详解Django的CSRF认证实现
什么是 CSRF
CSRF, Cross Site Request Forgery, 跨站点伪造请求。举例来讲，某个恶意的网站上有一个指向你的网站的链接，如果某个用户已经登录到你的网站上了，那么当这个用户点击这个恶意网站上的那个链接时，就会向你的网站发来一个请求，你的网站会以为这个请求是用户自己发来的，其实呢，这个请求是那个恶意网站伪造的。
1.csrf原理
csrf要求发送post,put或delete请求的时候，是先以get方式发送请求，服务端响应时会分配一个随机字符串给客户端，客户端第二次发送post,put或delete请求时携带上次分配的随机字符串到服务端进行校验
2.Django中的CSRF中间件
首先，我们知道Django中间件作用于整个项目。
在一个项目中，如果想对全局所有视图函数或视图类起作用时，就可以在中间件中实现，比如想实现用户登录判断，基于用户的权限管理（RBAC）等都可以在Django中间件中来进行操作
Django内置了很多中间件,其中之一就是CSRF中间件
MIDDLEWARE_CLASSES = [ 'django.middleware.security.SecurityMiddleware', 'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware', 'django.middleware.common.CommonMiddleware', 'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware', 'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware', 'django.contrib.auth.middleware.SessionAuthenticationMiddleware', 'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware', 'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware', ]
上面第四个就是Django内置的CSRF中间件
3.Django中间件的执行流程
Django中间件中最多可以定义5个方法
- process_request
- process_response
- process_view
- process_exception
- process_template_response
Django中间件的执行顺序
1.请求进入到Django后，会按中间件的注册顺序执行每个中间件中的process_request方法
如果所有的中间件的process_request方法都没有定义return语句，则进入路由映射，进行url匹配
否则直接执行return语句，返回响应给客户端
2.依次按顺序执行中间件中的process_view方法
如果某个中间件的process_view方法没有return语句，则根据第1步中匹配到的URL执行对应的视图函数或视图类
如果某个中间件的process_view方法中定义了return语句，则后面的视图函数或视图类不会执行,程序会直接返回
3.视图函数或视图类执行完成之后，会按照中间件的注册顺序逆序执行中间件中的process_response方法
如果中间件中定义了return语句，程序会正常执行，把视图函数或视图类的执行结果返回给客户端
否则程序会抛出异常
4.程序在视图函数或视图类的正常执行过程中
如果出现异常，则会执行按顺序执行中间件中的process_exception方法
否则process_exception方法不会执行
如果某个中间件的process_exception方法中定义了return语句，则后面的中间件中的process_exception方法不会继续执行了
5.如果视图函数或视图类中使用render方法来向客户端返回数据，则会触发中间件中的process_template_response方法
4.Django CSRF中间件的源码解析
Django CSRF中间件的源码
class CsrfViewMiddleware(MiddlewareMixin):
def _accept(self, request):
request.csrf_processing_done = True
return None
def _reject(self, request, reason):
logger.warning(
'Forbidden (%s): %s', reason, request.path,
extra={
'status_code': 403,
'request': request,
}
)
return _get_failure_view()(request, reason=reason)
def _get_token(self, request):
if settings.CSRF_USE_SESSIONS:
try:
return request.session.get(CSRF_SESSION_KEY)
except AttributeError:
raise ImproperlyConfigured(
'CSRF_USE_SESSIONS is enabled, but request.session is not '
'set. SessionMiddleware must appear before CsrfViewMiddleware '
'in MIDDLEWARE%s.' % ('_CLASSES' if settings.MIDDLEWARE is None else '')
)
else:
try:
cookie_token = request.COOKIES[settings.CSRF_COOKIE_NAME]
except KeyError:
return None
csrf_token = _sanitize_token(cookie_token)
if csrf_token != cookie_token:
