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随着RESTful风格的接口普及，程序员默认都会使用json作为数据传递的方式。json格式的数据冗余少，兼容性高，从提出到现在已被广泛的使用，可以说成为了Web的一种标准。无论我们服务端使用什么语言，我们拿到json格式的数据之后都需要做jsonDecode(),将json串转换为json对象，而对象默认会存储于Hash Table，而Hash Table很容易被碰撞攻击。我只要将攻击数据放在json中，服务端程序在做jsonDecode()时必定中招，中招后CPU会立刻飙升至100%。16核的CPU，16个请求就能达到DoS的目的。
所有测试程序都在Mac Pro下进行，为了测试方便我只构造了65536条json键值对，真正发起攻击时可以构造数十万甚至百万千万的数据。
几个简单的Demo
攻击数据我已经转换为json格式
一. JavaScript测试
//只需要一行代码就能看到效果
var jsonSrc = ‘这里输入json数据’；
我们只需要在js中输入一行代码就能看到效果，普通数据和Hash攻击数据都是65536行键值对。我本地测试的效果如下：
通过Chrome自带的任务管理器可以看出CPU马上升到100%，将近1分钟才执行完成，而普通的数据几毫秒就能执行完成；
二. PHP测试
$json = file_get_contents(“https://raw.githubusercontent.com/laynefyc/php_thread_demo/master/hashNomal.json”);
$startTime = microtime(true);
$arr = json_decode($json,true);
$endTime = microtime(true);
echo “Nomal:”.($endTime – $startTime).”\r\n”; $json = file_get_contents(“https://raw.githubusercontent.com/laynefyc/php_thread_demo/master/hash.json”); $startTime = microtime(true); $arr = json_decode($json,true); $endTime = microtime(true); echo “Attack:”.($endTime – $startTime).”\r\n”;
PHP中我们通过file_get_contents远程去拿数据，运行对比一下时间，相差10多秒,php-fpm单进程占用CPU 100%。
三. Java测试
public String index(){
String jsonStr = “”; try { FileReader fr = new FileReader(“t.log”);//需要读取的文件路径 BufferedReader br = new BufferedReader(fr); jsonStr = br.readLine(); br.close(); fr.close(); //关闭文件流 }catch(IOException e) { System.out.println(“指定文件不存在”);//处理异常 } Map map = new HashMap(); map = JSONObject.fromObject(jsonStr); return “Hash Collision ~”; }
Java中我们通过读文件的方式做测试，Java的Hash算法与PHP和JavaScript有略微的差别，但是大同小异，我们同样构造了6万行简单的数据。Spring boot框架中浏览器发起一次访问，26秒之后才返回结果，期间CPU被打满。
四. 其他语言还在研究中……
HashTable是很通用的数据结构，数据结构与算法上专门有一节课来说它，所以Hash Collision是普遍存在的，各语言在实现上只是散列算法和Table存储上有细微差别。
为了验证Java的Hash碰撞攻击也生效，我整个端午假期都在看Java HashTable相关的文章，经过努力最后还是成功的生成了攻击数据。过程非常不简单，这也验证了一个思想–所有高个上的东西最后分解出来都是基础的数据结构知识。
如何攻击
几年前PHP的版本还是5.2，我们可以把所有的Hash Key都放在POST请求的Body中，比如：
Post Data: k1=0&k2=0&k3=0…k999998=0&k999999=0
服务端拿到数据后会将所有参数存储到Hash Table($_POST)中，通过这种方式能很方便的实现攻击。但是现在这种方式行不通了，因为我们很容易就能在Nginx层和PHP层限制Http请求的参数个数和大小。PHP默认只允许1000个参数，这个量级对服务器完全没影响。
现在是2017年，json格式和RESTful风格的接口已经非常流行。带给我们便捷编码的同时，也给Hash Collision Dos提供了新的方式。现在很多RESTful风格的接口如下：
Data: {“action”:”create-account”,”data”:””}
如上接口，我们直接把攻击的数据放入data参数中，服务端接收到数据后肯定会做jsonDecode(),很方便的就达到了攻击的目的。
如何防御
要想防御Hash Collision Dos攻击，行业内已经有很多成熟的方案了，不过都是建议换语言或者重写HashTable。这里只说当前json格式解析的问题。首先我们需要增加权限验证，最大可能的在jsonDecode()之前把非法用户拒绝。其次在jsonDecode()之前做数据大小与参数白名单验证。旧项目的改造与维护成本如果很高，建议自己重写jsonDecode()方法。
未完待续
写了这么多，其实最有乐趣的地方还是如何生成攻击数据。之后我会详细的写这部分。最后，Golang和Python能躲过Hash Collision Dos测试吗？敬请期待
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