使用 Lua 编写一个 Nginx 认证模块
需求一览我考虑了几种解决方案,罗列如下:
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很显然,给整个系统添加额外请求将执行的不是很好,因为这将会增加延迟(特别是给每一个页面文件都增加一个请求是很让人烦恼的).这就意味着我们把 subrequest模块排除在外了。Python/Flash解决方案好像对nginx支持的也并不好,所以咱也把它排除了。就剩Lua了,当然 nginx对原生化支持得不错的。 因为我不想再扩展的服务器上对每一个请求都做认证,所以我决定生成一些令牌,这样人们就可以将它保存起来,并把它呈现给服务器,然后服务器就让请求通过。 然而,因为Lua模块没有一种保持状态的方式(我已经发现),所以我们不能将令牌随处存储。当你没有更多的内存时,怎样来验证用户所说的话呢? |
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解决问题加密签名的方式可是咱的救星!我们可以拿用户的用户名和过期时间数据来给用户添加签名的cookies,这样就能很容易的验证每个用户是谁了,同时我们就不用令牌了。 在nginx中,我们要做的就是直接在指定位置配置access_by_lua_file /our/file.lua,这样这个指定位置就可以保护我们的脚本了。现在,让我们一起来写代码:
-- Some variable declarations. local cookie = ngx.var.cookie_MyToken local hmac = "" local timestamp = "" local timestamp_time = 0 -- Check that the cookie exists. if cookie == nil or cookie:find(":") == nil then -- Internally rewrite the URL so that we serve -- /auth/ if there's no cookie. ngx.exec("/auth/") else -- If there's a cookie, split off the HMAC signature -- and timestamp. local divider = cookie:find(":") hmac = cookie:sub(divider+1) timestamp = cookie:sub(0, divider-1) end -- Verify that the signature is valid. if hmac_sha1("some very secret string", timestamp) ~= hmac or tonumber(timestamp) < os.time() then -- If invalid, send to /auth/ again. ngx.exec("/auth/") end上面的代码可以直接运行。我们用一些明文来签名(这种情况下用的是一个时间戳,当然你可以用任何你想用的),之后我们用密文生成HMAC(哈希信息认证码),然后一个签名就生成了,这样用户就不能篡改为无效信息了。
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yale8848
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当用户试图载入一个资源的时候,我们会检查cookie里面的签名是否有效,如果是,就通过他的请求。反之,我们会把他们重定向到一个发行口令的服务器,这个服务器会验证并且在没有的情况下给予他们一个签名的口令。 明锐的你可能会发现,上面的代码存在时间上的漏洞。如果你没有发现,别难过。嗯,也许会有点难过。 这里是一段Lua的代码,用来比较两个字符串在恒定时间上的等值关系(因而能够阻止任何时间上的攻击,除非我忽视了什么,这极为可能): function compare_strings(str1, str2) -- Constant-time string comparison function. local same = true for i = 1, #str1 do -- If the two strings' lengths are different, sub() -- will just return nil for the remaining length. c1 = str1:sub(i,i) c2 = str2:sub(i,i) if c1 ~= c2 then same = false end end return same end我已经在函数上应用了时间来区分,如我所知,这是一个在恒定时间下的等值字符串。不同长度的字符串会稍稍改变时间,也许是因为子过程sub应用了一个不同 的分支而导致的。而且,c1~=c2分支显然不是恒定时间的,但是在实际中,它相当接近恒定,所以于我们的例子不会有影响。我更倾向于使用XOR操作,从 而确定两个字符串的XOR结果是否为0, 不过Lua似乎不包括二进制位的XOR操作。如果我在这个判断上有误,对于任何纠正我都很感激。 |
自由之信
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口令发行服务器现在,我们已经写了一些很棒的口令检查代码,所有需要做的,只是写一个服务器来真正的发行这些口令。我本可以用Python以及Flask来写这个服务 器,不过我还是想用Go做一个尝试,因为我是一个计算机语言潮人而且Go看上去“酷”。使用Python大概会快一些,不过我乐意用Go。 这个服务器会弹出一个HTTP基础验证的表单,检查你输入的帐户,如果正确,它会给你一个签名的口令,适合于一个小时的代理服务器访问。这样,你只需要验证外部服务一次,而随后的身份验证的检查将在nginx层面,而且会相当的快。 |
