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http digest

简介: HTTP digest 摘要访问认证是一种协议规定的Web服务器用来同网页浏览器进行认证信息协商的方法。它在密码发出前,先对其应用哈希函数,这相对于HTTP基本认证发送明文而言,更安全。
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HTTP digest

摘要访问认证是一种协议规定的Web服务器用来同网页浏览器进行认证信息协商的方法。它在密码发出前,先对其应用哈希函数,这相对于HTTP基本认证发送明文而言,更安全。
从技术上讲,摘要认证是使用随机数来阻止进行密码分析的MD5加密哈希函数应用。它使用HTTP协议。

图片来自 unsplash.com

HTTP认证方式

  • Basic authentication
  • Digest authentication
  • WSSE(WS-Security) HTTP authentication
  • token Authentication
  • OAuth1.0 Authentication
  • OAuth2.0 Authentication
  • Kerberos
  • NTLM
  • Hawk Authentication
  • AWS Signature
  • https

今天主要科普的是digest认证,其他的认证我也不太熟悉.

http基本认证和digest认证

基本流程都是如下:

a.客户端发起GET请求
b.服务器响应401 Unauthorized,WWW-Authenticate指定认证算法,realm指定安全域
c.客户端重新发起请求,Authorization指定用户名和密码信息
d.服务器认证成功,响应200,可选Authentication-Info

basic和digest的区别如下:
  1. basic

将“用户名:密码”打包并采用Base-64编码。(提示:base64是可以直接解码的)
缺点:密码很容易被窥探,可以挟持编码后的用户名、密码信息,然后发给服务器进行认证;可以与SSL配合,隐藏用户名密码。

  1. digest

不以明文发送密码,在上述第2步时服务器响应返回随机字符串nonce,而客户端发送响应摘要 =MD5(HA1:nonce:HA2),其中HA1=MD5(username:realm:password),HA2=MD5(method:digestURI)
在HTTP 摘要认证中使用 MD5 加密是为了达成"不可逆的",也就是说,当输出已知的时候,确定原始的输入应该是相当困难的。
如果密码本身太过简单,也许可以通过尝试所有可能的输入来找到对应的输出(穷举攻击),甚至可以通过字典或者适当的查找表加快查找速度。

digest中一些参数介绍

username: 用户名(网站定义)
password: 密码
realm: 服务器返回的realm,一般是域名
method: 请求的方法
nonce: 服务器发给客户端的随机的字符串
nc(nonceCount):请求的次数,用于标记,计数,防止重放攻击
cnonce(clinetNonce): 客户端发送给服务器的随机字符串
qop: 保护质量参数,一般是auth,或auth-int,这会影响摘要的算法
uri: 请求的uri(只是path)
response: 客户端根据算法算出的摘要值

digest的算法:

A1 = username:realm:password
A2 = mthod:uri

HA1 = MD5(A1)
如果 qop 值为“auth”或未指定,那么 HA2 为
HA2 = MD5(A2)=MD5(method:uri)
如果 qop 值为“auth-int”,那么 HA2 为
HA2 = MD5(A2)=MD5(method:uri:MD5(entityBody))

如果 qop 值为“auth”或“auth-int”,那么如下计算 response:
response = MD5(HA1:nonce:nc:cnonce:qop:HA2)

如果 qop 未指定,那么如下计算 response:
response = MD5(HA1:nonce:HA2)
上面的算法,是不是把你绕晕了,下面,用实例介绍一下,便于你的理解

客户端请求 (无认证)

Host: localhost```

**服务器响应**

HTTP/1.0 401 Unauthorized
Server: HTTPd/0.9
Date: Sun, 10 Apr 2005 20:26:47 GMT
WWW-Authenticate: Digest realm="testrealm@host.com",
qop="auth,auth-int",
nonce="dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093",
opaque="5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41"
Content-Type: text/html
Content-Length: 311

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"
"http://www.w3.org/TR/1999/REC-html401-19991224/loose.dtd">
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Error</TITLE>
<META HTTP-EQUIV="Content-Type" CONTENT="text/html; charset=ISO-8859-1">
</HEAD>
<BODY><H1>401 Unauthorized.</H1></BODY>
</HTML>```

