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API被频繁刷如何处理

创作时间:

作者:

@小白创作中心

API被频繁刷如何处理

引用

来源

https://docs.pingcode.com/baike/2711017

API被频繁刷是一个常见且严重的安全问题，可能导致服务器资源被滥用、服务性能下降甚至宕机。为了解决这一问题，可以采用多种方法，包括速率限制、IP封锁、验证码、OAuth验证和使用Web应用防火墙（WAF）。其中，速率限制是最常用且有效的方法，通过限制请求频率，直接防止滥用资源。同时，结合其他方法，如IP封锁和验证码，可以进一步提高安全性。

API被频繁刷可以通过：速率限制、IP封锁、验证码、OAuth验证、使用Web应用防火墙（WAF）等方法应对。其中，速率限制是最常用且有效的方法之一，因为它能直接控制请求频率，防止滥用资源。
速率限制可以通过以下方式实现：在API服务器上设置每个IP地址在特定时间段内允许的请求次数上限。例如，每个IP每分钟最多允许发出100次请求。一旦请求次数超出这个限制，服务器将返回错误响应，告知客户端请求频率过高。这样可以有效防止恶意用户频繁刷API，保护服务器资源。同时，还可以结合其他方法，如IP封锁和验证码，以进一步提高安全性。

一、速率限制

速率限制是一种有效的方法，它通过限制每个IP地址在一定时间内可以发送的请求数量来防止API被频繁刷。实施速率限制的方法有多种，具体选择哪种方法取决于使用的技术栈和具体需求。

1、基本概念

速率限制的核心思想是为每个IP地址设定一个请求上限。例如，你可以设定每个IP地址每分钟最多发送100次请求。如果某个IP地址在一分钟内发送了超过100次请求，服务器就会拒绝该IP地址的后续请求，直到时间窗口重置。

2、实现方法

中间件实现：在许多Web框架中，都有现成的中间件可以用来实现速率限制。例如，在Node.js的Express框架中，可以使用
express-rate-limit
中间件来轻松实现速率限制。

