• 3.1
  • 3.2
  • 6.1
  • Версия документации: 5.0

Криптографическая подпись

Золотое правило безопасности веб-приложений — никогда не доверять данным из ненадежных источников. Иногда может быть полезно передать данные через ненадежный носитель. Значения с криптографической подписью можно передавать по недоверенному каналу, зная, что любое вмешательство будет обнаружено.

Django предоставляет как низкоуровневый API для подписи значений, так и высокоуровневый API для установки и чтения подписанных файлов cookie, что является одним из наиболее распространенных вариантов использования подписи в веб-приложениях.

Вы также можете найти подпись полезной для следующего:

  • Генерация URL для восстановления аккаунта пользователя, которые будут отправлены пользователю, потерявшему свой пароль.

  • Проверка целостности данных, спрятанных в скрытом поле формы.

  • Генерация одноразового секретного URL для обеспечения временного доступа к защищённому ресурсу, например на скачивание файла за который заплатил пользователь.

Защита SECRET_KEY и SECRET_KEY_FALLBACKS

При создании нового Django проекта с помощью startproject автоматически генерируется файл settings.py и определяется случайное значение SECRET_KEY. Это значение является ключевым аспектом защиты подписанных данных – очень важно сохранять его в тайне. В противном случае у сторонних людей появляется возможность генерировать собственные подписанные значения.

SECRET_KEY_FALLBACKS можно использовать для ротации секретных ключей. Значения не будут использоваться для подписи данных, но если они указаны, они будут использоваться для проверки подписанных данных и должны храниться в безопасности.

Использование низкоуровневого API

Методы подписи Django находятся в модуле django.core.signing. Чтобы подписать значение, сначала создайте экземпляр Signer:

>>> from django.core.signing import Signer
>>> signer = Signer()
>>> value = signer.sign("My string")
>>> value
'My string:GdMGD6HNQ_qdgxYP8yBZAdAIV1w'

Подпись добавляется в конец строки после двоеточия. Вы можете получить исходное значение, используя метод unsign:

>>> original = signer.unsign(value)
>>> original
'My string'

Если вы передадите нестроковое значение в sign, перед подписанием значение будет принудительно преобразовано в строку, и результат unsign даст вам это строковое значение:

>>> signed = signer.sign(2.5)
>>> original = signer.unsign(signed)
>>> original
'2.5'

Если вы хотите защитить список, кортеж или словарь, вы можете сделать это, используя методы sign_object() и unsign_object():

>>> signed_obj = signer.sign_object({"message": "Hello!"})
>>> signed_obj
'eyJtZXNzYWdlIjoiSGVsbG8hIn0:Xdc-mOFDjs22KsQAqfVfi8PQSPdo3ckWJxPWwQOFhR4'
>>> obj = signer.unsign_object(signed_obj)
>>> obj
{'message': 'Hello!'}

Дополнительную информацию см. в Защита сложных структур данных.

Если подпись или значение были каким-либо образом изменены, будет создано исключение django.core.signing.BadSignature:

>>> from django.core import signing
>>> value += "m"
>>> try:
...     original = signer.unsign(value)
... except signing.BadSignature:
...     print("Tampering detected!")
...

По умолчанию класс Signer использует параметр SECRET_KEY для генерации подписей. Вы можете использовать другой секрет, передав его конструктору Signer:

>>> signer = Signer(key="my-other-secret")
>>> value = signer.sign("My string")
>>> value
'My string:EkfQJafvGyiofrdGnuthdxImIJw'
class Signer(*, key=None, sep=':', salt=None, algorithm=None, fallback_keys=None)

Возвращает подписывающую сторону, которая использует key для генерации подписей и sep для разделения значений. sep не может быть в URL-безопасном алфавите Base64. Этот алфавит содержит буквенно-цифровые символы, дефисы и символы подчеркивания. algorithm должен быть алгоритмом, поддерживаемым hashlib, по умолчанию используется 'sha256'. fallback_keys — это список дополнительных значений, используемых для проверки подписанных данных. По умолчанию используется значение SECRET_KEY_FALLBACKS.

