Web安全之业务安全：数据篡改漏洞原理与防护详解

1. 数据篡改漏洞概述

数据篡改漏洞是指攻击者通过修改客户端与服务器之间的传输数据、本地存储数据或服务器返回的数据，实现非授权变更业务逻辑的漏洞。常见场景包括：

• 参数篡改：修改URL参数、表单字段、Cookie值等（如商品价格、用户ID、订单数量）。
• 本地数据篡改：篡改本地存储（LocalStorage、SessionStorage）或客户端缓存的数据。
• 响应篡改：拦截并修改服务器返回的数据（如余额、权限列表）。

危害：可能导致越权操作、资金损失、数据泄露等（例如修改支付金额为0元、提升用户权限）。

2. 漏洞原理与分类

2.1 客户端数据可信性缺失

• 根源：前端代码或传输数据未经验证即被信任，服务器未对数据完整性、合法性进行校验。
• 示例：

  // 前端代码（易被绕过）
  let price = document.getElementById("price").value; // 前端计算价格
  // 攻击者可通过浏览器开发者工具直接修改price值
  

2.2 数据传输未加密或签名

• 明文传输数据（如HTTP协议）易被中间人篡改。
• 数据缺乏签名机制，服务器无法识别是否被篡改。

2.3 分类

1. 前端参数篡改：修改HTML表单、API请求参数。
2. Cookie/Session篡改：伪造会话身份。
3. 业务逻辑参数篡改：如订单ID、商品数量、优惠券码。
4. 本地存储篡改：修改本地保存的权限标志或业务数据。

3. 攻击场景示例

场景1：商品价格篡改

1. 用户选择商品，前端显示价格100元。
2. 提交订单时，前端发送请求：

   POST /createOrder HTTP/1.1
   Content-Type: application/json
   {"productId": "123", "quantity": 1, "price": 100}
   

3. 攻击者通过代理工具（如Burp Suite）将price改为1元，服务器未校验直接生成订单。

场景2：用户ID越权

• 请求修改用户信息：

  POST /updateUser HTTP/1.1
  {"userId": "1001", "name": "Alice"}  
  

• 攻击者将userId改为他人ID，实现越权修改。

4. 防护策略

4.1 服务器端严格校验

• 核心原则：永不信任客户端提交的数据！
• 校验内容：
  • 数据合法性（如价格是否与商品库一致）。
  • 业务权限（当前用户是否有权操作目标数据）。
  • 数据范围（如数量是否超过库存）。

4.2 数据完整性保护

• 使用数字签名：
  1. 服务器生成关键数据（如价格、订单ID）的签名（如HMAC-SHA256）。
  2. 将签名随数据发送到前端，提交时一并回传。
  3. 服务器验证签名是否匹配。

  # 示例：生成签名
  import hmac
  key = "服务器密钥"  
  data = "productId=123&price=100"
  signature = hmac.new(key.encode(), data.encode(), "sha256").hexdigest()
  

4.3 敏感数据加密传输

• 全程使用HTTPS防止中间人篡改。
• 敏感参数（如价格）加密传输（如AES加密），密钥仅服务器持有。

4.4 避免前端存储敏感数据

• 价格、权限等关键数据应由后端实时计算，不依赖前端传递。
• 如需前端展示，可通过后端接口动态生成（如预签名URL）。

4.5 业务逻辑加固

• 二次校验：支付前重新查询商品价格。
• 事务锁定：生成订单时锁定商品库存和价格，防止并发篡改。

5. 实战案例：防价格篡改方案

1. 后端生成价格签名：

   // 后端返回商品信息时附加签名
   {
     "productId": "123",
     "price": 100,
     "signature": "a1b2c3...", // 基于productId+price+密钥生成
   }
   

2. 前端提交订单时回传签名：

   POST /createOrder HTTP/1.1
   {"productId": "123", "price": 100, "signature": "a1b2c3..."}
   

3. 服务器验证签名：

   def verify_signature(productId, price, signature):
       expected = hmac.new(key, f"{productId}{price}".encode(), "sha256").hexdigest()
       return hmac.compare_digest(expected, signature)  # 防时序攻击
   

6. 总结

数据篡改漏洞的防护核心是服务器端校验与数据完整性验证，需结合加密传输、数字签名、业务逻辑设计等多层防御。开发中应始终遵循“前端展示、后端决策”原则，避免客户端数据影响核心业务逻辑。