go语言csrf库使用实现原理示例解析

首先让我们解释一下什么是CSRF（Cross-site request forgery），它是一种网络攻击方式，攻击者可以通过伪装成受信任的用户来执行未经授权的操作。为了防止这种攻击，我们需要在应用程序中实现CSRF保护。

Go语言提供了一些库来帮助我们实现CSRF保护。常用的有gorilla/csrf和net/http包中的csrf。接下来分别针对这两个库进行示例说明。

gorilla/csrf库

gorilla/csrf库是一个非常流行的Go语言CSRF保护库。

实现原理

该库的实现原理是使用“同步令牌”（Synchronizer Token）模式，即在每个表单中嵌入一个唯一的令牌，该令牌在每个请求中进行验证。

令牌生成有两种方式，一种是使用随机生成的字符串作为密钥，另一种是使用加密算法生成密钥。

在代码中使用该库的方式是：

import (
  "net/http"
  "github.com/gorilla/csrf"
)

func main() {
  // 初始化CSRF保护中间件
  csrfMiddleware := csrf.Protect([]byte("random-key"))

  http.HandleFunc("/foo", csrfMiddleware(fooHandler)) // 在fooHandler中使用CSRF保护

  http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func fooHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  // 从请求中获取CSRF令牌
  token := csrf.Token(r)

  // 在模板中使用令牌
  renderTemplate(w, "foo.html", token)
}

上面的代码中，我们使用了gorilla/csrf库的Protect函数创建了一个中间件，该中间件会在每个请求中自动验证CSRF令牌。在fooHandler函数中，我们获取CSRF令牌并将其作为参数传递给模板，通过模板语言在表单中嵌入令牌。

示例说明

下面给出一个简单的示例，演示如何使用gorilla/csrf库进行CSRF保护。

首先是HTML模板，注意表单中的csrf_token字段：

<!-- login.html -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Login</title>
</head>
<body>
  <h1>Login</h1>
  <form action="/login" method="POST">
    <input type="text" name="username">
    <input type="password" name="password">
    <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{.Token}}">
    <button type="submit">Login</button>
  </form>
</body>
</html>

接下来是Go语言代码，使用gorilla/csrf库对登录路由进行CSRF保护，根据用户提交的表单进行登录验证：

// main.go
package main

import (
  "fmt"
  "html/template"
  "net/http"

  "github.com/gorilla/csrf"
)

const (
  sessionKey = "loggedIn"
  loginForm = `
    {{if .Error}}
      <p>{{.Error}}</p>
    {{end}}
    <form action="/login" method="POST">
      <input type="text" name="username">
      <input type="password" name="password">
      <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{.Token}}">
      <button type="submit">Login</button>
    </form>
  `
)

var (
  templates = template.Must(template.New("").Parse(loginForm))
  csrfMiddleware = csrf.Protect([]byte("random-key"))
)

type LoginForm struct {
  Error string
  Token string
}

func main() {
  http.HandleFunc("/", homeHandler)
  http.HandleFunc("/login", csrfMiddleware(loginHandler))

  fmt.Println("Listening on http://localhost:8080")
  http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func homeHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  loggedInCookie, err := r.Cookie(sessionKey)
  if err != nil || loggedInCookie.Value != "true" {
    w.Header().Set("Content-Type", "text/html; charset=utf-8")
    token := csrf.Token(r)
    templates.ExecuteTemplate(w, "login-form", LoginForm{Token: token})
  } else {
    fmt.Fprintf(w, "Welcome, you are logged in.")
  }
}

func loginHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  if r.Method == http.MethodPost {
    r.ParseForm()
    if r.PostFormValue("username") != "admin" || r.PostFormValue("password") != "password" {
      token := csrf.Token(r)
      templates.ExecuteTemplate(w, "login-form", LoginForm{Error: "Invalid credentials", Token: token})
    } else {
      loggedInCookie := http.Cookie{Name: sessionKey, Value: "true"}
      http.SetCookie(w, &loggedInCookie)
      http.Redirect(w, r, "/", http.StatusSeeOther)
    }
  } else {
    http.Error(w, "Method not allowed", http.StatusMethodNotAllowed)
  }
}

