用 PHP 實現 HTTP 身份驗證

HTTP 身份驗證 (HTTP authentication) 是一種十分常用而容易實作的驗證方法，它倚賴網頁伺服器的內置功能，大量縮短所需編寫的程式碼，對於用戶驗證的要求不高的系統，是一個很實用的驗證方法。Evert Pot 在他的網誌上討論了如何用 PHP 實作這種用戶驗證。

基本驗證 (Basic Auth)

HTTP 身份驗證有兩個主要的驗證方案：「基本驗證 (basic authentication)」和「摘要驗證 (digest authentication)」，其中基本驗證比較容易實作，所以也比較常見，以下是一個以 PHP 實作的基本驗證：

 HTML | 
 copy code |
?
 
01
<?php
02
 
03
$username = null;
04
$password = null;
05
 
06
// 若果有 mod_php
07
if (isset($_SERVER['PHP_AUTH_USER'])) {
08
    $username = $_SERVER['PHP_AUTH_USER'];
09
    $password = $_SERVER['PHP_AUTH_PW'];
10
 
11
// 其他伺服器
12
} elseif (isset($_SERVER['HTTP_AUTHENTICATION'])) {
13
    if (strpos(strtolower($_SERVER['HTTP_AUTHENTICATION']),'basic')===0) 
14
    list($username,$password) = explode(':',base64_decode(substr($_SERVER['HTTP_AUTHORIZATION'], 6)));
15
}
16
 
17
if (is_null($username)) {
18
    header('WWW&minus;Authenticate: Basic realm="My Realm"');
19
    header('HTTP/1.0 401 Unauthorized');
20
    echo 'Text to send if user hits Cancel button';
21
    die();
22
} else {
23
    echo "<p>Hello {$username}.</p>";
24
    echo "<p>You entered {$password} as your password.</p>";
25
}
26
 
27
?>

這不算很複雜，是嗎？請注意用戶名稱和密碼都是用 base64 編碼後傳送到伺服器，除非你的伺服器使用 SSL，否則這不算十分安全。

摘要驗證 (Digest Auth)

摘要驗證旨在使驗證的過程更安全，驗證的過程中密碼永遠不會以明碼方式傳送，它以一個散列的形式被送到伺服器，散列的好處是它不能被還原為明碼，我 們只能以相同的散列函式來計算儲存在伺服器上的密碼，透過比較兩個散列值來進行驗證，若過兩者相同便表示密碼正確。我們首先看看摘要驗證如何運作：

客戶端請求的 URL：

GET / HTTP/1.1 

伺服器要求身份驗證：

HTTP/1.1 401 Unauthorized
WWW−Authenticate: Digest realm="The batcave",
qop="auth",
nonce="4993927ba6279",
opaque="d8ea7aa61a1693024c4cc3a516f49b3c"

HTTP/1.1 401 Unauthorized
WWW−Authenticate: Digest realm="The batcave",
qop="auth",
nonce="4993927ba6279",
opaque="d8ea7aa61a1693024c4cc3a516f49b3c"

客戶端驗證：

GET / HTTP/1.1
Authorization: Digest username="admin",
realm="The batcave",
nonce=49938e61ccaa4,
uri="/",
response="98ccab4542f284c00a79b5957baaff23",
opaque="d8ea7aa61a1693024c4cc3a516f49b3c",
qop=auth, nc=00000001,
cnonce="8d1b34edb475994b" 

來自伺服器的訊息：

realm	一個將會用於使用者介面和散列函式的字串。
qop	它的全寫是 quality of protection，可以是 auth 或 auth-int，它決定散列函式的計算方法，這裡我們使用 auth。
nonce	一個獨特的代碼，這將會用於散列函式，用戶端需要發回這個代碼。
opaque	這個可以視為會話 id，改變它的值會使瀏覽器註銷現有用戶的驗證。

來自客戶端的訊息：

username	提供的用戶名稱。
realm	與伺服器提供的 realm 相同。
nonce	與伺服器提供的 nonce 相同。
uri	用戶請求的 uri。
response	驗證散列值。
opaque	與伺服器提供的 opaque 相同。
qop	與伺服器提供的 qop 相同。
nc	一個十六進位的計數，每次客戶端送來一個請求這個數值便會遞增。
cnonce	一個由客戶端產生的 id。

我們如何檢查密碼是否正確呢？以下的算法可以用來進行驗證：

4fb7b9011939a2_

用 PHP 來寫便是這樣：

 PHP | 
 copy code |
?
 
1
A1 = md5(username:realm:password)
2
A2 = md5(request-method:uri) // request method = GET, POST, etc.
3
Hash = md5(A1:nonce:nc:cnonce:qop:A2)
4
if (Hash == response)
5
//success!
6
else
7
//failure!

正如你看到，我們需要明碼版本的用戶密碼來計算散列值，但是從系統安全的角度，把用戶的密碼儲存在伺服器並非好主意，所以強烈推薦儲存 $A1 的值。

安全改進

• 每次客戶端送來請求的時候，最好順便檢查 opaque、nonce 和 realm 的值，若果伺服器儲存了這些資料，為甚麼不檢查？
• nc 的數值應該越來越大，建議在伺服器儲存這個數值，並確保它沒有任何突然大的跳躍，它未必會嚴格的順序遞增，由於網絡的性質，你收到的數值偶然會缺少一個，或者沒有按順序。
• qop 是一個質量參數，如果 qop 設定為 auth，只有請求的 uri 會被散列函式使用，如果 qop 是 auth-int，請求的內容亦會被散列函式使用。(A2 = md5(request-method:uri:md5(request-body))

註銷驗證

伺服器只要再次送出 HTTP 401，瀏覽器便會註銷先前的驗證資料，從新要求用戶驗證。