Python中的CSRF攻击与表单重复提交

csrf攻击（Cross-Site Request Forgery）是一种常见的网络攻击方式，也叫做“跨站要求捏造”。攻击者利用用户已登录的身份，在用户不知情的情况下，向指定网站发送歹意要求，以到达攻击目的。通常，这类攻击会利用浏览器对cookie的自动管理机制，实现对用户账号的控制。

在Python中，可使用Flask框架的Flask-WTF扩大库来避免CSRF攻击。Flask-WTF提供了CSRF保护机制，可以自动为表单添加验证token。

相比之下，表单重复提交指的是用户再次提交同一份表单，而不是歹意攻击。如果一个表单可以被屡次提交并重复履行同一操作，可能会致使数据不一致或重复操作等问题。

为了避免表单重复提交，可以在表单中添加一个唯一的token值，每次提交表单时都验证该token值会不会有效，如果无效则谢绝重复提交。可以通过UUID等方式生成唯一的token值。

下面是一个使用Flask-WTF实现CSRF保护的例子：

from flask import Flask, render_template, request
from flask_wtf.csrf import CSRFProtect
from flask_wtf import FlaskForm
from wtforms import StringField, SubmitField

app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = 'secret_key'
csrf = CSRFProtect(app)

class MyForm(FlaskForm):
    name = StringField('Name')
    submit = SubmitField('Submit')

@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def index():
    form = MyForm()
    if form.validate_on_submit():
        name = form.name.data
        return f'Hello {name}!'
    return render_template('index.html', form=form)

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

在上面的例子中，我们首先导入了Flask、Flask-WTF和WTForms等库，然后定义了一个表单类MyForm，其中包括一个文本框和一个提交按钮。在路由函数中，我们创建了一个表单实例，并判断它会不会通过验证，如果通过了就输出欢迎信息，并使用render_template函数将表单显现到模板中。

在模板文件(index.html)中，我们使用Flask-WTF提供的宏(helpers)来自动为表单添加CSRF保护机制。下面是index.html的代码：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Flask-WTF CSRF Protection Example</title>
</head>
<body>
    <h1>Flask-WTF CSRF Protection Example</h1>
    <form method="POST" action="/">
        {{ form.hidden_tag() }} <!-- 添加CSRF保护 -->
        {{ form.name.label }} {{ form.name }}<br>
        {{ form.submit }}
    </form>
</body>
</html>

在模板文件中，我们首先引入了Flask-WTF的helpers，然后在form标签中调用了hidden_tag()函数用于自动添加CSRF保护。注意，hidden_tag()函数会自动为表单添加一个隐藏的input标签，并设置一个token值，用于验证表单提交时的CSRF攻击。最后，我们输出了表单中的两个控件，一个是文本框，一个是提交按钮。

如果不使用Flask-WTF，自己手动实现CSRF保护也是很简单的，可以通过以下步骤来实现：

生成一个token值，在每次要求时将该token添加到表单或url参数中；
每次提交表单或处理要求时，验证该token会不会有效，如果无效则返回毛病；

下面是一个使用手动实现CSRF保护的例子：

from flask import Flask, render_template, request, session
import uuid

app = Flask(__name__)
app.secret_key = 'secret_key'

@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def index():
    if request.method == 'GET':
        token = str(uuid.uuid4()) # 生成一个token值
        session['token'] = token
        return render_template('index.html', token=token)
    elif request.method == 'POST':
        token = session.pop('token') # 获得并删除token
        if token != request.form.get('token'): # 验证token会不会有效
            return 'Invalid token'
        name = request.form.get('name')
        return f'Hello {name}!'

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

在上面的例子中，我们首先创建了一个唯一的token值，并将它保存到session中。在GET要求中，我们将该token值传递并显现到模板中（index.html），在POST要求中我们取出该token值并验证它会不会有效。如果有效，我们取出表单中的name值并输出欢迎信息。

下面是index.html的代码：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Manually CSRF Protection Example</title>
</head>
<body>
    <h1>Manually CSRF Protection Example</h1>
    <form method="POST" action="/">
        <input type="hidden" name="token" value="{{ token }}"> <!-- 添加token -->
        <label for="name">Name:</label>
        <input type="text" name="name" id="name"><br>
        <input type="submit" value="Submit">
    </form>
</body>
</html>

在模板文件中，我们手动为表单添加了一个隐藏的input标签，并设置了一个token值，用于验证表单提交时的CSRF攻击。注意，我们还需要在表单中添加一个文本框和提交按钮。

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