🛠️ 破碎的碎片会摧毁整体！OWASP 第8位，软件和数据完整性故障

大家好！👋 欢迎来到OWASP Top 10 攻克系列，今天我们将探讨在2021年新出现并强调其重要性的A08:2021-软件和数据完整性故障（Software and Data Integrity Failures）。

如果有人偷偷擦掉或修改了重要文件上的文字怎么办？或者我下载的程序文件在传输过程中被篡改，变成了恶意代码怎么办？😱 像这样，“完整性（Integrity）”意味着数据或软件在没有被意外更改或损坏的情况下，保持其原始状态。软件和数据完整性故障正是这种核心“信任”被破坏时发生的。现在，让我们一起看看我们的系统信任是如何被破坏的吧！🕵️‍♀️

🤔 软件和数据完整性故障？那是什么？

“软件或数据未能按预期保持未被篡改状态的所有问题” 📉

软件和数据完整性故障是一种漏洞，当应用程序的核心元素（如代码、数据、配置文件等）从不可信来源引入，或在传输/存储过程中存在被篡改或损坏的风险时发生。

这个问题可能发生在软件开发生命周期（SDLC）的各个阶段。

• 代码开发和构建过程： 开发者使用的库、框架可能被恶意代码篡改。
• 部署和更新： 软件更新文件可能在传输过程中被篡改，植入恶意代码。
• 数据处理： 应用程序未能正确验证外部输入数据，导致数据被篡改。

当完整性被破坏时，系统可能会出现不可预测的故障，或者完全被攻击者控制。

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🕵️‍♂️ 常见的软件和数据完整性故障案例

在什么情况下，我们可以说软件和数据的“完整性”失败了呢？

1. 未经验证的更新/更新过程 🔄

不可信的更新可能成为毒药。

• 问题： 在下载应用程序、操作系统、固件等更新文件时，未通过数字签名（Digital Signature）或哈希（Hash）值验证文件完整性。如果攻击者入侵更新服务器并分发植入恶意代码的更新文件，用户会在不知不觉中安装恶意代码。
• 案例： 在操作系统更新时，未将下载文件的哈希值与官方网站的值进行比较，导致安装了被篡改的更新并感染系统。

2. CI/CD 流水线完整性不足 🏗️

如果软件的制造过程不安全怎么办？

• 问题： 从开发者编写代码到部署的整个过程（CI/CD 流水线）未能正确应用安全措施。
• 代码仓库（Repository）篡改： 攻击者可能入侵GitHub、GitLab等代码仓库，篡改源代码。
• 构建服务器感染： 构建服务器可能被恶意代码感染，导致正常代码在构建过程中被伪装成恶意代码。
• 案例： 攻击者访问CI/CD服务器并插入恶意脚本，在所有已部署的软件中植入后门。

3. 使用不可信的组件/库 📦

我的代码是干净的，但别人的代码是脏的怎么办？

• 问题： 使用未经验证或来源不明的开源库或第三方组件。（这与A06：易受攻击和过时的组件密切相关。）
• 案例： 遗留系统使用的旧库中发现远程代码执行（RCE）漏洞，但未及时更新，使其成为攻击目标。

4. 客户端完整性验证不足 🌐

仅在客户端而非服务器端验证数据的问题。

• 问题： 在Web应用程序中，用户输入数据的验证仅在浏览器（客户端JavaScript）中执行，而未在服务器端再次验证。攻击者可以轻易绕过客户端验证，并将篡改后的数据发送到服务器。
• 案例： 购物网站仅在客户端验证商品价格，而未在服务器端再次确认，导致攻击者使用开发者工具将价格修改为0元并完成支付。

5. 反序列化（Deserialization）漏洞 👻

隐藏的数据炸弹！

• 问题： 在反序列化（Deserialized）序列化（Serialized）对象时，应用程序处理不可信数据时发生。攻击者可以利用此漏洞触发远程代码执行。
• 案例： 在使用Java的ObjectInputStream、PHP的unserialize()函数等的应用程序中，反序列化恶意构造的序列化数据，从而执行系统命令。

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🛡️ 如何阻止它？（防御方法）

防御软件和数据完整性故障的关键是“验证所有输入和外部传入元素，并检测更改”。

1. 数字签名和哈希验证 ✍️✅： 所有软件、库、更新文件、固件等在下载和安装之前，必须数字签名并比较哈希值（例如：SHA256）以验证完整性。
2. 加强CI/CD流水线安全 🏗️🔒：
• 加强对源代码仓库的访问控制，并应用多因素认证（MFA）。
• 加强整个CI/CD环境（包括构建服务器、容器镜像仓库等）的安全性，并定期检查漏洞。
• 将自动化安全测试（SAST、SCA）集成到CI/CD流水线中，以便在部署被篡改的组件或代码之前进行检测。
1. 安全组件管理和SBOM利用 📦📝：
• 创建并管理所有使用的第三方组件列表（SBOM：Software Bill Of Materials）。
• 仅使用没有已知漏洞（CVE）的受信任组件，并定期更新。
1. 强大的输入验证（Input Validation）🧐： 必须对所有用户输入在服务器端执行强大的有效性验证。基于允许字符列表（白名单）过滤数据，并严格限制数据格式和长度。
2. 安全反序列化实现 🚫👻：
• 如果可能，避免使用反序列化功能，或限制仅反序列化来自可信源的数据。
• 在反序列化之前验证数据的完整性，并基于白名单而非黑名单指定允许反序列化的类。

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✨ 总结

软件和数据完整性故障是一种根本性的威胁，它使我们的系统变得“不可信”。我们必须始终记住，一个小的破碎碎片可能会摧毁整个系统。

从开发阶段到部署、运营，必须在所有过程中建立持续的努力和验证流程来维护完整性。让我们坚定地守护我们系统的“信任”！💪

标签： OWASP, A08, Data Integrity, Software Integrity, 完整性, CI/CD安全, 反序列化, SBOM, 安全编码

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