客户端请求 (用户名 "Mufasa", 密码 "Circle Of Life")

GET /dir/index.html HTTP/1.0
Host: localhost
Authorization: Digest username="Mufasa",
                     realm="testrealm@host.com",
                     nonce="dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093",
                     uri="/dir/index.html",
                     qop=auth,
                     nc=00000001,
                     cnonce="0a4f113b",
                     response="6629fae49393a05397450978507c4ef1",
                     opaque="5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41"

服务器响应

HTTP/1.0 200 OK
Server: HTTPd/0.9
Date: Sun, 10 Apr 2005 20:27:03 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 7984

如下所述,response 值由三步计算而成。当多个数值合并的时候,使用冒号作为分割符。

  1. 对用户名、认证域(realm)以及密码的合并值计算 MD5 哈希值,结果称为 HA1。
  2. 对HTTP方法以及URI的摘要的合并值计算 MD5 哈希值,例如,"GET" 和 "/dir/index.html",结果称为 HA2。
  3. 对 HA1、服务器密码随机数(nonce)、请求计数(nc)、客户端密码随机数(cnonce)、保护质量(qop)以及 HA2 的合并值计算 MD5 哈希值。结果即为客户端提供的 response 值。

因为服务器拥有与客户端同样的信息,因此服务器可以进行同样的计算,以验证客户端提交的 response 值的正确性。在上面给出的例子中,结果是如下计算的。 (MD5()表示用于计算 MD5 哈希值的函数;“\”表示接下一行;引号并不参与计算)
根据上面的算法所给出的示例,将在每步得出如下结果。

    HA1 = MD5( "Mufasa:testrealm@host.com:Circle Of Life" )
       = 939e7578ed9e3c518a452acee763bce9

   HA2 = MD5( "GET:/dir/index.html" )
       = 39aff3a2bab6126f332b942af96d3366

   Response = MD5( "939e7578ed9e3c518a452acee763bce9:\
                    dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093:\
                    00000001:0a4f113b:auth:\
                    39aff3a2bab6126f332b942af96d3366" )
            = 6629fae49393a05397450978507c4ef1

此时客户端可以提交一个新的请求,重复使用服务器密码随机数(nonce)(服务器仅在每次“401”响应后发行新的nonce),但是提供新的客户端密码随机数(cnonce)。在后续的请求中,十六进制请求计数器(nc)必须比前一次使用的时候要大,否则攻击者可以简单的使用同样的认证信息重放老的请求。由服务器来确保在每个发出的密码随机数nonce时,计数器是在增加的,并拒绝掉任何错误的请求。显然,改变HTTP方法和/或计数器数值都会导致不同的 response 值。
服务器应当记住最近所生成的服务器密码随机数nonce的值。也可以在发行每一个密码随机数nonce后,记住过一段时间让它们过期。如果客户端使用了一个过期的值,服务器应该响应“401”状态号,并且在认证头中添加stale=TRUE,表明客户端应当使用新提供的服务器密码随机数nonce重发请求,而不必提示用户其它用户名和口令。
服务器不需要保存任何过期的密码随机数,它可以简单的认为所有不认识的数值都是过期的。服务器也可以只允许每一个服务器密码随机数nonce使用一次,当然,这样就会迫使客户端在发送每个请求的时候重复认证过程。需要注意的是,在生成后立刻过期服务器密码随机数nonce是不行的,因为客户端将没有任何机会来使用这个nonce。

