PHPのserialize()/unserialize()を安全に利用する方法

serialize()でシリアライズしたデータを外部に送信/保存1し、それをunserialize()すると危険です。

アンシリアライズは複雑なメモリ操作が必要で、PHPに限らず、何度もメモリ破壊攻撃の脆弱性が見つかっています。このため、外部入力データのアンシリアライズは行うべきではありません。現在のPHPプロジェクトでは、RubyやPythonと同じく、アンシリアライズのメモリ問題を”脆弱性として取り扱わないことになっています。

しかし、外部データでもunserialize()を安全に利用する方法はあります。

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暗号学的ハッシュを安全に使うには?

2017年2月にGoogleがSHA1ハッシュの衝突に成功した、とアナウンスしました。1

暗号学的に安全なハッシュ関数な場合、SHA2-256を使っていると思います。SHA3が利用可能になのでSHA3を利用している場合も多いと思います。SHA2もSHA3も暗号学的ハッシュ関数です。ざっくりとこれらのハッシュ関数を安全に使う方法を紹介します。

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HKDF, HMACなどのハッシュ関数を使う場合に知っておくべきFS/PFS

PHPにHKDF関数、hash_hkdf()が追加されましたが、そのシグニチャは褒められるモノではありません。

出鱈目なシグニチャのhash_hkdf関数を安全に使う方法

hash_hkdf()が脆弱なAPI仕様になってしまった主な原因は、開発者がハッシュ関数を利用して鍵を導出する場合に知っておくべきFS/PFSの概念を知らなかったことにあります。(秘密鍵のセキュリティ維持にSaltが必須であるとの理解が足りなかったことも原因)

FS/PFSはハッシュ関数を利用した安全な鍵導出に必須の知識です。簡単な概念なので直ぐに理解できると思います。

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文字列(ハッシュ)の安全な比較方法 – hash_equals

映画などでPINコードを一桁づつ解析してドアを開錠する、といったシーンがあると思います。こんなのは”映画の世界だけ”と思っている方も多いと思います。しかし、タイミング攻撃を利用すると”実際にこれと全く同じ方法”で鍵となる情報を解析できます。

タイミング攻撃とはサイドチャネル攻撃の一種で、鍵情報を比較的簡単に解析する方法です。PHP 5.6からはタイミング攻撃に脆弱でない比較方法を提供しています。

結論から書くと、秘密の文字列を比較する場合

といった通常の文字列は比較は危険です。

上記のようにhash_equals関数を利用しなければなりません。

 

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HMACを利用した安全なAPIキーの送受信

Webアプリケーションの機能をサービスとして提供する場合、ランダムな値の秘密のAPIキーを鍵とすることが多いです。

シンプルな方法で使いやすいですが、鍵となるAPIキーをそのまま使っているので鍵が漏洩する可能性があります。HMACやHKDFを使うと鍵となるAPIキーを直接使わないでAPIへのアクセスを認証できます。

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ハッシュ(HMAC)を使って弱い鍵を強い鍵に変える方法

既存の鍵から別の鍵を導出する方式としてはHKDF(RFC 5869)があります。AES用に弱い鍵から強い鍵を作るにはHKDFでなくてもHMACで十分です。実際、HKDFはHMACを組み合わせて鍵を導出しているだけなので、ここで紹介するHMACのみの鍵導出と同等です。

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ハッシュ(HMAC)を使ってパスワード付きURL/URIを作る方法

より高度なCSRF対策 – URL/URI個別にバリデーションする方法でハッシュ(HMAC)を使えばデータベースを使わずに有効期限付きのURLを作れる、と紹介しました。今回はパスワード付きURL(URI)の作り方を紹介します。

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より高度なCSRF対策 – URL/URI個別にバリデーションする方法

ハッシュ関数は色々な場面で利用できます。このエントリではハッシュ関数の使い方、特にリクエストにサインする方法として、データベースを使わずURI個別のCSRFトークンを生成しバリデーションする方法を紹介します。

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PHPのmt_rand()/rand()問題

PHPのmt_rand()とrand()には状態の初期化/再初期化に問題があります。話しを簡単にするためにrand()をmt_rand()のエイリアスにする提案

https://wiki.php.net/rfc/rng_fixes

が適用された状態を前提にMT rand問題として解説します。しかし、基本的には古いPHPでrand()を使う場合も同じ(かそれ以上)の問題があります。

そもそもMT randは暗号理論的に安全な乱数生成器ではありません。安全な乱数の取得に使ってはなりませんが、MT rand以前の乱数に比べ予測が困難、ということで不適切な箇所で利用しているケースが散見されます。

結論から言うと、MT randで生成された乱数値は安全ではなく非常に危険1、です。

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2要素認証のTOTPとHOTP、どちらがより安全か?

今すぐできる、Webサイトへの2要素認証導入では簡単に2要素認証が導入できること、2要素認証には

  • 時間ベースのOTP(TOTP:Time-based One Time Password RFC 6238)
  • カウンターベースのOTP(HOTP:HMAC-based One-Time Password RFC 4226

があることを紹介しました。Google認証は両方をサポートしています。※

※ 今すぐできる、Webサイトへの2要素認証導入で紹介したライブラリはTOTPのみサポートしています。

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今すぐできる、Webサイトへの2要素認証導入

Google、Facebook、Amazon(AWS)、Githubなど、大手Webサービス会社が2要素認証を取り入れてしばらく経っています。自分のWebサイトでも2要素認証を導入したい!と思ったことは無いですか?

簡単に可能です!

パスワード認証だけではもう安全とは言えません。ぜひ2要素認証を自分のサービス/プロダクトに導入してください。

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SSL暗号を無効化する仕組み – BREACH, CRIME, etc

CRIMEBREACHといったSSL暗号を無効化する攻撃を知っている方は多いと思います。しかし、その仕組みや攻撃方法は広くは理解されていないようです。Webシステムに関わる方であれば、BREACH攻撃の原理と対策を理解しておいて損はありません。BREACHや類似の攻撃は全く難しくありません。直ぐに理解できると思います。原理は簡単です!
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