如何解决垂直越权与水平越权问题

大家好，我是G探险者。

关于权限管理我们可能都了解过基于角色的访问控制RBAC技术。 但是关于水平越权和垂直越权的问题可能了解不多。

今天我们来聊聊垂直越权和水平越权的问题。

现在的Web应用和系统里，权限管理是确保数据安全和防止滥用的关键。垂直越权 和水平越权是两种常见的权限管理问题，分别涉及用户越权访问更高权限资源和同级权限用户的资源。本文将探讨如何解决这两种越权问题，确保系统的安全性和可靠性。

一、什么是垂直越权与水平越权

1.1 垂直越权 (Vertical Privilege Escalation)

垂直越权指的是用户通过某些手段访问或操作本不应有权限访问的、更高权限级别的资源或功能。通常，这种情况发生在不同权限层级的用户之间，越权者尝试获取更高权限的资源。

例子：

• 普通用户试图访问管理员面板或其他管理功能。
• 普通员工访问财务数据、薪资信息等只能由管理层访问的资源。

1.2 水平越权 (Horizontal Privilege Escalation)

水平越权指的是用户访问或操作其他同权限级别用户的资源或数据。尽管越权者和目标用户的权限层级相同，但越权者仍试图访问本不属于其的数据或功能。

例子：

• 用户A访问用户B的私人资料或账户信息。
• 用户C修改了其他用户D的个人设置或数据。

二、解决垂直越权问题

垂直越权通常与不同权限层级的用户有关，防止普通用户访问管理员权限或其他敏感数据。解决垂直越权问题的关键是严格的权限控制，确保不同角色的用户仅能访问其授权的资源和功能。

2.1 基于角色的访问控制 (RBAC)

基于角色的访问控制（RBAC）是一种常见的权限管理方式，它根据用户的角色来控制访问权限。通过定义不同的角色（如管理员、普通用户、访客等）并明确角色所对应的权限，系统可以防止用户访问高权限资源。

• 例如：管理员角色可以访问所有管理页面，普通用户只能访问普通用户的页面。
• 权限分配应清晰明确，避免角色权限重叠或过度授予。

2.2 最小权限原则

最小权限原则要求每个用户仅获得完成其工作所需的最低权限。避免用户获得不必要的高权限，从而降低越权风险。

• 例如：普通员工不应该具有删除数据、修改系统设置等管理员权限。
• 权限应根据实际需求来配置，不应随意扩大用户权限范围。

2.3 访问控制列表 (ACL)

访问控制列表（ACL）允许系统管理员为每个资源配置独立的访问权限。在用户访问资源时，系统会根据ACL进行权限检查，确保用户不能越权访问更高权限的资源。

• 例如：财务数据应该仅允许财务人员访问，其他部门人员无权查看。
• ACL机制可以精细地控制每个资源的访问，避免权限泄露。

2.4 会话与令牌管理

通过会话管理 和令牌验证 ，可以确保用户的访问权限始终符合其身份。使用JSON Web Token（JWT）等技术可以帮助在每次请求时验证用户的权限，防止权限提升。

• 例如：JWT中包含用户角色信息，服务器根据JWT中的角色字段来验证用户是否有权限访问请求的资源。

三、解决水平越权问题

水平越权涉及的是同级权限用户之间的数据访问，防止用户访问其他用户的数据或进行非法操作。解决水平越权问题的核心是数据级别和资源级别的权限控制。

3.1 数据级别的权限控制

用户应只能访问自己拥有或有权限访问的数据。数据级别的权限控制通过确保每个用户仅能访问自己相关的数据，防止通过修改请求参数等手段访问其他用户的数据。

• 例如：用户A通过请求/user/{userId}/profile来访问其个人资料，后台需要验证{userId}是否与当前登录用户的ID匹配。

• 在数据库查询时，加入用户ID过滤 条件，确保用户仅能获取到自己相关的数据。

  SELECT * FROM users WHERE user_id = :user_id AND owner_id = :current_user_id;

3.2 基于资源的权限检查

每当用户请求访问或操作某个资源时，系统应进行资源级别的权限检查，确保用户无法访问其他用户的资源。即使用户权限相同，系统也应区分不同资源的所有者。

• 例如：用户A请求修改用户B的资料时，系统需要检查用户A是否有权限操作用户B的资源。

3.3 操作验证与授权

在执行敏感操作之前，系统应进行严格的授权验证，确保用户只能对其有权限的资源进行操作。这有助于防止同级权限的用户滥用其权限。

• 例如：用户C试图修改其他用户D的设置时，后台应通过授权检查确认C是否有权限进行此操作。

3.4 使用唯一标识符

每个资源应具备唯一标识符，用户在请求时需要使用该标识符。避免通过修改URL中的标识符来访问其他用户的资源。

• 例如：REST API设计时，应确保资源标识符不可更改，并且在每次请求时都进行用户身份验证。

四、其他安全措施

4.1 双因素认证 (2FA)

对于具有敏感权限的操作，应该启用双因素认证（2FA）。双因素认证可以大幅提升身份验证的安全性，防止凭证泄露导致的权限越权。

• 例如：管理员账户进行系统设置修改时，要求通过短信或应用生成的验证码进行二次验证。

4.2 会话超时与令牌失效

合理配置会话超时 和令牌失效机制，确保用户的会话在一段时间不活动后自动失效，防止会话劫持导致的权限滥用。

• 例如：用户登录后如果长时间不操作，系统自动登出或要求重新登录。

4.3 安全漏洞扫描

定期进行安全漏洞扫描 和渗透测试，及时发现系统中的权限管理漏洞并加以修复。通过主动检测潜在的安全风险，防止越权问题的发生。

五、总结

垂直越权 和水平越权是权限管理中常见的安全问题。解决这些问题需要从设计、实现到运维多个层面加强权限控制。通过角色管理、最小权限原则、数据级别权限控制等方法，可以有效防止用户越权访问系统资源。加强资源和操作级别的验证、审计日志记录及双因素认证等额外措施，则可以进一步提高系统的安全性，保障数据和用户的隐私安全。