Как защитить приложение Django — лучшие практики и примеры кода

Как разработчику программного обеспечения или инженеру, недостаточно знать, как создавать полезные решения – вы также должны обеспечить их безопасность. При разработке и развертывании вашего программного обеспечения решающее значение имеет определение приоритетов для ваших пользователей, поскольку, если пользователи не могут использовать ваше приложение, оно становится бесполезным.

В этом руководстве мы обсудим некоторые наилучшие меры безопасности для безопасного проекта Django перед вашим следующим развертыванием.

Давайте учиться!

Меры безопасности для аутентификации и авторизации

При создании приложения Django управление пользователями требует приоритизации аутентификации и авторизации в качестве ключевых мер безопасности.

Вот некоторые рекомендации по обеспечению безопасности при работе с функциями аутентификации и авторизации:

При проверке подлинности пользователей лучше всего использовать безопасную аутентификацию пользователя, такую как аутентификация на основе пароля, токена или многофакторная аутентификация. Это гарантирует, что вы будете проверять своих пользователей несколько раз и тогда, когда они захотят использовать ваше приложение.
Если вы используете аутентификацию на основе пароля, убедитесь, что вы используете надежный алгоритм хэширования, такой как функция Django make_password, чтобы избежать сохранения пароля в виде обычного текста.
При хэшировании паролей пользователей убедитесь, что вы реализовали генерацию salt. Сгенерируйте уникальные случайные данные (salt), чтобы упростить процесс хэширования пароля и предотвратить заранее рассчитанные атаки.
Рассмотрите возможность использования аутентификации на основе токенов и установите таймер истечения срока действия, чтобы повысить уровень безопасности. Это позволяет истечь сроку действия токена доступа пользователя по истечении определенного времени, и ему потребуется повторно подтвердить свою личность, чтобы продолжить использовать ваше приложение. Обратите внимание, что при реализации этой функции убедитесь, что вы не устанавливаете таймер на истечение срока действия каждые 5 минут, 30 минут или один час, чтобы это не повлияло негативно на работу пользователя.
При работе с пользователями всегда применяйте управление доступом на основе ролей (RBAC) для назначения ролей каждому пользователю. То есть пользователи могут получать доступ только к пользовательским функциям, а администраторы - к пользовательским и другим расширенным функциям.
После хэширования пароля и создания системы контроля доступа примените соответствующие меры контроля доступа и шифрования, чтобы только авторизованные пользователи могли получить доступ к своим паролям.

Меры безопасности против атак с использованием SQL-инъекций

Атаки с использованием SQL-инъекций являются одной из наиболее распространенных веб-уязвимостей, и проекты Django могут быть использованы с помощью таких атак, особенно когда данные, передаваемые со стороны клиента на сторону сервера, уязвимы.

Отличным способом пресечь эти атаки в зародыше в ваших проектах на Django является использование параметризованных запросов. Параметризованные запросы - это простой способ отделить SQL-код от пользовательского ввода, гарантируя, что эти пользовательские данные не являются частью команды SQL, использующей Django ORMS.

Вот как это работает. Вы можете напрямую запросить данные в своей базе данных следующим образом:

from .models import User  

def user_search(request):
    username = request.GET.get('username')

    # Vulnerable query construction
    query = "SELECT * FROM users WHERE username = '" + username + "'"

    # Return a response
    return HttpResponse("User search query: " + query)

Вы можете использовать метод Django QuerySet filter() для фильтрации данных и их очистки, например, следующим образом:

from .models import User

def user_search(request):
    username = request.GET.get('username')

    # Safe query using parameterized query
    users = User.objects.filter(username=username)

    # Return a response
    return HttpResponse("User search executed securely.")

Меры безопасности против межсайтового скриптинга (XSS)

Межсайтовый скриптинг или XSS-атака осуществляются путем внедрения вредоносных скриптов на веб-страницу или в приложение, доступ к которым имеют другие пользователи. Эти атаки могут быть использованы в ваших проектах на Django, если вы забудете проверить пользовательские данные, запретить браузерам интерпретировать ваш веб-контент или не соблюдать политику безопасности контента.

Проверка пользовательских данных

При работе с данными, созданными пользователем, всегда проверяйте их достоверность. Вы можете использовать встроенные средства проверки, такие как функция [django.core.validators](https://docs.djangoproject.com/en/1.8/_modules/django/core/validators/).

Вот пример проверки адреса электронной почты, полученного на стороне клиента:

from django.core.validators import validate_email

email = request.GET.get('email')

if not validate_email(email):
    raise ValueError("Invalid email address.")

Вот еще один пример проверки URL-адреса, полученного от пользователя:

from django.core.validators import URLValidator
from django.core.exceptions import ValidationError

def validate_url(url):
    validator = URLValidator()
    try:
        validator(url)
    except ValidationError as e:
        return e.message
    return None

Всегда кодируйте пользовательские данные при их отображении

Если ваш проект принимает пользовательские данные и отображает их, убедитесь, что вы правильно закодировали данные, используя Шаблон автоматического экранирования Django, {% autoescape %}. Тег autoescape используется для проверки того, включен ли параметр autoescape. Если он включен, это гарантирует экранирование HTML-кода в ваших переменных.

Вот пример:

{% autoescape on %}
    {{ user_input }}
{% endautoescape %}

Используйте правильные HTTP-заголовки

В вашем проекте на Django всегда устанавливайте соответствующие HTTP-заголовки, чтобы браузеры не интерпретировали содержимое как исполняемые скрипты. Это может быть незначительным, но не позволит браузерам угадать тип вашего ответа.