______________________________________

眼睛休息一下

放松一下

php客户端的实现

下面是用php实现生成digest认证的头部信息的函数

     * @param $params 传递的参数是一个数组,包含key:url,username,password,realm,method,cnonce,nc
     * @return array返回的数组包含Authorization: Digest所需的所有数据
     */
    protected function _gen_digest_auth_header_param($params) {
        $url = $params['url'];
        $ch = curl_init();
        curl_setopt($ch, CURLOPT_URL, $url);
        curl_setopt($ch, CURLOPT_HEADER, TRUE);
        curl_setopt($ch, CURLOPT_NOBODY, FALSE);
        curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, TRUE);
        curl_setopt($ch, CURLOPT_FOLLOWLOCATION, FALSE);
        curl_setopt($ch, CURLOPT_AUTOREFERER, TRUE);
        curl_setopt($ch, CURLOPT_TIMEOUT, 120);
        $result = curl_exec($ch);
        if(curl_getinfo($ch, CURLINFO_HTTP_CODE) == '401') {
            $raw = explode(PHP_EOL,$result);
            foreach ($raw as $value) {
                if(explode(': ',$value)[0] == 'WWW-Authenticate') {
                    $all = explode(': ',$value)[1];
                    $all = str_replace('"','',$all);
                    $all = trim($all);
                    $all = explode('Digest ',$all)[1];
                    $auth = str_replace(', ','&',$all);
                    parse_str($auth,$digest);
                    break;
                }
            }
        } else {
            return array();
        }
        $c = explode('/',$url,4)[3];
        $d = '/'.$c;
        $digest['uri'] = $d;
        $data = array_merge($digest,$params);
        $HA1 = md5($data['username'].':'.$data['realm'].':'.$data['password']);
        $HA2 = md5($data['method'].':'.$data['uri']);
        $response = md5($HA1.':'.$data['nonce'].':'.$data['nc'].':'.$data['cnonce'].':'.$data['qop'].':'.$HA2);
        $data['response'] = $response;
        return $data;
    }
 // 传给函数的参数格式如下:
         $params = array(
            'username' => $username,
            'password' => $password,
            'nc' => '00000015',
            'method' => 'GET',
            'cnonce' => 'noasgnsijhretrkksanmlghnebitb',
            'opaque' => '',
            'url'   => $url
        );

php的服务器实现方式

$realm = 'Restricted area';

//user => password
$users = array('admin' => 'mypass', 'guest' => 'guest');


if (empty($_SERVER['PHP_AUTH_DIGEST'])) {
    header('HTTP/1.1 401 Unauthorized');
    header('WWW-Authenticate: Digest realm="'.$realm.
           '" qop="auth" nonce="'.uniqid().'" opaque="'.md5($realm).'"');

    die('Text to send if user hits Cancel button');
}


// analyze the PHP_AUTH_DIGEST variable
if (!($data = http_digest_parse($_SERVER['PHP_AUTH_DIGEST'])) ||
    !isset($users[$data['username']]))
    die('Wrong Credentials!');


// generate the valid response
$A1 = md5($data['username'] . ':' . $realm . ':' . $users[$data['username']]);
$A2 = md5($_SERVER['REQUEST_METHOD'].':'.$data['uri']);
$valid_response = md5($A1.':'.$data['nonce'].':'.$data['nc'].':'.$data['cnonce'].':'.$data['qop'].':'.$A2);

if ($data['response'] != $valid_response)
    die('Wrong Credentials!');

// ok, valid username & password
echo 'Your are logged in as: ' . $data['username'];


// function to parse the http auth header
function http_digest_parse($txt)
{
    // protect against missing data
    $needed_parts = array('nonce'=>1, 'nc'=>1, 'cnonce'=>1, 'qop'=>1, 'username'=>1, 'uri'=>1, 'response'=>1);
    $data = array();

    preg_match_all('@(\w+)=([\'"]?)([a-zA-Z0-9=./\_-]+)\2@', $txt, $matches, PREG_SET_ORDER);

    foreach ($matches as $m) {
        $data[$m[1]] = $m[3];
        unset($needed_parts[$m[1]]);
    }

    return $needed_parts ? false : $data;
}
?>

______________________________________

python实现的方法:

    from requests.auth import HTTPDigestAuth
    url = 'http://httpbin.org/digest-auth/auth/user/pass'
    response = requests.get(url, auth=HTTPDigestAuth('user', 'pass'))```


上面获取请求的内容,可以使用response.content,response.text等等
response的方法有

['attrs', 'bool', 'class', 'delattr', 'dict', 'doc', 'format', 'getattribute', 'getstate', 'hash', 'init',
'iter', 'module', 'new', 'nonzero', 'reduce', 'reduce_ex', 'repr', 'setattr', 'setstate', 'sizeof', 'str',
'subclasshook', 'weakref', '_content', '_content_consumed', 'apparent_encoding', 'close', 'connection', 'content', 'cookies', 'elapsed', 'encod
ing', 'headers', 'history', 'is_permanent_redirect', 'is_redirect', 'iter_content', 'iter_lines', 'json', 'links', 'ok', 'raise_for_status', 'raw', 're
ason', 'request', 'status_code', 'text', 'url']