自由之信
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请求处理器写一个处理器,来弹出一个基本的验证窗体不是很难,但是Go没有完美的文档,所以我必须自己一点点寻猎。其实非常简单,最终,这里就是HTTP基本验证的Go代码: func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if username := checkAuth(r); username == "" { w.Header().Set("WWW-Authenticate", `Basic realm="The kingdom of Stavros"`) w.WriteHeader(401) w.Write([]byte("401 Unauthorized\n")) } else { fmt.Printf("Authenticated user %v.\n", username) token := getToken() setTokenCookie(w, token) fmt.Fprintf(w, "<html><head><script>location.reload()</script></head></html>") } } |
自由之信
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设置口令和cookie一旦我们验证了一个用户之后,我们需要给他们的口令设置一个cookie。我门只需要做我们用Lua做过的同样的事情,如上,只是更加简单,因为Go在标准库里面就包括一个真加密包。这个代码一样很直接明了,即使没有完全文档化: func getToken() string { expiration := int(time.Now().Unix()) + 3600 mac := hmac.New(sha1.New, []byte("some very secret string")) mac.Write([]byte(fmt.Sprintf("%v", expiration))) expectedMAC := fmt.Sprintf("%x", mac.Sum(nil)) return fmt.Sprintf("%v:%s", expiration, expectedMAC) } func setTokenCookie(w http.ResponseWriter, token string) { rawCookie := fmt.Sprintf("MyToken=%s", token) expire := time.Now().Add(time.Hour) cookie := http.Cookie{"MyToken", token, "/", ".example.com", expire, expire.Format(time.UnixDate), 3600, false, true, rawCookie, []string{rawCookie}} http.SetCookie(w, &cookie) } |
自由之信
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尝试把他们放在一起来完成我们这一大段美妙的组合,我们只需要一个函数,用来检查由用户提供的验证信息,而且我们做到了!这里是我从一些库里面汲取出来的代码,当前它只是检查一个特定的用户名/密码的组合,所以和第三方的服务的集成就做为留给读者的作业吧: func checkAuth(r *http.Request) string { s := strings.SplitN(r.Header.Get("Authorization"), " ", 2) if len(s) != 2 || s[0] != "Basic" { return "" } b, err := base64.StdEncoding.DecodeString(s[1]) if err != nil { return "" } pair := strings.SplitN(string(b), ":", 2) if len(pair) != 2 { return "" } if pair[0] != "username" || pair[1] != "password" { return "" } return pair[0] } |
自由之信
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结论
我到目前对于nginx的Lua模块还是有着相当的喜欢。它允许你在web服务器的请求/响应周期里面做一些简单的操作,而且对于某些操作,比如为代理服 务器做验证的检查,是很有意义的。这些事情对于一个不可编程的web服务器,一直很难,因此我们极可能需要写自己的HTTP代理服务。
上面的代码相当的简短,而且优雅,所以我对于上面的所有都感到高兴。我不能确定,这对于响应添加了多少额外的时间,不过,做一个验证是有好处的,我想这将值得去做(而且应该足够快,所以不是一个问题)。
另一个好处就是,你可以仅使用一个在nginxlocationblock里面的单独的directive来开启它,所以没有需要跟踪的配置项。我发现, 总体而言,这是一个非常优雅的解决方案,而且我很高兴的了解到nginx可以让我去做这样的事情,可能是将来我需要去做的。
如果你有任何建言或者是反馈,请留下你的评语(特别是如果我把某些地方给弄错了)。
转自:http://www.oschina.net/translate/writing-an-nginx-authentication-module-in-lua
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