並在下一次請求中將響應值帶入到相應的頭信息中。如果認證成功，伺服器將返回請求的資源，否則會要求客戶端重新嘗試認證。

HTTP摘要認證頭信息具體包含以下欄位：

realm：認證域；
nonce：由伺服器生成的隨機字元串，用於防止重複請求；
opaque：不透明的字元串，由伺服器返回，有些伺服器可能需要把它作為中間值傳輸；
qop：指定消息的質量，可以是auth或auth-int；
algorithm：摘要演算法的名稱，可以是MD5或其他；
username：用戶名；
cnonce：客戶端隨機生成的32位字元串，每個請求都必須不同；
nonce-count：一個16進位字元串，代表該用戶名下的請求發送次數，每次請求遞增1；
response：由客戶端根據請求和認證信息生成的字元串；

/* 計算Authorization的頭信息
 * username：用戶名；
 * password：密碼；
 * method：請求方法，例如GET或POST等;
 * uri：請求的URI；
 * nonce：由伺服器提供的隨機字元串，用於防止重複請求;
 * realm：認證域；
 * qop：指定消息的質量，可以是auth或auth-int;
 * nc：計數器，表示本次請求是本用戶向伺服器發送的第幾個請求（從1開始）；
 * cnonce：由客戶端提供的隨機字元串,用於進一步防止重放攻擊;*/
function getDigestAuthHeader(username, password, method, uri, nonce, realm, qop, nc, cnonce) {
    var ha1 = md5(username + ':' + realm + ':' + password);  //計算HA1
    var ha2 = md5(method + ':' + uri); //計算HA2
    var response = getDigestResponse(method, uri, realm, username, password, nonce, nc, cnonce, qop); //獲取Response
    var header = 'Digest ' +
        'username="' + username + '", ' +
        'realm="' + realm + '", ' +
        'nonce="' + nonce + '", ' +
        'uri="' + uri + '", ' +
        'qop=' + qop + ', ' +
        'nc=' + nc + ', ' +
        'cnonce="' + cnonce + '", ' +
        'response="' + response + '", ' +
        'algorithm="MD5"';
    return header;
}

四、HTTP摘要認證注意事項

使用HTTP摘要認證時應注意以下幾點：

使用HTTPS：HTTP摘要認證可以防止密碼被竊取，但不提供加密保護，因此強烈建議使用HTTPS加密協議；
安全性：儘管HTTP摘要認證提供了更強的密碼保護，但還是無法防止中間人攻擊和重播攻擊；
nonce：nonce值最好是隨機生成的，並且是由伺服器端根據實際情況隨機生成的；
cnonce：cnonce值必須是由客戶端隨機生成的，是與nonce值一起用來保護請求的完整性和真實性的；
qop：使用指定的qop值，而不是使用默認值auth；
realm：realm值應該指定為伺服器上進行身份驗證的作用域，例如「Restricted Files on server.com」。

五、小結

HTTP摘要認證是Web應用程序中使用的一種廣泛的身份驗證機制之一，它僅需發送用戶名和密碼的摘要，而不是明文密碼，保護密碼不被竊取。但是，HTTP摘要認證仍然存在安全風險，例如中間人攻擊和重放攻擊等。正確使用HTTP摘要認證需要使用HTTPS加密協議，謹慎設置nonce、cnonce、qop和realm項，以防止不必要的信息泄露和攻擊。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/151196.html