下面,我带你们阅读一下源码:
```language
class HTTPDigestAuth(AuthBase):
    """Attaches HTTP Digest Authentication to the given Request object."""

    def __init__(self, username, password):  # 初始化,参数用户名和密码
        self.username = username
        self.password = password
        self.last_nonce = ''
        self.nonce_count = 0  # digest中的nc
        self.chal = {}
        self.pos = None

    # 构建认证的http请求头
    def build_digest_header(self, method, url):

        realm = self.chal['realm']  # 服务器返回的realm,一般是域名的格式
        nonce = self.chal['nonce']  # 随机数
        qop = self.chal.get('qop')  # 保护质量参数,是auth或auth-int
        algorithm = self.chal.get('algorithm')  # 摘要算法
        opaque = self.chal.get(
            'opaque')  # opaque是个字符串,它只是透传而已,即客户端还会原样返回过来。实际上,上面的那些域,客户端都还是会原样返回的,但返回时除了以上的那些域之外,还会增加新的内容进来。

        # 下面开始区分不同算法
        if algorithm is None:
            _algorithm = 'MD5'
        else:
            _algorithm = algorithm.upper()
        # lambdas assume digest modules are imported at the top level
        if _algorithm == 'MD5' or _algorithm == 'MD5-SESS':
            def md5_utf8(x):
                if isinstance(x, str):
                    x = x.encode('utf-8')
                return hashlib.md5(x).hexdigest()  # 算出摘要值并返回

            hash_utf8 = md5_utf8
        elif _algorithm == 'SHA':
            def sha_utf8(x):
                if isinstance(x, str):
                    x = x.encode('utf-8')
                return hashlib.sha1(x).hexdigest()

            hash_utf8 = sha_utf8

        KD = lambda s, d: hash_utf8("%s:%s" % (s, d))

        if hash_utf8 is None:
            return None

        # XXX not implemented yet
        entdig = None
        p_parsed = urlparse(url)  # 解析url,请求头中参数url是不包含前面主机
        path = p_parsed.path
        if p_parsed.query:
            path += '?' + p_parsed.query

        # 构造 A1,A2,下面开始按http digest算法计算出返回值response
        A1 = '%s:%s:%s' % (self.username, realm, self.password)
        A2 = '%s:%s' % (method, path)

        HA1 = hash_utf8(A1)
        HA2 = hash_utf8(A2)
        # 未完,下面还要将HA1和HA2连在一起再进行一次摘要计算

        # nc的值
        if nonce == self.last_nonce:
            self.nonce_count += 1
        else:
            self.nonce_count = 1
        ncvalue = '%08x' % self.nonce_count
        s = str(self.nonce_count).encode('utf-8')

        # 客户端的随机字符,这里是使用时间+随机值,再hash计算,取得16位的随机字符串
        s += nonce.encode('utf-8')
        s += time.ctime().encode('utf-8')
        s += os.urandom(8)
        cnonce = (hashlib.sha1(s).hexdigest()[:16])

        # 下面开始进行最后一次的摘要计算,有区分摘要算法
        noncebit = "%s:%s:%s:%s:%s" % (nonce, ncvalue, cnonce, qop, HA2)
        if _algorithm == 'MD5-SESS':
            HA1 = hash_utf8('%s:%s:%s' % (HA1, nonce, cnonce))

        if qop is None:
            respdig = KD(HA1, "%s:%s" % (nonce, HA2))
        elif qop == 'auth' or 'auth' in qop.split(','):
            respdig = KD(HA1, noncebit)
        else:
            # XXX handle auth-int.
            return None

        # 上面的respdig就是提交给服务器的response

        self.last_nonce = nonce

        # XXX should the partial digests be encoded too?
        # 下面是放在http头中的请求信息,格式 "Authorization: Digest base"
        base = 'username="%s", realm="%s", nonce="%s", uri="%s", ' \
