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DVWA靶场通关笔记-Weak Session IDs (Impossible级别)

news 2025/9/2 6:35:03

一、Session ID

二、源码分析

1、index.php

2、impossible.php

三、Weak Session IDs安全级别对比

四、impossible防范方法分析

1、高随机性会话 ID 生成

2、严格的 Cookie 作用域限制

3、安全的传输与存储控制期

本系列为通过《DVWA靶场通关笔记》的Weak Session IDs关卡(low，medium，high，impossible共4关）渗透集合，通过对相应关卡源码的代码审计找到讲解渗透原理并进行渗透实践。本文为Weak Session IDs impossible关卡的原理分析部分，讲解相对于low、medium和high级别，为何对其进行渗透测试是Impossible的。

一、Session ID

Session ID（会话 ID）是 Web 应用程序中用于标识用户会话的唯一标识符，是用户访问网站时的 “电子身份证”。会话id的核心作用和身份证类似，id用于区分不同的用户，核心作用如下所示。

区分用户会话：当用户访问网站时，服务器会为其创建一个会话（Session），并生成唯一的 Session ID，通过 Cookie 存储在用户浏览器或 URL 中。后续请求携带该 ID，服务器即可识别用户身份，保持会话状态（如登录状态、购物车数据等）。
跨请求状态保持：由于默认情况下HTTP应用层协议是无状态的，Session ID 让服务器能 “记住” 用户的操作，例如用户登录后，服务器通过 Session ID 关联其权限和数据。

Session ID（会话 ID）通常使用Cookie 存储：默认通过名为PHPSESSID（PHP）等的 Cookie 传输，浏览器自动携带。以DVWA的盲注关卡Impossible级别为例，使用bp抓包，如下报文的sesssion id使用PHPSESSID存储，值为tssqfshe2838kcg5nbkf4464u3，具体如下所示。

二、源码分析

1、index.php

进入DVWA靶场Weak Session IDs源目录，找到index.php源码。

这段 PHP 代码是 Damn Vulnerable Web Application (DVWA) 中 “弱会话 ID” 演示页面的核心逻辑，通过对比不同安全级别的实现方式，帮助开发者理解弱会话 ID 的风险和安全的会话管理实践。主要功能如下所示。

安全级别控制：根据用户 Cookie 中存储的安全级别（低、中、高、安全），动态加载不同的会话 ID 生成算法实现文件，展示不同防护级别的会话管理场景。
用户交互界面：
- 提供一个 “Generate” 按钮，每次点击时会触发会话 ID 的生成。
- 页面说明文字提示用户每次点击按钮会设置一个名为 dvwaSession 的新 Cookie。
会话 ID 生成演示：根据低、中、高、安全共4个级别演示会话id的生成。
辅助功能：
- 提供帮助文档和源代码查看功能。
- 根据不同安全级别显示相应的会话 ID 生成结果

经过注释后的详细代码如下所示。

<?php
// 定义网站根目录路径常量，用于后续文件引用
define( 'DVWA_WEB_PAGE_TO_ROOT', '../../' );
// 引入DVWA页面基础功能库
require_once DVWA_WEB_PAGE_TO_ROOT . 'dvwa/includes/dvwaPage.inc.php';// 启动页面，验证用户是否已认证并初始化PHPIDS（入侵检测系统）
dvwaPageStartup( array( 'authenticated', 'phpids' ) );// 创建新页面实例
$page = dvwaPageNewGrab();
// 设置页面标题，包含名称
$page[ 'title' ]   = 'Vulnerability: Weak Session IDs' . $page[ 'title_separator' ].$page[ 'title' ];
// 设置页面ID，用于导航和标识
$page[ 'page_id' ] = 'weak_id';
// 添加帮助按钮和源代码按钮
$page[ 'help_button' ]   = 'weak_id';
$page[ 'source_button' ] = 'weak_id';// 连接数据库
dvwaDatabaseConnect();// 设置HTTP请求方法（默认为GET）
$method            = 'GET';
// 配置不同级别对应的源文件
$vulnerabilityFile = '';// 根据安全级别Cookie值选择不同的实现文件
switch( $_COOKIE[ 'security' ] ) {case 'low':// 低安全级别：使用易预测的会话ID生成算法$vulnerabilityFile = 'low.php';break;case 'medium':// 中安全级别：部分增强的会话ID生成算法$vulnerabilityFile = 'medium.php';break;case 'high':// 高安全级别：进一步增强的会话ID生成算法$vulnerabilityFile = 'high.php';break;default:// 安全模式：使用安全的会话ID生成算法$vulnerabilityFile = 'impossible.php';$method = 'POST';break;
}// 引入选定的实现文件
require_once DVWA_WEB_PAGE_TO_ROOT . "vulnerabilities/weak_id/source/{$vulnerabilityFile}";// 构建页面主体内容，包含说明文字和生成会话ID的按钮
$page[ 'body' ] .= <<<EOF
<div class="body_padded"><h1>Vulnerability: Weak Session IDs</h1><p>This page will set a new cookie called dvwaSession each time the button is clicked.<br /></p><form method="post"><input type="submit" value="Generate" /></form>
$htmlEOF;/*
Maybe display this, don't think it is needed though
if (isset ($cookie_value)) {$page[ 'body' ] .= <<<EOFThe new cookie value is $cookie_value
EOF;
}
*/// 输出最终HTML页面
dvwaHtmlEcho( $page );?>