Использование аргумента salt

Если вы не хотите, чтобы каждое вхождение определенной строки имело один и тот же хэш подписи, вы можете использовать необязательный аргумент salt для класса Signer. Использование соли заполнит хэш-функцию подписи как солью, так и вашим SECRET_KEY:

>>> signer = Signer()
>>> signer.sign("My string")
'My string:GdMGD6HNQ_qdgxYP8yBZAdAIV1w'
>>> signer.sign_object({"message": "Hello!"})
'eyJtZXNzYWdlIjoiSGVsbG8hIn0:Xdc-mOFDjs22KsQAqfVfi8PQSPdo3ckWJxPWwQOFhR4'
>>> signer = Signer(salt="extra")
>>> signer.sign("My string")
'My string:Ee7vGi-ING6n02gkcJ-QLHg6vFw'
>>> signer.unsign("My string:Ee7vGi-ING6n02gkcJ-QLHg6vFw")
'My string'
>>> signer.sign_object({"message": "Hello!"})
'eyJtZXNzYWdlIjoiSGVsbG8hIn0:-UWSLCE-oUAHzhkHviYz3SOZYBjFKllEOyVZNuUtM-I'
>>> signer.unsign_object(
...     "eyJtZXNzYWdlIjoiSGVsbG8hIn0:-UWSLCE-oUAHzhkHviYz3SOZYBjFKllEOyVZNuUtM-I"
... )
{'message': 'Hello!'}

Использование «соли» размещает разные сигнатуры в разных именованных областях. Сигнатура из одной области (определённая значением «соли») не может быть использована для проверки исходной строки текста в другой именованной области (другое значение «соли»). Результатом является невозможность использовать атакующим строки, подписанные в одном месте, в качестве источника данных в другом.

В отличие от значения SECRET_KEY, ваша «соль» не является секретом.

Проверка значений с подписанным слепком времени

TimestampSigner является подклассом Signer, который добавляет к значению подписанную временную метку. Это позволяет вам подтвердить, что подписанное значение было создано в течение указанного периода времени:

>>> from datetime import timedelta
>>> from django.core.signing import TimestampSigner
>>> signer = TimestampSigner()
>>> value = signer.sign("hello")
>>> value
'hello:1NMg5H:oPVuCqlJWmChm1rA2lyTUtelC-c'
>>> signer.unsign(value)
'hello'
>>> signer.unsign(value, max_age=10)
SignatureExpired: Signature age 15.5289158821 > 10 seconds
>>> signer.unsign(value, max_age=20)
'hello'
>>> signer.unsign(value, max_age=timedelta(seconds=20))
'hello'
class TimestampSigner(*, key=None, sep=':', salt=None, algorithm='sha256')
sign(value)

Подписывает value и добавляет текущее время к нему.

unsign(value, max_age=None)

Проверяет, был ли подписан value меньше чем max_age секунд назад, иначе выбрасывает исключение SignatureExpired. Параметр max_age может принимать как целое, так и объект вида datetime.timedelta.

sign_object(obj, serializer=JSONSerializer, compress=False)

Кодируйте, при необходимости сжимайте, добавляйте текущую метку времени и подписывайте сложную структуру данных (например, список, кортеж или словарь).

unsign_object(signed_obj, serializer=JSONSerializer, max_age=None)

Проверяет, был ли подписан signed_obj менее max_age секунд назад, в противном случае вызывает SignatureExpired. Параметр max_age может принимать целое число или объект datetime.timedelta.

Защита сложных структур данных

Если вы хотите защитить список, кортеж или словарь, вы можете сделать это, используя методы Signer.sign_object() и unsign_object() или функции dumps() или loads() модуля подписи (которые являются ярлыками для TimestampSigner(salt='django.core.signing').sign_object()/unsign_object()). Они используют сериализацию JSON под капотом. JSON гарантирует, что даже если ваш SECRET_KEY будет украден, злоумышленник не сможет выполнять произвольные команды, используя формат Pickle:

>>> from django.core import signing
>>> signer = signing.TimestampSigner()
>>> value = signer.sign_object({"foo": "bar"})
>>> value
'eyJmb28iOiJiYXIifQ:1kx6R3:D4qGKiptAqo5QW9iv4eNLc6xl4RwiFfes6oOcYhkYnc'
>>> signer.unsign_object(value)
{'foo': 'bar'}
>>> value = signing.dumps({"foo": "bar"})
>>> value
'eyJmb28iOiJiYXIifQ:1kx6Rf:LBB39RQmME-SRvilheUe5EmPYRbuDBgQp2tCAi7KGLk'
>>> signing.loads(value)
{'foo': 'bar'}

Из-за особенностей JSON (нет внутреннего различия между списками и кортежами), если вы передадите кортеж, вы получите список из signing.loads(object):

>>> from django.core import signing
>>> value = signing.dumps(("a", "b", "c"))
>>> signing.loads(value)
['a', 'b', 'c']
dumps(obj, key=None, salt='django.core.signing', serializer=JSONSerializer, compress=False)

Возвращает URL-безопасную подписанную сжатую строку JSON в формате Base64. Сериализованный объект подписывается с помощью TimestampSigner.

loads(string, key=None, salt='django.core.signing', serializer=JSONSerializer, max_age=None, fallback_keys=None)

Обратный методу``dumps()``, вызывает исключение BadSignature, если проверка подписи не пройдена. Проверяет max_age (в секундах) при его наличии.

Back to Top