               'response="%s"' % (self.username, realm, nonce, path, respdig)
        if opaque:
            base += ', opaque="%s"' % opaque
        if algorithm:
            base += ', algorithm="%s"' % algorithm
        if entdig:
            base += ', digest="%s"' % entdig
        if qop:
            base += ', qop="auth", nc=%s, cnonce="%s"' % (ncvalue, cnonce)

        return 'Digest %s' % (base)

    # 一般没有加请求头认证信息时,请求服务器,会返回 401 HTTP Status 401 - Unauthorized,但是头部会返回服务器的认证信息
    def handle_401(self, r, **kwargs):
        """Takes the given response and tries digest-auth, if needed."""

        if self.pos is not None:
            # Rewind the file position indicator of the body to where
            # it was to resend the request.
            r.request.body.seek(self.pos)
        num_401_calls = getattr(self, 'num_401_calls', 1)

        # 获取认证的头部信息,格式是WWW-Authenticate →Digest realm="api.ruoyu.com", qop="auth", nonce="MTQ4MTUzMzcwNjM5ODpjYjQ5N2MwNjYyMmM4Y2JkZDM0NzI0ZDZhY2U2YTk4Yw=="
        s_auth = r.headers.get('www-authenticate', '')

        if 'digest' in s_auth.lower() and num_401_calls < 2:
            setattr(self, 'num_401_calls', num_401_calls + 1)
            pat = re.compile(r'digest ', flags=re.IGNORECASE)
            self.chal = parse_dict_header(pat.sub('', s_auth, count=1))

            # Consume content and release the original connection
            # to allow our new request to reuse the same one.
            r.content
            r.raw.release_conn()
            prep = r.request.copy()
            extract_cookies_to_jar(prep._cookies, r.request, r.raw)
            prep.prepare_cookies(prep._cookies)

            prep.headers['Authorization'] = self.build_digest_header(
                prep.method, prep.url)
            _r = r.connection.send(prep, **kwargs)
            _r.history.append(r)
            _r.request = prep

            return _r

        setattr(self, 'num_401_calls', 1)
        return r

    def __call__(self, r): # 定义一个魔术方法,方法用于实例自身的调用,r是request方法的返回对象
        # If we have a saved nonce, skip the 401
        if self.last_nonce:  # 判断是有没有设置认证头
            r.headers['Authorization'] = self.build_digest_header(r.method, r.url)
        try:
            self.pos = r.body.tell()
        except AttributeError:
            pass
        r.register_hook('response', self.handle_401) # 调用钩子函数
        return r

知道具体的digest加密算法,就很容易了.
实在抱歉,这么多内容辛苦你了!!!

远方
下期再见

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购买阿里云ECS云服务器后如何登录?场景不同,云吞铺子总结大概有三种登录方式: 登录到ECS云服务器控制台 在ECS云服务器控制台用户可以更改密码、更换系统盘、创建快照、配置安全组等操作如何登录ECS云服务器控制台? 1、先登录到阿里云ECS服务器控制台 2、点击顶部的“控制台” 3、通过左侧栏,切换到“云服务器ECS”即可,如下图所示 通过ECS控制台的远程连接来登录到云服务器 阿里云ECS云服务器自带远程连接功能,使用该功能可以登录到云服务器,简单且方便,如下图:点击“远程连接”,第一次连接会自动生成6位数字密码,输入密码即可登录到云服务器上。
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腾讯云服务器 设置ngxin + fastdfs +tomcat 开机自启动
在tomcat中新建一个可以启动的 .sh 脚本文件 /usr/local/tomcat7/bin/ export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk7 export PATH=$JAVA_HOME/bin/:$PATH export CLASSPATH=.
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阿里云ECS云服务器初始化设置教程方法
阿里云ECS云服务器初始化是指将云服务器系统恢复到最初状态的过程,阿里云的服务器初始化是通过更换系统盘来实现的,是免费的,阿里云百科网分享服务器初始化教程: 服务器初始化教程方法 本文的服务器初始化是指将ECS云服务器系统恢复到最初状态,服务器中的数据也会被清空,所以初始化之前一定要先备份好。
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