这个示例应该比较容易理解，主要是在表单中嵌入了CSRF令牌，并在路由中使用了gorilla/csrf库的Protect函数创建了一个中间件，对登录路由进行了CSRF保护。

net/http库

net/http包中的csrf库是Go语言官方提供的CSRF保护库。

实现原理

该库的实现原理也是使用“同步令牌”（Synchronizer Token）模式，和gorilla/csrf库类似，在每个表单中嵌入一个唯一的令牌，该令牌在每个请求中进行验证。

令牌生成方式也是使用加密算法生成密钥。

在代码中使用该库的方式是：

import (
  "net/http"
  "net/http/cookiejar"
)

func main() {
  jar, _ := cookiejar.New(nil)
  client := &http.Client{Jar: jar}

  // 获取CSRF令牌
  resp, _ := client.Get("http://localhost:8080")
  data, _ := ioutil.ReadAll(resp.Body)
  token := getToken(data)

  // 登录并发送POST请求
  req, _ := http.NewRequest("POST", "http://localhost:8080/login", strings.NewReader("username=admin&password=password&csrf_token="+token))
  req.Header.Add("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded")

  resp, _ = client.Do(req)
  data, _ = ioutil.ReadAll(resp.Body)
  fmt.Println(string(data))
}

func getToken(data []byte) string {
  re := regexp.MustCompile(`<input type="hidden" name="csrf_token" value="(.+?)">`)
  match := re.FindSubmatch(data)
  if len(match) > 1 {
    return string(match[1])
  }
  return ""
}

上面的代码中，我们使用了net/http包中的cookiejar和http.Client来模拟HTTP客户端，并使用client.Get方法获取CSRF令牌，在表单中嵌入该令牌，然后发送POST请求进行登录和数据提交。

示例说明

下面给出一个简单的示例，演示如何使用net/http/csrf库进行CSRF保护。

首先是HTML模板，注意表单中的csrf_token字段：

<!-- login.html -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Login</title>
</head>
<body>
  <h1>Login</h1>
  <form action="/login" method="POST">
    <input type="text" name="username">
    <input type="password" name="password">
    <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{.Token}}">
    <button type="submit">Login</button>
  </form>
</body>
</html>

接下来是Go语言代码，使用net/http/csrf库对登录路由进行CSRF保护，根据用户提交的表单进行登录验证：

// main.go
package main

import (
  "fmt"
  "html/template"
  "net/http"
  "regexp"

  "github.com/gorilla/csrf"
)

const (
  sessionKey = "loggedIn"
  loginForm = `
    {{if .Error}}
      <p>{{.Error}}</p>
    {{end}}
    <form action="/login" method="POST">
      <input type="text" name="username">
      <input type="password" name="password">
      <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{.Token}}">
      <button type="submit">Login</button>
    </form>
  `
)

var (
  templates = template.Must(template.New("").Parse(loginForm))
)

type LoginForm struct {
  Error string
  Token string
}

func main() {
  http.HandleFunc("/", homeHandler)
  http.HandleFunc("/login", loginHandler)

  fmt.Println("Listening on http://localhost:8080")
  http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func homeHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  w.Header().Set("Content-Type", "text/html; charset=utf-8")
  token := csrf.Token(r)
  templates.ExecuteTemplate(w, "login-form", LoginForm{Token: token})
}

func loginHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  if r.Method == http.MethodPost {
    r.ParseForm()
    if r.PostFormValue("username") != "admin" || r.PostFormValue("password") != "password" {
      token := csrf.Token(r)
      templates.ExecuteTemplate(w, "login-form", LoginForm{Error: "Invalid credentials", Token: token})
    } else {
      http.SetCookie(w, &http.Cookie{Name: sessionKey, Value: "true"})
      http.Redirect(w, r, "/", http.StatusSeeOther)
    }
  } else {
    http.Error(w, "Method not allowed", http.StatusMethodNotAllowed)
  }
}

这个示例使用net/http/csrf库和内置的net/http包，对登录路由进行了CSRF保护，并监听HTTP请求进行处理。和之前的示例类似，同样在表单中嵌入了CSRF令牌，接收表单提交数据，并根据用户提交的数据进行登录验证。

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go语言csrf库使用实现原理示例解析

gorilla/csrf库

实现原理

示例说明

net/http库

实现原理

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