2、impossible.php

进入DVWA靶场Weak Session IDs的source源码目录，找到impossible.php源码，分析其为何能让这一关卡名为不可能实现Weak Session IDs渗透。

打开源码impossible.php，如下所示。

详细注释后的impossible.php源码如下所示，impossible.php 在接收 POST 请求时，通过 sha1 哈希处理随机数、时间戳与固定字符串的拼接结果生成高随机性会话 ID，设置为 dvwaSession cookie，限定 1 小时有效期、特定路径和域名，且仅 HTTPS 传输并禁止 JS 访问，实现安全会话管理。

<?php
// 初始化HTML输出变量
$html = "";
// 检查请求方法是否为POST
if ($_SERVER['REQUEST_METHOD'] == "POST") {// 生成会话ID：使用sha1哈希函数处理随机数、时间戳和固定字符串$cookie_value = sha1(mt_rand() . time() . "Impossible");// 设置名为dvwaSession的Cookiesetcookie("dvwaSession",       // Cookie名称$cookie_value,       // Cookie值（即会话ID）time() + 3600,       // 过期时间：当前时间+1小时"/vulnerabilities/weak_id/", // 作用路径$_SERVER['HTTP_HOST'], // 作用域名（当前主机）true,                // 仅通过HTTPS传输（Secure属性）true                 // 禁止JavaScript访问（HttpOnly属性）);
}
?>

会话 ID 生成：
- 当接收到 POST 请求时，生成不可预测的会话 ID（dvwaSession）
- 生成方式：通过mt_rand()（随机数）+ time()（当前时间戳）+ 固定字符串 "Impossible" 拼接后，再经sha1()哈希处理
安全的 Cookie 设置：
- 限制作用路径：仅在/vulnerabilities/weak_id/路径下有效
- 绑定当前域名：防止跨域访问
- 强制 HTTPS 传输（secure属性为true）
- 启用 HttpOnly 保护：阻止客户端脚本（如 JavaScript）访问 Cookie，防范 XSS 攻击盗取会话
防护目标：
- 通过高随机性的会话 ID 生成算法，彻底避免会话 ID 被预测或猜测
- 借助 Cookie 的安全属性，增强会话标识的传输和存储安全性，符合 OWASP 会话管理最佳实践

三、Weak Session IDs安全级别对比

impossible级别相对于Low级别、Medium级别、High级别，四个级别的防范措施对比如下所示。

安全级别	会话 ID 生成方式	Cookie 设置细节	安全性分析
Low	基于会话变量`last_session_id`自增生成数字（如 1、2、3...）	仅设置`dvwaSession`键值，无有效期、路径、域名限制，无安全属性	完全可预测，无任何安全防护，极易被猜测
Medium	使用当前时间戳（`time()`）作为会话 ID	仅设置`dvwaSession`键值，无有效期、路径、域名限制，无安全属性	看似随机，但连续生成时存在时间规律，易被推测
High	将自增会话变量`last_session_id_high`经`md5`哈希处理生成	有效期 1 小时，限制路径`/vulnerabilities/weak_id/`和当前域名，未启用`secure`和`HttpOnly`	哈希增加复杂度，但源为可预测的递增数值，仍有被破解可能；缺少核心安全属性
Impossible	拼接`mt_rand()`随机数、时间戳和固定字符串后经`sha1`哈希生成	有效期 1 小时，限制路径`/vulnerabilities/weak_id/`和当前域名，启用`secure`（仅 HTTPS）和`HttpOnly`（禁止 JS 访问）	高随机性，结合严格的 Cookie 安全属性，难以被预测或盗取，安全性极高

