API(Application Programming Interface)應(yīng)用程序接口，可以應(yīng)用于所有計算機平臺和操作系統(tǒng)，以不同的格式連接數(shù)據(jù)調(diào)用數(shù)據(jù)。比如，用戶可以跟蹤電商平臺購買的貨物位置，就是電商平臺與物流公司之間使用了API位置實時調(diào)用產(chǎn)生的效果。

許多組織更關(guān)注于快速的API和應(yīng)用程序交付，而忽視了API安全保護，這也是近幾年來API攻擊和數(shù)據(jù)泄露的主要原因。本文將從API常見類型、API攻擊、API安全測試、API安全建設(shè)這幾個角度做簡單分享。

常見API類型

API攻擊

說到API攻擊不得不說，開放式Web應(yīng)用程序安全項目(OWASP)的非營利組織，多年來應(yīng)用安全十大排名在安全行業(yè)中經(jīng)常被引用。

在2019年，OWASP發(fā)布了API Security Top 10，描述了十個最常見的API缺陷。

它作為培訓(xùn)和提高認識的輔助工具非常有用，也可以作為一個輕量級的分類標(biāo)準，對API中的問題進行分類，下面將從用例和預(yù)防展開說明。

1.API1:2019-失效的對象級別授權(quán)

攻擊者在 API 調(diào)用中將自己資源的ID替換為屬于另一個用戶的資源的 ID。缺乏適當(dāng)?shù)氖跈?quán)檢查允許攻擊者訪問指定的資源。這種攻擊也稱為IDOR(InsecureDirect Object Reference)。

用例：

• API 調(diào)用參數(shù)訪問的資源 ID /api/id1 /financial_info。
• 攻擊者將其資源的 ID 替換為猜測的另一個ID /api/id2/financial_info。
• API 不檢查權(quán)限并允許調(diào)用通過。
• 如果可以枚舉ID，問題會更加嚴重/api/000-999/financial_info。

預(yù)防：

• 基于用戶策略和繼承關(guān)系來實現(xiàn)適當(dāng)?shù)氖跈?quán)機制。
• 不要依賴客戶端發(fā)送的ID，改用存儲在會話對象中的ID。
• 檢查每個客戶端訪問數(shù)據(jù)庫的請求授權(quán)。
• 使用無法猜測的隨機 ID (GUID)。

2.API2:2019-失效的用戶身份驗證

較弱的API身份驗證允許攻擊者冒充其他用戶的身份。

用例：

· 被視為“內(nèi)部”的未受保護API· 弱密碼、純文本密碼、弱哈希密碼、共享密碼或默認密碼· 缺失驗證碼或沒有賬號鎖定機制，攻擊者可以對同一用戶賬號進行暴力破解· URL中包含令牌憑證和密碼· 接受未簽名或弱簽名的JWT令牌(“alg”:“none”)，或未校驗令牌過期時間。

預(yù)防：

· 檢查所有可能的方式來對所有API進行身份驗證· 使用標(biāo)準身份驗證、令牌生成、密碼存儲和多因素身份驗證 (MFA)· 使用短期訪問令牌· 驗證您的應(yīng)用程序(以便知道誰在與您交談)· 對身份驗證使用更嚴格的速率限制，并實施鎖定策略和弱密碼檢查· 使用OWASP Authentication Cheat Sheet(身份驗證備忘單)https://github.com/OWASP/CheatSheetSeries/blob/master/cheatsheets/Authentication_Cheat_Sheet.md。

3.API3:2019-過度的數(shù)據(jù)暴露

API可能會暴露比客戶端合法需要之外的更多數(shù)據(jù)。

用例：

• API返回完整的數(shù)據(jù)對象，因為它們存儲在后端數(shù)據(jù)庫中。
• 客戶端應(yīng)用程序過濾響應(yīng)并僅顯示用戶真正需要查看的數(shù)據(jù)。
• 攻擊者直接調(diào)用API并獲取被過濾掉的敏感數(shù)據(jù)(嗅探抓包)。

預(yù)防：

• 永遠不要依賴客戶端過濾數(shù)據(jù)!· 檢查API的響應(yīng)，確認其中僅包含合法數(shù)據(jù)· 仔細定義所有API響應(yīng)的模式· 識別所有敏感數(shù)據(jù)或個人身份信息 (PII)，確認其使用的合理性· 執(zhí)行schema-based響應(yīng)驗證機制作為額外的安全措施。這種機制定義并強制檢查所有方法返回的數(shù)據(jù)，包括錯誤信息。

4.API4:2019-資源缺乏和速率限制

API無法防止過多的調(diào)用和載荷大小。攻擊者會使用拒絕服務(wù) (DoS)，造成API無響應(yīng)或不可用。

用例：

• 攻擊者通過發(fā)送超出其處理能力的請求來使API過載和阻塞。
• 請求時某些字段超出API可以處理的范圍。

預(yù)防：

• 定義適當(dāng)?shù)乃俾氏拗啤?限制有效載荷大小· 添加對壓縮比的檢查· 定義容器資源的限制(內(nèi)存、CPU、文件描述符和進程)。

5.API5:2019-失效的功能級授權(quán)