# Cookie token needed to be replaced;
# the cookie needs to be reset.
request.csrf_cookie_needs_reset = True
return csrf_token
def _set_token(self, request, response):
if settings.CSRF_USE_SESSIONS:
request.session[CSRF_SESSION_KEY] = request.META['CSRF_COOKIE']
else:
response.set_cookie(
settings.CSRF_COOKIE_NAME,
request.META['CSRF_COOKIE'],
max_age=settings.CSRF_COOKIE_AGE,
domain=settings.CSRF_COOKIE_DOMAIN,
path=settings.CSRF_COOKIE_PATH,
secure=settings.CSRF_COOKIE_SECURE,
httponly=settings.CSRF_COOKIE_HTTPONLY,
)
patch_vary_headers(response, ('Cookie',))
def process_request(self, request):
csrf_token = self._get_token(request)
if csrf_token is not None:
# Use same token next time.
request.META['CSRF_COOKIE'] = csrf_token
def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
if getattr(request, 'csrf_processing_done', False):
return None
if getattr(callback, 'csrf_exempt', False):
return None
if request.method not in ('GET', 'HEAD', 'OPTIONS', 'TRACE'):
if getattr(request, '_dont_enforce_csrf_checks', False):
return self._accept(request)
if request.is_secure():
referer = force_text(
request.META.get('HTTP_REFERER'),
strings_only=True,
errors='replace'
)
if referer is None:
return self._reject(request, REASON_NO_REFERER)
referer = urlparse(referer)
if '' in (referer.scheme, referer.netloc):
return self._reject(request, REASON_MALFORMED_REFERER)
if referer.scheme != 'https':
return self._reject(request, REASON_INSECURE_REFERER)
good_referer = (
settings.SESSION_COOKIE_DOMAIN
if settings.CSRF_USE_SESSIONS
else settings.CSRF_COOKIE_DOMAIN
)
if good_referer is not None:
server_port = request.get_port()
if server_port not in ('443', '80'):
good_referer = '%s:%s' % (good_referer, server_port)
else:
good_referer = request.get_host()
good_hosts = list(settings.CSRF_TRUSTED_ORIGINS)
good_hosts.append(good_referer)
if not any(is_same_domain(referer.netloc, host) for host in good_hosts):
reason = REASON_BAD_REFERER % referer.geturl()
return self._reject(request, reason)
csrf_token = request.META.get('CSRF_COOKIE')
if csrf_token is None:
return self._reject(request, REASON_NO_CSRF_COOKIE)
request_csrf_token = ""
if request.method == "POST":
try:
request_csrf_token = request.POST.get('csrfmiddlewaretoken', '')
except IOError:
pass
if request_csrf_token == "":
request_csrf_token = request.META.get(settings.CSRF_HEADER_NAME, '')
request_csrf_token = _sanitize_token(request_csrf_token)
if not _compare_salted_tokens(request_csrf_token, csrf_token):
return self._reject(request, REASON_BAD_TOKEN)
return self._accept(request)
def process_response(self, request, response):
if not getattr(request, 'csrf_cookie_needs_reset', False):
if getattr(response, 'csrf_cookie_set', False):
return response
if not request.META.get("CSRF_COOKIE_USED", False):
return response
self._set_token(request, response)
response.csrf_cookie_set = True
return response
从上面的源码中可以看到，CsrfViewMiddleware中间件中定义了process_request，process_view和process_response三个方法
先来看process_request方法
def _get_token(self, request):
if settings.CSRF_USE_SESSIONS:
try:
return request.session.get(CSRF_SESSION_KEY)
except AttributeError:
raise ImproperlyConfigured(
'CSRF_USE_SESSIONS is enabled, but request.session is not '
'set. SessionMiddleware must appear before CsrfViewMiddleware ' 'in MIDDLEWARE%s.' % ('_CLASSES' if settings.MIDDLEWARE is None else '')
)
else:
try:
cookie_token = request.COOKIES[settings.CSRF_COOKIE_NAME]
except KeyError:
return None
csrf_token = _sanitize_token(cookie_token)
if csrf_token != cookie_token:
# Cookie token needed to be replaced;
# the cookie needs to be reset. request.csrf_cookie_needs_reset = True
return csrf_token
def process_request(self, request):
csrf_token = self._get_token(request)
if csrf_token is not None:
# Use same token next time.
request.META['CSRF_COOKIE'] = csrf_token
从Django项目配置文件夹中读取 CSRF_USE_SESSIONS 的值，如果获取成功，则 从session中读取CSRF_SESSION_KEY的值 ，默认为 '_csrftoken' ，如果没有获取到 CSRF_USE_SESSIONS 的值，则从发送过来的请求中获取 CSRF_COOKIE_NAME 的值，如果没有定义则返回None。
再来看process_view方法
在process_view方法中，先检查视图函数是否被 csrf_exempt 装饰器装饰，如果视图函数没有被csrf_exempt装饰器装饰，则程序继续执行，否则返回None。接着从request请求头中或者cookie中获取携带的token并进行验证，验证通过才会继续执行与URL匹配的视图函数，否则就返回 403 Forbidden 错误。
实际项目中，会在发送POST,PUT,DELETE,PATCH请求时，在提交的form表单中添加
{% csrf_token %}
即可，否则会出现403的错误
5.csrf_exempt装饰器和csrf_protect装饰器
5.1 基于Django FBV
在一个项目中，如果注册起用了 CsrfViewMiddleware 中间件，则项目中所有的视图函数和视图类在执行过程中都要进行CSRF验证。
此时想使某个视图函数或视图类不进行CSRF验证，则可以使用 csrf_exempt 装饰器装饰不想进行CSRF验证的视图函数
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt @csrf_exempt def index(request): pass
也可以把csrf_exempt装饰器直接加在URL路由映射中，使某个视图函数不经过CSRF验证
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt from users import views urlpatterns = [ url(r'^admin/', admin.site.urls), url(r'^index/',csrf_exempt(views.index)), ]
同样的，如果在一个Django项目中，没有注册起用 CsrfViewMiddleware 中间件，但是想让某个视图函数进行CSRF验证，则可以使用 csrf_protect 装饰器
csrf_protect装饰器的用法跟csrf_exempt装饰器用法相同 ，都可以加上视图函数上方装饰视图函数或者在URL路由映射中直接装饰视图函数
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt @csrf_protect def index(request): pass
或者
from django.views.decorators.csrf import csrf_protect from users import views urlpatterns = [ url(r'^admin/', admin.site.urls), url(r'^index/',csrf_protect(views.index)), ]
5.1 基于Django CBV
上面的情况是基于Django FBV的，如果是基于Django CBV，则不可以直接加在视图类的视图函数中了
此时有三种方式来对Django CBV进行CSRF验证或者不进行CSRF验证
方法一，在视图类中定义dispatch方法，为dispatch方法加csrf_exempt装饰器
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt from django.utils.decorators import method_decorator class UserAuthView(View): @method_decorator(csrf_exempt) def dispatch(self, request, *args, **kwargs): return super(UserAuthView,self).dispatch(request,*args,**kwargs) def get(self,request,*args,**kwargs): pass def post(self,request,*args,**kwargs): pass def put(self,request,*args,**kwargs): pass def delete(self,request,*args,**kwargs): pass
方法二：为视图类上方添加装饰器
@method_decorator(csrf_exempt,name='dispatch') class UserAuthView(View): def get(self,request,*args,**kwargs): pass def post(self,request,*args,**kwargs): pass def put(self,request,*args,**kwargs): pass def delete(self,request,*args,**kwargs): pass
方式三：在url.py中为类添加装饰器
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt urlpatterns = [ url(r'^admin/', admin.site.urls), url(r'^auth/', csrf_exempt(views.UserAuthView.as_view())), ]
csrf_protect装饰器的用法跟上面一样
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。