四、impossible防范方法分析

impossible.php 的功能是在接收到 POST 请求时，通过将随机数、当前时间戳和固定字符串 “Impossible” 拼接后经 sha1 哈希处理生成高随机性的会话 ID（dvwaSession），并设置该 Cookie，其有效期为 1 小时，限制作用路径为/vulnerabilities/weak_id/，绑定当前域名，且仅通过 HTTPS 传输并禁止 JavaScript 访问，以实现难以预测的安全会话管理。

防护机制	作用场景	核心目标
高随机性会话 ID 生成（`mt_rand()`随机数 + 时间戳 + 固定字符串拼接后经`sha1`哈希）	生成会话标识时	确保会话 ID 难以被预测或猜测，从源头杜绝通过 ID 推测入侵的可能
限制 Cookie 作用路径（`/vulnerabilities/weak_id/`）	Cookie 在服务器与客户端间传输及存储时	限定 Cookie 仅在特定路径下生效，减少跨路径访问风险
绑定当前域名（`$_SERVER['HTTP_HOST']`）	Cookie 作用域控制	防止 Cookie 被其他域名访问，增强跨域安全性
设置有效期（1 小时，`time()+3600`）	会话生命周期管理	避免会话长期有效导致的潜在风险，自动终止过期会话
启用`secure`属性（仅通过 HTTPS 传输）	Cookie 传输过程中	确保 Cookie 在加密通道中传输，防止传输过程中被窃听
启用`HttpOnly`属性（禁止 JavaScript 访问）	客户端脚本环境中	防范 XSS 攻击通过脚本盗取 Cookie，保护会话标识安全
仅响应 POST 请求生成会话 ID	处理会话 ID 生成的请求时	增加请求来源的验证门槛，减少非预期请求生成会话的风险

1、高随机性会话 ID 生成

通过mt_rand()生成随机数、time()获取当前时间戳，结合固定字符串 “Impossible” 拼接后，使用sha1()哈希算法生成会话 ID。随机数确保每次生成的值无规律，时间戳增加实时性差异，哈希处理进一步混淆原始数据，使 ID 难以被预测或逆向破解，从源头杜绝通过猜测会话 ID 进行攻击的可能，大幅提升会话标识的唯一性和不可预测性。

$cookie_value = sha1(mt_rand() . time() . "Impossible");

2、严格的 Cookie 作用域限制

/vulnerabilities/weak_id/限制 Cookie 仅在该路径下生效，$_SERVER['HTTP_HOST']绑定当前域名。这种限制确保 Cookie 不会被其他路径或域名的脚本访问，缩小了 Cookie 的作用范围，减少了跨路径、跨域的安全风险，防止恶意网站通过跨域请求获取或操纵会话 Cookie，增强了 Cookie 的访问控制安全性

setcookie(..., "/vulnerabilities/weak_id/", $_SERVER['HTTP_HOST'], ...);

3、安全的传输与存储控制期

time()+3600设置 Cookie 有效期为 1 小时，避免会话长期有效导致的风险；true（第一个）启用secure属性，强制 Cookie 仅通过 HTTPS 加密传输，防止传输过程中被窃听；true（第二个）启用HttpOnly属性，禁止 JavaScript 访问 Cookie，有效防范 XSS 攻击通过脚本盗取会话标识，从传输和客户端存储层面双重保护 Cookie 安全。

// weak_id/source/impossible.php 中的代码
setcookie("dvwaSession", $cookie_value, time()+3600, "/vulnerabilities/weak_id/", $_SERVER['HTTP_HOST'], true,  // secure属性（仅HTTPS传输）true   // HttpOnly属性（禁止JavaScript访问）
);

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