Вот два HTTP-заголовка, которые вы можете реализовать:

X-Content-Type-Options: Такая конфигурация гарантирует, что браузеры не распознают и не угадывают тип ответа с использованием многоцелевых почтовых расширений Интернета (MIME). MIME используется для указания формата интернет-сообщений.
Content-Type: text/html: charset=UTF-8: Такая конфигурация гарантирует, что ваш веб-контент будет обрабатываться как HTML и должным образом закодирован как единое целое.

Вы можете определить эти заголовки в своих файлах шаблонов, чтобы избежать XSS-атак.

Всегда используйте Политику безопасности содержимого

Политика защиты контента (CSP) - это мера безопасности, используемая в веб-браузерах для предотвращения вредоносных атак, XSS-атак и внедрения данных. Эта политика позволяет веб-разработчикам определять надежные источники, такие как изображения, скрипты, стили CSS и т.д., в своих проектах.

Политики безопасности контента обычно передаются с помощью HTTP-заголовков или HTML-мета-тегов для повышения безопасности ваших веб-приложений.

В вашем проекте Django вы можете реализовать CSP следующим образом:

from django.http import HttpResponse

response = HttpResponse("Your content here")
response['Content-Security-Policy'] = "default-src 'self'; script-src 'self' https://trusted-cdn.com;"

Меры безопасности против подделки межсайтовых запросов (CSRF)

Подделка межсайтовых запросов (CSRF) - это уязвимость, которая атакует путем обмана пользователей, заставляя их выполнять действия против их ведома или согласия. Эти атаки используют запрос, чтобы обманом заставить пользователя отправить ссылку или форму на другом веб-сайте или веб-приложении, и поскольку запрос поступает из сеанса аутентификации пользователя, он выполняется, и злоумышленник получает доступ либо к манипулированию данными, либо к любым несанкционированным действиям.

Чтобы предотвратить подобные атаки в вашем проекте Django, вы можете применить следующие методы:

Используйте ограничение скорости на основе промежуточного программного обеспечения

Ограничение скорости используется для контроля частоты запросов, выполняемых сервером, API или пользователем. Это работает за счет ограничения количества запросов, которые могут быть выполнены в течение определенного периода времени.

В вашем проекте на Django рекомендуется создать или внедрить пользовательское промежуточное программное обеспечение для отслеживания и ограничения запросов пользователя на основе его IP-адреса. Если вы не можете создать собственное промежуточное программное обеспечение, вы можете использовать пакет django с ограничением скорости.

Включить промежуточное программное обеспечение CSRF

Промежуточное программное обеспечение для подделки межсайтовых запросов (CSRF) в Django - это встроенный инструмент безопасности, который защищает от атак CSRF путем проверки токена CRSF при выполнении запросов, например, когда пользователь хочет войти в систему.

Было бы неплохо включить промежуточное программное обеспечение CRSF Django в вашем settings.py.

MIDDLEWARE = [
 ...
 'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware'
 ...
]

Всегда используйте токены CRSF

Токены для подделки межсайтовых запросов (CSRF) - это случайные данные, генерируемые вашим сервером и включаемые в качестве скрытых полей в ваши HTML-формы или добавляемые в AJAX-запросы.

Токены CRSF работают с промежуточным программным обеспечением CRSF, вы не можете использовать одно без другого. При использовании токенов CRSF Django автоматически обрабатывает их за вас, когда вы используете тег шаблона {% crsf token %}.

&lt;form method="post">
    {% csrf_token %}
    ...
&lt;/form>

Встроенный контрольный список безопасности Django

Не многие разработчики знают об этом, но в Django есть встроенный контрольный список безопасности, который гарантирует, что вы развернете надежно защищенный проект.

Это команда, которая сканирует ваш settings.py и проверяет, соответствуете ли вы рекомендациям по безопасности Django или у вас есть какие-либо уязвимости, которые могли бы использовать хакеры. Команда такова python manage.py check --deploy

Когда вы запустите команду, вы должны увидеть все предупреждения и, возможно, увидите некоторые ошибки проекта (если они у вас есть), что-то вроде этого:

Снимок экрана, показывающий результаты выполнения команды

Другие методы обеспечения безопасности

В дополнение к мерам безопасности, направленным на устранение конкретных веб-уязвимостей, внедрение незначительных мер также может повысить общую безопасность вашего приложения.

Внедрите способ постоянного мониторинга вашего развернутого приложения Django для обнаружения инцидентов безопасности или уязвимостей и реагирования на них в режиме реального времени.
Обновляйте свой фреймворк Django, зависимости и сторонние библиотеки каждые 2-4 месяца, чтобы ваш проект был актуальным, использовал последние исправления безопасности и не содержал ошибок.
Вы также можете внедрить ведение журнала для отслеживания и записи изменений или действий, связанных с безопасностью, происходящих в ваших проектах. Он также может отслеживать возможные инциденты с безопасностью.

Заключение

В заключение, защита приложения Django требует большого внимания и многоуровневой стратегии. Это включает в себя внедрение безопасной аутентификации, проверку правильности пользовательского ввода, обеспечение шифрованного сквозного обмена данными (будь то клиент-сервер или пользователь-пользователь) и применение мер по ограничению скорости.

Эти методы способствуют повышению надежности и безопасности проекта.

Вернуться на верх