攻擊者找出“隱藏”的管理API方法并直接調(diào)用它們。

用例：

• 一些管理功能作為API公開，如果非特權(quán)用戶知道，他們可以在未經(jīng)授權(quán)的情況下訪問這些功能。
• 可以是發(fā)掘的URL，或者使用不同的參數(shù)/api/users/my_financial_info —> /api/admin/all_info。

預(yù)防：

• 默認拒絕所有訪問。
• 確保所有管理控制器都從管理抽象控制器繼承，抽象控制器根據(jù)用戶的組/角色實施授權(quán)檢查，只允許對屬于相應(yīng)組或角色的用戶進行操作。
• 正確設(shè)計和測試授權(quán)。

6.API6:2019-批量分配

在API中容易利用批量分配，因為，它們通過設(shè)計公開了應(yīng)用程序隱含的實現(xiàn)方法以及屬。

性名稱。現(xiàn)代框架鼓勵開發(fā)人員使用來自客戶端的輸入自動綁定到代碼變量和內(nèi)部對象中的功能。攻擊者可以使用這種方法來更新或覆蓋開發(fā)人員從未打算公開的敏感對象屬性。

用例：

攻擊者可以通過仔細閱讀配套文檔，來推測出對象的屬性、查找到不同的 API 端點、或在請求負載中發(fā)掘額外的屬性，進而對它們進行篡改。

· 與權(quán)限相關(guān)的屬性：user.isadmin、 user.isvip僅應(yīng)由管理員設(shè)置· 與流程相關(guān)的屬性：user.cash僅應(yīng)在付款驗證后在內(nèi)部設(shè)置· 內(nèi)部屬性：article.created_time僅應(yīng)在應(yīng)用程序內(nèi)部設(shè)置。

預(yù)防：

• 不要自動綁定傳入數(shù)據(jù)和內(nèi)部對象。
• 僅將客戶端可更新的屬性列入白名單。
• 使用內(nèi)置功能將客戶端不應(yīng)訪問的屬性列入黑名單。
• 在設(shè)計時精確定義在請求中接受的模式、類型，并在運行時強制執(zhí)行它們。

7.API7:2019-安全配置錯誤

API 服務(wù)器的不良配置允許攻擊者利用它們

用例：

• 缺少最新的安全補丁，或者系統(tǒng)已經(jīng)過期。
• 未受保護的文件和目錄。
• 缺少傳輸層加密，使用過時或配置錯誤的TLS。
• 暴露存儲或服務(wù)器管理面板。
• 缺少CORS(跨域資源共享)策略或安全標(biāo)頭。
• 帶有堆棧跟蹤的錯誤消息。
• 啟用了不必要的功能。

預(yù)防：

• 在所有環(huán)境中持續(xù)評估配置和設(shè)置有效性的自動化過程。 為了防止異常追蹤和其他有價值的信息被傳回攻擊者，如果可以，定義和強制使用統(tǒng)一的API響應(yīng)格式，包括錯誤信息。
• 禁用不必要的功能。
• 限制管理訪問。

8.API8:2019-注入

攻擊者通過任何可用的注入方法(如，直接輸入、參數(shù)、集成服務(wù)等)向API提供惡意數(shù)據(jù)，并期望這些惡意數(shù)據(jù)被發(fā)送至解釋器執(zhí)行。

用例：

• 攻擊者發(fā)送惡意輸入以轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部解釋器。
• SQL· NoSQL· LDAP· 操作系統(tǒng)命令· XML外部實體。

預(yù)防：

• 永遠不要相信你的 API 消費者，即使他們是內(nèi)部的。
• 嚴格定義所有輸入數(shù)據(jù)，例如模式、類型和字符串，并在運行時強制執(zhí)行。
• 驗證、過濾和清理所有傳入數(shù)據(jù)。
• 定義、限制和強制執(zhí)行 API 輸出以防止數(shù)據(jù)泄漏。

9.API9:2019-資產(chǎn)管理不當(dāng)

攻擊者通過發(fā)現(xiàn)API的非生產(chǎn)版本(例如，臨時的、測試版或更早期的版本)，他們沒有如生產(chǎn)環(huán)境API那樣受到良好保護，將通過這些渠道進行發(fā)起攻擊。

用例：

• DevOps、云、容器和 Kubernetes 使多個部署變得容易(例如，開發(fā)、測試、分支機構(gòu)、舊版本等)。
• 為了保持向后兼容性，迫使舊的API繼續(xù)運行。
• 舊版本或非生產(chǎn)版本未得到適當(dāng)維護，但這些端點仍然可以訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
• 一旦通過一個端點進行身份驗證，攻擊者可能會切換到生產(chǎn)端點。

預(yù)防：

• 保持所有API主機的最新清單和未知API的能力。
• 限制不應(yīng)對外公開的任何訪問。
• 限制對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的訪問，并隔離生產(chǎn)和非生產(chǎn)數(shù)據(jù)之間的訪問。
• 實施API網(wǎng)關(guān)和安全檢測產(chǎn)品。
• 淘汰舊版本的API或舊版本程序安全修復(fù)。
• 實施嚴格的身份驗證、重定向、CORS 等。

