authentication-failures

身份验证失败 — OWASP A07:2025

排名： 第 7 位（稳定） | 涵盖的 CWE： 36 | 发生次数： 110 万+ 2025 年新威胁： 混合密码攻击／密码喷洒——攻击者会递增使用泄露的凭据（例如，Password1! → Password2!）。

---

本技能涵盖的内容

当应用的身份验证机制缺失、薄弱或可被绕过时，就会发生身份验证失败。主要攻击模式：

• 凭据填充／暴力破解——使用泄露的凭据自动尝试登录
• 弱密码／默认密码——账户使用容易猜到或已知遭泄露的密码创建
• 不安全的凭据恢复——密码重置流程会泄露信息或可被绕过
• 缺少 MFA 或 MFA 可被绕过——没有第二重验证，或 MFA 可以跳过
• 会话标识符暴露——令牌出现在 URL、日志或引用来源标头中
• 会话固定——攻击者在身份验证前设置一个已知的会话 ID
• 会话失效不当——用户退出登录或撤销令牌后，会话仍然有效

---

FastAPI 和 Flask 测试清单

逐项检查每个部分。适用时标记 ✓ 通过、✗ 失败；不适用时标记 N/A。

1. JWT 实现

# ✓ GOOD — short-lived tokens, claim validation
token = jwt.encode(
    {"sub": user_id, "exp": datetime.utcnow() + timedelta(minutes=15),
     "iss": "myapp", "aud": "myapp-client"},
    settings.SECRET_KEY, algorithm="HS256"
)
jwt.decode(token, settings.SECRET_KEY, algorithms=["HS256"],
           audience="myapp-client", issuer="myapp")

# ✗ BAD — no expiry, no claim validation, accepts any algorithm
jwt.decode(token, settings.SECRET_KEY, algorithms=["HS256", "RS256", "none"])

检查项：

• 访问令牌在 15–30 分钟后过期
• 刷新令牌在使用时轮换，并在退出登录时失效
• 设置 aud（受众）和 iss（签发者）声明，并在解码时验证
• 算法固定为明确的列表——绝不包含 "none"
• 从 os.environ 加载 JWT 密钥，长度至少为 32 个字符
• 阻止算法混淆攻击：绝不接受将 RS256 密钥作为 HS256 密钥

2. 对身份验证端点进行速率限制

# FastAPI — slowapi
from slowapi import Limiter
from slowapi.util import get_remote_address
limiter = Limiter(key_func=get_remote_address)

@app.post("/login")
@limiter.limit("5/minute")          # ✓ per-IP rate limit
async def login(request: Request, credentials: LoginSchema):
    ...

# Flask — Flask-Limiter
from flask_limiter import Limiter
limiter = Limiter(app, key_func=get_remote_address, default_limits=["200/day"])

@app.route("/login", methods=["POST"])
@limiter.limit("5 per minute")      # ✓
def login():
    ...

检查项：

• 对登录端点进行速率限制（每个 IP 每分钟 ≤5–10 次尝试）
• 多次失败后锁定账户（而非仅按 IP 限制）
• 注册和密码重置端点也进行速率限制
• 速率限制响应返回 429 Too Many Requests，而不是 401

3. 密码策略与泄露密码检查

# ✓ GOOD — check against breached databases
import hashlib, httpx

def is_pwned(password: str) -> bool:
    sha1 = hashlib.sha1(password.encode()).hexdigest().upper()
    prefix, suffix = sha1[:5], sha1[5:]
    resp = httpx.get(f"https://api.pwnedpasswords.com/range/{prefix}")
    return suffix in resp.text

# ✓ GOOD — enforce minimum complexity
def validate_password(password: str):
    if len(password) < 12:
        raise ValueError("Password must be at least 12 characters")
    if is_pwned(password):
        raise ValueError("Password found in known data breach")

检查项：

• 强制执行最小长度（NIST 800-63b 建议 ≥8；建议至少 12）
• 检查密码是否已知遭泄露（使用 HaveIBeenPwned API 或本地列表）
• 不要强制定期更换密码（NIST 800-63b 已不再建议这样做）
• 根据最糟糕的 10,000 个密码列表筛查密码
• 密码长度上限不得低于 64 个字符

4. 会话管理（Flask）

# ✓ GOOD — Flask-Login with secure session config
app.config.update(
    SESSION_COOKIE_SECURE=True,       # HTTPS only
    SESSION_COOKIE_HTTPONLY=True,     # no JS access
    SESSION_COOKIE_SAMESITE='Lax',    # CSRF mitigation
    PERMANENT_SESSION_LIFETIME=timedelta(hours=1),
)

