Redis缓存穿透有哪些高频攻击手段?该如何防御?

千丽姑娘_7308

千丽姑娘_7308

2026-07-26

662人浏览

原创

缓存穿透是恶意攻击者批量构造不存在的id(如user_id=-1、sku_id=9999999999)或爬虫遍历非连续主键,绕过缓存直击数据库,导致数据库压力剧增甚至宕机。

redis缓存穿透有哪些高频攻击手段?该如何防御?

缓存穿透的高频攻击手段:不是误操作,是刻意绕过

缓存穿透不是偶发的参数错误,而是有明确攻击意图的行为。最典型的高频手段就是用脚本批量构造根本不存在的 idkey,比如 user_id=-1sku_id=9999999999order_no=ABC123XYZ 这类明显超出业务范围的值。黑产工具会自动探测接口路径和参数名,然后用随机数、负数、超长字符串、特殊字符组合发起请求,目标就是让每次查询都落空,持续消耗数据库连接和 CPU。

另一个容易被忽视的是爬虫式遍历:比如主键是自增整型,攻击者从 1 开始逐个请求 /api/user/1/api/user/2……直到 /api/user/100000,中间大量 ID 实际并不存在。这类请求单次压力不大,但持续不断,且难以靠频率限流识别——因为每个请求的 key 都不同。

缓存空值(NULL 缓存)为什么必须设短过期时间?

空值缓存是防御穿透最直接、最低成本的手段,但很多人只写 set("user:999", "NULL") 却忘了设过期时间,结果导致缓存里积压大量无效 key,占用内存,还可能掩盖真实数据上线后的可见性问题。

  • 空值必须设过期,推荐 300 秒(5 分钟)以内,太长会导致“假空”长期存在;太短(如 30 秒)则起不到缓冲作用
  • 不要用 null 字面量直接序列化进 Redis,Java 中 JSON.toJSONString(null) 是字符串 "null",易与业务字段混淆;建议统一用明确标记如 "EMPTY" 或空 JSON 对象 "{}"
  • 读缓存时要先判断是否为该空值标记,而不是只判 == null —— 因为 Redis 返回可能是字符串,不是 Java 的 null

布隆过滤器不是万能的,它在哪几个环节容易翻车?

布隆过滤器在穿透防御中常被神化,但它本质是个概率结构,实际落地时有三个关键断点:

Redis 8.2.3
Redis 8.2.3

Redis 8.2.3 是一款安全优先的高性能键值存储系统。该版本紧急修复了可能引发远程代码执行(RCE)的高危漏洞(CVE-2025-62507),并解决了 HyperLogLog 及 Cuckoo Filter 等数据结构在特定场景下的崩溃问题。建议所有用户立即升级,以保障生产环境的系统稳定与数据安全。

下载
  • 初始化不全:只加载了当前库的主键,但分库分表后新表没同步加载,或冷热分离后历史数据未纳入,导致“漏判”——本该拦截的请求放行了
  • 动态数据不更新:用户注册、商品上架等写操作发生后,没同步 bloomFilter.put(key),新 key 在过滤器里查不到,首次请求仍穿透
  • 误判率设置失当:设成 0.001 看似很准,但内存占用翻倍;设成 0.1 虽省内存,但每 10 次请求就有 1 次被误判为“不存在”,反而增加无效 DB 查询

所以生产环境别单独依赖布隆过滤器,它必须和空值缓存配合:过滤器说“可能存在”,才查 Redis;说“肯定不存在”,就直接返回;而 Redis 里还要兜底存空值,防过滤器漏判。

接口层校验为什么不能只靠正则?

