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全面掌握Express cookie-parser中介軟體

小云云原創: 2018-02-02 09:57:571826瀏覽

cookie-parser 是Express的中間件，用來實現cookie的解析，是官方鷹架內建的中間件之一。它的使用非常簡單，但在使用過程中偶爾也會遇到問題。一般都是因為對 Express + cookie-parser 的簽名、驗證機制不了解所導致的。本文主要跟大家介紹Express cookie-parser中間件實作範例，小編覺得蠻不錯的，現在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟著小編過來看看吧，希望能幫助大家。

入門範例：cookie設定與解析

先從最簡單的例子來看下 cookie-parser 的使用，這裡採用預設設定。

cookie設定：使用 Express 的內建方法 res.cookie() 。
cookie解析：使用 cookie-parser 中介軟體。

var express = require('express');
var cookieParser = require('cookie-parser');
var app = express();
app.use(cookieParser());
app.use(function (req, res, next) {
 console.log(req.cookies.nick); // 第二次访问，输出chyingp
 next();
});

app.use(function (req, res, next) { 
 res.cookie('nick', 'chyingp');
 res.end('ok');
});
app.listen(3000);

在目前場景下， cookie-parser 中間件大致實作如下：

app.use(function (req, res, next) {
 req.cookies = cookie.parse(req.headers.cookie);
 next();
});

進階範例：cookie簽章與解析

出於安全的考慮，我們通常需要對cookie進行簽名。

範例改寫如下，有幾個注意點：

cookieParser 初始化時，傳入 secret 作為簽章的秘鑰。
設定cookie時，將 signed 設為 true ，表示即將設定的cookie進行簽署。
取得cookie時，可以透過 req.cookies ，也可以透過 req.signedCookies 取得。

var express = require('express');
var cookieParser = require('cookie-parser');
var app = express();
// 初始化中间件，传入的第一个参数为singed secret
app.use(cookieParser('secret'));
app.use(function (req, res, next) {
 console.log(req.cookies.nick); // chyingp
 console.log(req.signedCookies.nick); // chyingp
 next();
});
app.use(function (req, res, next) { 
 // 传入第三个参数 {signed: true}，表示要对cookie进行摘要计算
 res.cookie('nick', 'chyingp', {signed: true});
 res.end('ok');
});
app.listen(3000);

簽章前的cookie值為 chyingp ，簽章後的cookie值為 s%3Achyingp.uVofnk6k%2B9mHQpdPlQeOfjM8B5oa6mppny9d%2BmG9rD0 98m. mppny9d+mG9rD0 。

下面就來分析下，cookie的簽章、解析是如何實現的。

cookie簽章、驗證實作剖析

Express完成cookie值的簽名， cookie-parser 實作簽章cookie的解析。兩者共用同一個秘鑰。

cookie簽章

Express對cookie的設定（包含簽章），都是透過 res.cookie() 這個方法實現的。

精簡後的程式碼如下：

res.cookie = function (name, value, options) { 
 var secret = this.req.secret;
 var signed = opts.signed;
 // 如果 options.signed 为true，则对cookie进行签名
 if (signed) {
  val = 's:' + sign(val, secret);
 }
 this.append('Set-Cookie', cookie.serialize(name, String(val), opts));
 return this;
};

sign 為簽章函數。偽代碼如下，其實就是把cookie的原始值，跟hmac後的值拼接起來。

敲黑板劃重點：簽章後的cookie值，包含了原始值。

function sign (val, secret) {
 return val + '.' + hmac(val, secret);
}

這裡的 secret 哪來的呢？是 cookie-parser 初始化的時候傳入的。如下偽代碼所示：

var cookieParser = function (secret) {
 return function (req, res, next) {
  req.secret = secret;
  // ...
  next();
 };
};
app.use(cookieParser('secret'));

簽名cookie解析

知道了cookie簽章的機制後，如何"解析"簽章cookie就很清楚了。這個階段，中間件主要做了兩件事：

將簽章cookie對應的原始值提取出來
驗證簽章cookie是否合法

實作程式碼如下：

// str：签名后的cookie，比如 "s:chyingp.uVofnk6k+9mHQpdPlQeOfjM8B5oa6mppny9d+mG9rD0"
// secret：秘钥，比如 "secret"
function signedCookie(str, secret) {

 // 检查是否 s: 开头，确保只对签过名的cookie进行解析
 if (str.substr(0, 2) !== 's:') {
  return str;
 }

 // 校验签名的值是否合法，如合法，返回true，否则，返回false
 var val = unsign(str.slice(2), secret);
 
 if (val !== false) {
  return val;
 }

 return false;
}

判斷、提取cookie原始值比較簡單。只是是 unsign 方法名稱比較有迷惑性。

一般只會對簽名進行合法校驗，並沒有所謂的反簽名。

unsign 方法的程式碼如下：

首先，從傳入的cookie值中，分別擷取原始值A1、簽章值B1。
其次，用同樣的秘鑰對A1進行簽名，得到A2。
最後，根據A2、B1是否相等，判斷簽章是否合法。

exports.unsign = function(val, secret){

 var str = val.slice(0, val.lastIndexOf('.'))
  , mac = exports.sign(str, secret);
 
 return sha1(mac) == sha1(val) ? str : false;
};

cookie簽章的作用

主要是出於安全考慮，防止cookie被篡改，增強安全性。

舉個小例子來看下cookie簽章是如何實現防篡改的。

基於前面的範例展開。假設網站透過 nick 這個cookie來區分目前登入的使用者是誰。在前面範例中，登入使用者的cookie中，nick對應的值如下：(decode後的)

s:chyingp.uVofnk6k+9mHQpdPlQeOfjM8B5oa6mppny9d+mG9rD0

此時，有人此時，有人有人試著修改這個cookie值，來達到偽造身分的目的。例如修改成 xiaoming ：

s:xiaoming.uVofnk6k+9mHQpdPlQeOfjM8B5oa6mppny9d+mG9rD0

#當網站收到要求，對簽章cookie進行解析，發現簽章驗證不通過。由此可判斷，cookie是偽造的。

hmac("xiaoming", "secret") !== "uVofnk6k+9mHQpdPlQeOfjM8B5oa6mppny9d+mG9rD0"

簽名就一定能夠確保安全嗎

當然不是。

上個小節的例子，僅透過 nick 這個cookie的值來判斷登入的是哪個用戶，這是一個非常糟糕的設計。雖然在秘鑰未知的情況下，很難偽造簽名cookie。但用戶名相同的情況下，簽名也是相同的。這種情況下，其實是很容易偽造的。

另外，開源元件的演算法是公開的，因此秘鑰的安全性就成了關鍵，要確保秘鑰不會洩漏。

還有很多，這裡不展開。

小結

本文主要對 Express + cookie-parser 的簽章和解析機制進行相對深入的介紹。

不少類似的總結文章中，把cookie的簽名說成了加密，這是一個常見的錯誤，讀者朋友需要注意。

簽名部分的介紹，稍微涉及一些簡單的安全知識，對這塊不熟悉的同學可以留言交流。為講解方便，部分段落、用詞可能不夠嚴謹。如有錯漏，請指出。