Django中的OWASP防御手段总结 - 第一部分

1. 概述

本文总结了Django框架针对OWASP Top 10中常见安全风险的防御措施。OWASP Top 10列出了Web应用程序和API中最常见的安全漏洞，按A1-A10排序，A1是最普遍的风险。

2. A1 - 注入防护

风险描述

注入攻击（如SQL注入）十多年来一直是最高风险之一，发生在不受信任的数据用于执行非预期命令时。

Django防护措施

1. ORM层防护：

   • Django内置ORM通过参数化防止SQL注入
   • 示例模型定义：

     class Person(models.Model):
         first_name = models.CharField(max_length=30)
         last_name = models.CharField(max_length=30)
     

   • 安全使用示例：

     newPerson = Person.objects.create(
         first_name=request.user.first_name,
         last_name=request.user.last_name
     )
     newPerson.save()
     

2. 原始SQL执行：

   • 使用raw()和execute()方法时需正确参数化
   • 安全示例：

     with connection.cursor() as cursor:
         cursor.execute(
             "INSERT INTO Person (first_name, last_name) VALUES (%s, %s)",
             [param1, param2]
         )
     

   • 重要提示：格式说明符（如%s）不应加引号

3. A2 - 认证失效防护

风险描述

身份验证和会话管理缺陷可能导致账户劫持。

Django防护措施

1. 基础认证系统：

   • 提供身份验证、授权和会话管理
   • 需在settings.py中配置：

     INSTALLED_APPS = [
         'django.contrib.auth',
         'django.contrib.contenttypes',
         ...
     ]
     
     MIDDLEWARE = [
         'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
         'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware'
     ]
     

2. 局限性：

   • 默认不提供密码强度检查
   • 无登录尝试限制
   • 无双因素认证
   • 需第三方包实现额外功能

4. A3 - 敏感数据泄露防护

风险描述

敏感数据在传输或存储时未充分保护。

Django防护措施

1. 密码哈希：

   • 默认使用PBKDF2算法
   • 可配置PASSWORD_HASHERS指定哈希算法

2. 安全传输设置：

   SECURE_SSL_REDIRECT = True  # HTTP重定向到HTTPS
   SESSION_COOKIE_SECURE = True  # 仅HTTPS发送会话cookie
   CSRF_COOKIE_SECURE = True  # 仅HTTPS发送CSRF令牌
   

3. 敏感变量保护：

   • 使用@sensitive_variables装饰器防止敏感数据出现在错误报告中
   • 示例：

     @sensitive_variables('first_name', 'last_name', 'credit_card', 'ssn')
     def save_user_info(user):
         first_name = user.first_name
         last_name = user.last_name
         credit_card = user.ccn
         ssn = user.ssn
         ...
     

   • 若所有变量都敏感，可不带参数使用装饰器

5. A4 - XML外部实体(XXE)防护

风险描述

XXE攻击可导致远程命令执行、拒绝服务和数据泄露。

Django防护措施

• Django 2.2+默认安全：
  • XML反序列器不允许DTD
  • 禁止获取外部实体
  • 禁止实体扩展
• 注意：使用第三方XML解析库时需额外防护

6. A5 - 访问控制中断防护

风险描述

功能级访问控制缺失或不安全的直接对象引用。

Django防护措施

1. 权限系统：

   • 自动为每个Model创建增删改查权限
   • 示例权限分配：

     def add_new_blogger(request):
         user = Users.objects.create_user(request.first_name, request.email, request.password)
         user.user_permissions.add('appa.create_blogpost')
         user.save()
     

2. 权限检查装饰器：

   • @permission_required检查用户权限：

     @permission_required('appa.delete_blogpost')
     def delete_blog(request, blog_id):
         ...
     

   • @login_required确保用户认证

3. 扩展功能：

   • 可使用django-guardian等第三方包增强权限系统

7. A6 - 安全配置错误防护

风险描述

错误配置导致敏感数据暴露、访问控制破坏等。

Django防护措施

• 关键设置：

  DEBUG = False  # 生产环境必须关闭调试模式
  

• 更多内容将在第二部分详述

8. A7 - XSS防护

风险描述

跨站脚本攻击注入恶意脚本到用户浏览器。

Django防护措施

• 模板自动转义：
  • 使用render()传递变量到模板时自动转义特殊字符
  • 示例：

    def say_hi(request):
        context = {
            'first_name': request.user.first_name,
            'last_name': request.user.last_name
        }
        return render(request, 'Profile/welcome.html', context)
    

  • 模板中使用双花括号自动转义：

    <h1>Hi {{ first_name }} {{ last_name }}!</h1>
    

9. A8 - 不安全的反序列化防护

风险描述

反序列化不受信任数据可能导致逻辑操纵或远程代码执行。

Django防护措施

• 基本防护：
  • 反序列化时检查字段是否匹配模型定义
  • 不匹配则引发错误
• 最佳实践：
  • 不接受不受信任来源的序列化数据
  • 使用第三方库（如pickle）时需额外注意
  • 更多内容将在第二部分详述

10. A9 - 使用具有已知漏洞的组件防护

风险描述

使用含已知漏洞的第三方组件带来风险。

Django防护措施

• Django核心保持更新
• 第三方库管理：
  • 使用依赖项检查工具扫描漏洞
  • 及时更新有漏洞的库
• 更多内容将在第二部分详述

11. A10 - 记录和监控

风险描述

不足的日志记录和监控使攻击难以发现。

Django防护措施

• 默认使用Python日志模块
• DEBUG=False时，自动邮件发送ERROR和CRITICAL日志给管理员
• 可配置django.security.*日志
• 更多配置将在第二部分详述

12. 总结

本文介绍了Django针对OWASP Top 10中前10项安全风险的防护措施，重点包括：

1. ORM和参数化查询防注入
2. 基础认证系统及扩展需求
3. 敏感数据传输和存储保护
4. 默认XXE防护
5. 权限系统和访问控制
6. 安全配置基础
7. 模板自动转义防XSS
8. 反序列化基本检查
9. 第三方组件管理
10. 基础日志功能

第二部分将深入探讨错误配置和不安全编码导致的攻击及防护。