10.API10:2019-日志和監(jiān)視不足

缺乏適當(dāng)?shù)娜罩居涗洝⒈O(jiān)控和警報會導(dǎo)致攻擊和攻擊者被忽視。

用例：

• 日志不受完整性保護(沒有生成任何日志、日志級別沒有正確設(shè)置、或日志消息缺失足夠的細節(jié)信息)。
• 日志未集成到安全信息和事件管理 (SIEM) 系統(tǒng)中。
• 日志和警報設(shè)計不佳。
• 公司依賴手動而不是自動化系統(tǒng)。

預(yù)防：

• 記錄失敗的嘗試、拒絕訪問、輸入驗證失敗或安全策略檢查中的任何失敗。
• 確保對日志的標(biāo)準化，以便其他工具也可以使用。
• 包括足夠的細節(jié)來識別攻擊者。
• 避免在日志中包含敏感數(shù)據(jù)，如果需要這些信息用于調(diào)試目的，請對部分信息進行脫敏處理。
• 與SIEM以及其他監(jiān)控和警報工具集成。

中文詳細參考鏈接：

http://www.owasp.org.cn/OWASP-CHINA/owasp-project/OWASPAPITop102019.pdf

API安全測試

在左移的API安全實踐中，一個重點是確保構(gòu)建管道的安全，需要企業(yè)將安全工具嵌入持續(xù)集成/持續(xù)交付(CD/CD)中，以及基于git的開發(fā)人員工作流程中。以下列出了兩類安全測試工具。

1.靜態(tài)應(yīng)用安全測試(StaticApplication Security Testing，SAST)

用于分析原始代碼的潛在弱點和漏洞，通常在代碼被提交到版本控制或構(gòu)建階段時運行。

GitHub code scanning、Coverity Scan Static Analysis、reshift、Xanitizer、HCL AppScan CodeSweep

2.動態(tài)應(yīng)用安全測試(DynamicApplication Security Testing,DAST)

用來分析運行中的應(yīng)用，以發(fā)現(xiàn)可利用的漏洞，通常在生產(chǎn)交付前啟動，或在生產(chǎn)中持續(xù)使用。

開源軟件：OWASP ZAP、StackHawk、Arachni、sec-helpers、OWASPPurpleteam。

缺點：當(dāng)然以上工具也有其弱點，比如SAST工具誤報率會較高，涉及人工復(fù)核成本。DAST工具運行時間會較長，需提前預(yù)留時間，以免耽誤發(fā)布。

需要承認的是掃描器工具并不能用來檢測所有類型的問題，比如一些濫用的業(yè)務(wù)邏輯缺陷。

來源參考：

https://owasp.org/www-community/Free_for_Open_Source_Application_Security_Tools

API安全測試實踐

1.API安全測試的小技巧

• https://github.com/inonshk/31-days-of-API-Security-Tips
• https://cloud.tencent.com/developer/article/1805577

(以上鏈接的中文翻譯)

2.開發(fā)安全的API所需要核對的清單

• https://github.com/shieldfy/API-Security-Checklist/blob/master/README-zh.md

API安全建設(shè)思考

架構(gòu)設(shè)計對于有效的保護API安全至關(guān)重要，架構(gòu)中需要具備捕獲和分析所有API流量的產(chǎn)品。

需要有豐富的數(shù)據(jù)引擎、基于API Security Top10威脅、算法識別等技術(shù)來檢測暴露的分析，并進行有效的攔截，以及提供加固補救措施。

流程和人員設(shè)計同樣重要，在發(fā)現(xiàn)、測試和保護API時，補救措施以及各內(nèi)部角色和第三方組織的協(xié)同。

1.安全產(chǎn)品與環(huán)境無關(guān)

需要支持現(xiàn)代云架構(gòu)和傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)。

2.API資產(chǎn)和攻擊檢測能力

由于API發(fā)開、API集成和第三方API依賴，使得API清單不斷發(fā)展，必須有不斷識別API端點和參數(shù)(不僅是IP和主機名，還需要功能、路徑、信息主體)，未知影子API，過期或者廢棄的僵尸API。特別是敏感數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)能力，比如個人身份信息，因為這塊會涉及監(jiān)管合規(guī)問題。持續(xù)檢測數(shù)據(jù)權(quán)限、口令認證等缺陷，并能及時感知API的攻擊存在。

3.集成能力

能夠與負載均衡、API網(wǎng)關(guān)、WAF、漏洞管理平臺(VM)、DevOps套件、ITSM等平臺集成。

4.API代碼分析

在生產(chǎn)交付前掃描可能存在的缺陷，以減少攻擊者發(fā)現(xiàn)可利用條件的可能。

5.人員能力

API安全專業(yè)知識可能分散在開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施、運營、安全或者API產(chǎn)品團隊中，需要去梳理，以便在發(fā)現(xiàn)、測試、保護和事件響應(yīng)方面進行合作。