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Django給表單添加honeypot驗證增加安全性

更新時間：2021年05月06日 14:58:47 作者：大江狗

這篇文章主要介紹了Django給表單添加honeypot驗證增加安全性的方法，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用Django框架，感興趣的朋友可以了解下

如果你的網(wǎng)站中允許匿名用戶通過POST方式提交表單, 比如用戶注冊表, 評論表或者留下用戶聯(lián)系方式的表單，你一定要防止機(jī)器人或爬蟲程序惡意提交大量的垃圾數(shù)據(jù)到你的數(shù)據(jù)庫中。這種情況不是可能會發(fā)生，而是一定會發(fā)生。一種解決這種問題的方式就是在表單中加入人機(jī)交互驗證碼(CAPTCHA), 另一種方式就是在表單中加入honeypot隱藏字段，然后在視圖中對隱藏字段的值進(jìn)行驗證。兩種驗證方式的目的都是一樣，防止機(jī)器人或程序通過偽裝成人來提交數(shù)據(jù)。今天我們就來詳細(xì)介紹下如何在表單中添加honeypot增加安全性。

Honeypot的工作原理

Honeypot又名蜜罐，其實本質(zhì)上是種陷阱。我們在表單中故意通過CSS隱藏一些字段, 這些字段一般人是不可見的。然而機(jī)器人或程序會以為這些字段也是必需的字段(required), 所以會補全后提交表單，這就中了我們的陷阱。在視圖中我們可以通過裝飾器對用戶提交的表單數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，來驗證表單的合法性。比如honeypot字段本來應(yīng)該為空的，現(xiàn)在居然有內(nèi)容了，顯然這是機(jī)器人或程序提交的數(shù)據(jù)，我們可以拒絕其請求。

Django中如何實現(xiàn)表單honeypot驗證？

Django表單中添加honeypot，一共分兩步：

1. 編寫模板標(biāo)簽(templatetags)，在包含模板的表單中生成honeypot字段。

2. 編寫裝飾器(decorators.py), 對POST請求發(fā)送來的表單數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證。

由于honeypot的功能所有app都可以用到，我們創(chuàng)建了一個叫common的app。整個項目的目錄結(jié)構(gòu)如下所示。只有標(biāo)藍(lán)色的4個文件，是與honeypot相關(guān)的。

編寫模板標(biāo)簽

我們在common目錄下新建templatetags目錄(包含一個空的__init__.py)，然后在新建common_tags_filters.py, 添加如下代碼。

from django import template
from django.conf import settings
from django.template.defaultfilters import stringfilter


register = template.Library()


# used to render honeypot field
@register.inclusion_tag('common/snippets/honeypot_field.html')
def render_honeypot_field(field_name=None):
    """
        Renders honeypot field named field_name (defaults to HONEYPOT_FIELD_NAME).
    """
    if not field_name:
        field_name = getattr(settings, 'HONEYPOT_FIELD_NAME', 'name1')
    value = getattr(settings, 'HONEYPOT_VALUE', '')
    if callable(value):
        value = value()
    return {'fieldname': field_name, 'value': value}

我們現(xiàn)在來看下上面這段代碼如何工作的。我們創(chuàng)建了一個名為render_honeypot_field的模板標(biāo)簽，用于在模板中生成honeypot字段。honeypot字段名是settings.py里HONEYPOT_FIELD_NAME，如果沒有此項設(shè)置，默認(rèn)值為name1。honeypot字段的默認(rèn)值是HONEYPOT_VALUE, 如果沒有此項設(shè)置，默認(rèn)值為空字符串''。然后這個函數(shù)將fieldname和value傳遞給如下模板片段。

# common/snippets/honeypot_field.html

<div class="form-control" style="display: none;">
        <label><input type="text" name="{{ fieldname }}" value="{{ value }}" />
    </label>
</div>

在Django模板的表單中生成honeypot字段只需按如下操作：

{% load common_tags_filters %}
{% load static %}

<form method="post" action="">
     {% csrf_token %}
    {% render_honeypot_field %}
    {% form.as_p %}
</form>

編寫裝飾器

在common文件下新建decorators.py, 添加如下代碼。我們編寫了check_honeypot和honeypot_exempt兩個裝飾器，前者給需要對honeypot字段進(jìn)行驗證的視圖函數(shù)使用，后者給不需要對honeypot字段進(jìn)行驗證的視圖函數(shù)使用。

#common/decorators.py

from functools import wraps
from django.conf import settings
from django.http import HttpResponseBadRequest, HttpResponseForbidden, HttpResponseRedirect
from django.template.loader import render_to_string
from django.contrib.auth.decorators import user_passes_test


def honeypot_equals(val):
    """
        Default verifier used if HONEYPOT_VERIFIER is not specified.
        Ensures val == HONEYPOT_VALUE or HONEYPOT_VALUE() if it's a callable.
    """
    expected = getattr(settings, 'HONEYPOT_VALUE', '')
    if callable(expected):
        expected = expected()
    return val == expected


def verify_honeypot_value(request, field_name):
    """
        Verify that request.POST[field_name] is a valid honeypot.
        Ensures that the field exists and passes verification according to
        HONEYPOT_VERIFIER.
    """
    verifier = getattr(settings, 'HONEYPOT_VERIFIER', honeypot_equals)
    if request.method == 'POST':
        field = field_name or settings.HONEYPOT_FIELD_NAME
        if field not in request.POST or not verifier(request.POST[field]):
            response = render_to_string('common/snippets/honeypot_error.html',
                                    {'fieldname': field})
            return HttpResponseBadRequest(response)


def check_honeypot(func=None, field_name=None):
    """
        Check request.POST for valid honeypot field.
        Takes an optional field_name that defaults to HONEYPOT_FIELD_NAME if
        not specified.
    """
    # hack to reverse arguments if called with str param
    if isinstance(func, str):
        func, field_name = field_name, func

    def wrapper(func):
        @wraps(func)
        def inner(request, *args, **kwargs):
            response = verify_honeypot_value(request, field_name)
            if response:
                return response
            else:
                return func(request, *args, **kwargs)
        return inner

    if func is None:
        def decorator(func):
            return wrapper(func)
        return decorator

    return wrapper(func)


def honeypot_exempt(func):
    """
        Mark view as exempt from honeypot validation
    """
    # borrowing liberally from django's csrf_exempt
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return func(*args, **kwargs)
    wrapper.honeypot_exempt = True
    return wrapper

上面代碼最重要的就是verify_honeypot_value函數(shù)了。如果用戶通過POST方式提交的表單里沒有honeypot字段或該字段的值不等于settings.py中的默認(rèn)值，則驗證失敗并返回如下錯誤：

# common/snippets/honeypot_error.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <body>
    <h1>400 Bad POST Request</h1>
    <p>We have detected a suspicious request. Your request is aborted.</p>
    </body>
</html>

定義好裝飾器后，我們對需要處理POST表單的視圖函數(shù)加上@check_honeypot就行了，是不是很簡單？

from common.decorators import check_honeypot


@check_honeypot
def signup(request):
    if request.method == "POST":
        form = SignUpForm(request.POST)
        if form.is_valid():
            user = form.save()
            login(request, user）
            return HttpResponseRedirect(reverse('users:profile'))
    else:
        form = SignUpForm()

    return render(request, "users/signup.html", {"form": form, })