很多团队加了一条 if (userId 就以为万事大吉,但攻击者早就不玩负数了。真正危险的是看似合法实则无效的值:

  • 手机号格式正确(11 位、以 1 开头),但号码从未注册过
  • ID 是 long 类型最大值 9223372036854775807,程序能解析不报错,但 DB 里不可能有
  • 订单号含时间戳 + 随机串,攻击者按规则生成大量组合,命中率低但总量大

所以校验要分层:前端做基础格式限制(减少无效流量),网关层做白名单/长度/范围硬约束(如 userId 必须在 [1, 10000000]),业务层再结合布隆过滤器或缓存空值兜底。单一层级拦不住穿透。

缓存穿透的防御难点不在技术选型,而在“不存在”的边界永远在变——新业务上线、ID 规则调整、数据物理删除,都会让昨天有效的过滤逻辑今天失效。真正可靠的方案,一定是多层轻量策略叠加,且每一层都可独立开关、可观测、可回滚。

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
常用的数据库软件
常用的数据库软件

常用的数据库软件有MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL、MongoDB、Redis、Cassandra、Hadoop、Spark和Amazon DynamoDB。更多关于数据库软件的内容详情请看本专题下面的文章。php中文网欢迎大家前来学习。

2023.11.02

4009

19

内存数据库有哪些
内存数据库有哪些

内存数据库有Redis、Memcached、Apache Ignite、VoltDB、TimesTen、H2 Database、Aerospike、Oracle TimesTen In-Memory Database、SAP HANA和ache Cassandra。更多关于内存数据库相关问题,详情请看本专题下面的文章。php中文网欢迎大家前来学习。

2023.11.14

3515

11

mongodb和redis哪个读取速度快
mongodb和redis哪个读取速度快

redis 的读取速度比 mongodb 更快。原因包括:1. redis 使用简单的键值存储,而 mongodb 存储 json 格式的数据,需要解析和反序列化。2. redis 使用哈希表快速查找数据,而 mongodb 使用 b-tree 索引。因此,redis 在需要高性能读取操作的应用程序中是一个更好的选择。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.04.02

6212

6

redis怎么做缓存服务器
redis怎么做缓存服务器

redis 作为缓存服务器的答案:redis 是一款开源、高性能、分布式的键值存储,可作为缓存服务器使用。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.04.07

583

6

redis怎么解决数据一致性
redis怎么解决数据一致性

redis 提供了两种一致性模型,以维护副本数据一致性:强一致性 (sync) 确保写操作仅在复制到所有从节点后才完成;最终一致性 (async) 则在主节点上写操作后认为已完成,牺牲一致性换取性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.04.07

696

6

mysql和redis怎么保证双写一致性
mysql和redis怎么保证双写一致性

确保 mysql 和 redis 双写一致性的技术包括:1、事务性更新:同时更新 mysql 和 redis,保证一致性;2、主从复制:mysql 主服务器更改同步到 redis 从服务器;3、基于事件的更新:mysql 记录更改并发送到 redis等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.04.07

5622

6

redis缓存一般存些什么数据
redis缓存一般存些什么数据

redis缓存中存储的数据类型包括:字符串、哈希、列表、集合、有序集合、位图、地理空间数据和hyperloglog。这些数据类型适用于存储各种数据,从简单信息到复杂对象和地理位置。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.04.07

1120

6

redis的8种数据类型有哪些
redis的8种数据类型有哪些

redis 提供 8 种数据类型:字符串(文本、数字、二进制)、哈希(键值对)、列表(有序集合)、集合(无序唯一元素)、有序集合(按分数排序)、地理空间(地理位置)、hyperloglog(估计大数据基数)和位图(位序列存储)。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.04.07

916

6

redis主要作用有哪些
redis主要作用有哪些

redis 的主要作用包括:1. 缓存数据,提高访问速度;2. 充当消息队列,实现消息传递;3. 存储各种数据类型,如字符串、散列和集合;4. 管理会话信息,确保可靠性和可用性;5. 限制请求速率,防止服务器超载等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.04.07

5098

6

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
phpEnv手册
phpEnv手册

共0课时 | 0人学习

进程与SOCKET
进程与SOCKET

共6课时 | 0.5万人学习