@app.route("/logout")
@login_required
def logout():
    logout_user()           # ✓ invalidates session
    session.clear()         # ✓ belt-and-suspenders
    return redirect("/login")

检查项：

• 使用 Flask-Login 或 Flask-Security-Too（不自行编写会话管理）
• 退出登录时使会话失效（清除服务端会话和 Cookie）
• 成功登录后重新生成会话 ID（防止会话固定）
• 均设置 SESSION_COOKIE_SECURE、SESSION_COOKIE_HTTPONLY 和 SESSION_COOKIE_SAMESITE
• 会话生命周期设有上限；空闲会话会过期

5. 错误消息枚举

# ✗ BAD — reveals which field was wrong
if not user:
    return {"error": "Username not found"}
if not verify_password(password, user.hashed_password):
    return {"error": "Incorrect password"}

# ✓ GOOD — generic message regardless of failure reason
if not user or not verify_password(password, user.hashed_password):
    return JSONResponse({"error": "Invalid credentials"}, status_code=401)

检查项：

• 身份验证失败时始终返回相同的消息："Invalid credentials"（或同等表述）
• HTTP 状态码保持一致：用户不存在时，不要返回 404，而密码错误时返回 401
• 密码重置流程不会确认邮箱是否已注册
• 响应时间保持恒定（使用 hmac.compare_digest，并且即使用户不存在也始终进行哈希计算）

6. 默认凭据与硬编码密钥

# ✗ BAD — Bandit will flag these
ADMIN_PASSWORD = "admin"
TEST_USER = {"username": "test", "password": "test123"}
JWT_SECRET = "supersecretkey"

# ✓ GOOD
JWT_SECRET = os.environ["JWT_SECRET"]  # loaded from environment / secrets manager

检查项：

• 运行 Bandit：bandit -r . -t B105,B106,B107（检查硬编码密码）
• 配置、种子数据或测试固件中不得出现 admin/admin、test/test、root/root 等组合
• 所有密钥均从环境变量或密钥管理器（Vault、AWS SSM）加载
• 通过 .gitignore 将 .env 文件排除在版本控制之外

7. 强制执行 MFA

检查项：

• 为所有用户账户提供 MFA；对管理员／特权角色强制启用 MFA
• 无法通过篡改 URL 参数或会话状态绕过 MFA
• TOTP 验证码只能使用一次，并在 30 秒后过期（标准 TOTP）
• 恢复码只能使用一次，并以哈希值存储

---

关键 CWE 参考

CWE	名称	典型发现
CWE-287	身份验证不当	缺少身份验证检查、身份验证可被绕过
CWE-307	身份验证尝试不受限制	登录端点未设置速率限制
CWE-384	会话固定	登录后未重新生成会话 ID
CWE-521	密码要求薄弱	未强制执行最低长度或复杂度要求
CWE-798	硬编码凭据	源代码中包含机密信息
CWE-613	会话过期机制不足	注销后会话仍然有效；未设置超时

---

自动化扫描命令

# Static analysis — catches CWE-798, weak crypto, debug mode
bandit -r . -ll -ii

# Specifically target hardcoded credentials
bandit -r . -t B105,B106,B107,B108

# Dependency vulnerabilities (may expose auth libraries with known CVEs)
pip-audit
safety check

# Check JWT library versions for known vulns
pip show python-jose PyJWT authlib

---

修复优先级顺序

1. 严重： JWT 算法混淆 / 接受 "none" → 立即修复
2. 严重： 登录未设置速率限制 → 立即添加 slowapi/Flask-Limiter
3. 高： 源代码中硬编码机密信息 → 移至环境变量
4. 高： 注销时未使会话失效 → 修复会话管理
5. 中： 通过错误消息枚举用户名 → 统一错误响应
6. 中： 未检查密码是否出现在已泄露密码库中 → 集成 HaveIBeenPwned API
7. 低： 缺少 MFA 选项 → 规划推出方案，优先面向特权账户

---

参考资料

• OWASP A07:2025 完整规范：https://owasp.org/Top10/A07_2021-Identification_and_Authentication_Failures/
• NIST SP 800-63b（数字身份指南）：https://pages.nist.gov/800-63-3/sp800-63b.html
• HaveIBeenPwned API：https://haveibeenpwned.com/API/v3