缓存服务实现：利用Redis等缓存服务来存储每个IP地址的请求计数和时间戳。这种方法具有高性能和低延迟的优点，适合高并发场景。

API网关实现：使用API网关（如Kong、NGINX）来集中管理和实施速率限制。API网关可以在请求到达应用服务器之前进行过滤，从而减轻应用服务器的负担。

3、配置和策略

全局速率限制：为所有API端点设定一个统一的速率限制。这种方法简单易行，但对于不同的重要性或资源消耗的API端点，可能不够灵活。

端点级速率限制：根据不同的API端点设定不同的速率限制。例如，对于一个资源消耗大的API端点，可以设定更严格的速率限制。

用户级速率限制：如果API需要用户登录认证，可以根据用户身份设定速率限制。例如，普通用户和VIP用户可以有不同的请求上限。

动态调整：根据服务器的负载情况，动态调整速率限制的参数。例如，在服务器压力较大时，可以临时降低速率限制，以保护服务器稳定运行。

二、IP封锁

IP封锁是一种直接而有效的方法，通过阻止特定IP地址访问API来防止恶意请求。这种方法通常用于应对明显的攻击行为，例如来自某个IP地址的频繁请求。

1、识别恶意IP

日志分析：通过分析服务器日志，识别出频繁发送请求的IP地址。可以使用日志分析工具（如ELK堆栈）来自动化这一过程。

异常检测：利用机器学习算法进行异常检测，识别出与正常用户行为模式不符的IP地址。例如，某个IP地址在短时间内发送了大量请求，或者请求模式与正常用户明显不同。

2、封锁策略

临时封锁：对于第一次检测到的可疑IP地址，可以进行临时封锁。例如，封锁1小时或24小时。这样可以防止误伤正常用户，同时给予恶意用户一个警告。

永久封锁：对于多次检测到的恶意IP地址，可以进行永久封锁。这样可以彻底阻止恶意用户的攻击行为。

地理位置封锁：如果攻击主要来自某个特定国家或地区，可以考虑对该地区的IP地址进行封锁。这种方法在应对大规模攻击时特别有效。

3、实现方法

防火墙规则：在服务器防火墙上添加规则，阻止特定IP地址的访问。例如，可以使用iptables或firewalld来实现这一点。

应用层封锁：在应用层进行封锁，例如在API网关或Web服务器配置文件中添加IP封锁规则。这样可以更灵活地管理和调整封锁策略。

第三方服务：利用第三方服务（如Cloudflare）进行IP封锁和DDoS防护。这种方法简单易用，同时提供了丰富的防护功能。

三、验证码

验证码是一种常见的防护措施，通过要求用户输入验证码来确认其身份，从而防止自动化程序频繁刷API。验证码可以有效防止恶意请求，特别是在用户注册、登录和提交表单等关键操作中。

1、验证码类型

文本验证码：用户需要输入图片中的文本。这是最传统的验证码形式，但容易被OCR技术破解。

图像验证码：用户需要选择特定的图像，例如点击包含汽车的图片。这种验证码难以被自动化程序破解。

滑动验证码：用户需要拖动滑块完成拼图。这种验证码既简单又有效，用户体验较好。

无感验证码：利用用户的行为数据进行验证，例如Google的reCAPTCHA。用户不需要额外输入内容，系统自动判断其真实性。

2、应用场景

用户注册：在用户注册时添加验证码，防止恶意注册和垃圾用户。

用户登录：在用户登录时添加验证码，防止暴力破解和频繁登录尝试。

表单提交：在表单提交时添加验证码，防止自动化提交和垃圾信息。

API请求：在API请求中添加验证码，例如在请求参数中加入验证码字段，服务器验证后再处理请求。

3、实现方法

第三方服务：利用第三方验证码服务（如Google reCAPTCHA），简单易用，防护效果好。

自定义实现：根据具体需求，自行开发验证码功能。例如，生成随机字符串并在服务器端验证用户输入。

混合验证：结合多种验证码形式，提高防护效果。例如，先显示简单的文本验证码，若检测到可疑行为，再显示更复杂的图像验证码。

四、OAuth验证

OAuth是一种开放标准，允许用户授权第三方应用访问其资源，而无需透露其凭据。通过OAuth验证，可以提高API的安全性，防止未经授权的访问和频繁刷API。

1、基本概念

OAuth授权码流程：用户首先在客户端应用中进行认证，然后客户端应用获取授权码，并用授权码向授权服务器申请访问令牌，最终使用访问令牌访问API。

OAuth隐式流程：适用于单页应用（SPA），用户在客户端应用中进行认证，并直接获取访问令牌，省略了授权码步骤。

OAuth客户端凭据流程：适用于服务器间通信，客户端应用使用自身凭据向授权服务器申请访问令牌，不涉及用户认证。

OAuth资源所有者凭据流程：适用于受信任的客户端应用，用户直接向客户端应用提供凭据，客户端应用用这些凭据向授权服务器申请访问令牌。

2、实现方法

选择OAuth提供商：可以选择第三方OAuth提供商（如Google、Facebook、GitHub）进行用户认证和授权，简单易用，适合大多数应用场景。

自建OAuth服务器：对于有特殊需求的应用，可以自行搭建OAuth服务器。例如，使用开源项目（如OAuth2 Proxy、Keycloak）或自行开发。

配置和集成：根据OAuth提供商的文档，配置客户端应用，获取客户端ID和客户端密钥，并在代码中实现OAuth流程。例如，在Node.js中使用
passport.js
库来集成OAuth。

3、安全注意事项

保护访问令牌：访问令牌是访问API的凭证，必须妥善保管，避免泄露。例如，使用HTTPS加密传输，存储时加密。

设置令牌有效期：访问令牌应该设置合理的有效期，过期后需要重新获取。这可以减少令牌泄露的风险。

支持刷新令牌：对于长期访问需求，可以使用刷新令牌机制。访问令牌过期后，客户端应用可以用刷新令牌获取新的访问令牌。

监控和审计：定期监控和审计OAuth活动日志，识别和处理可疑行为。例如，检测到某个令牌被频繁使用，可以立即吊销该令牌。

五、使用Web应用防火墙（WAF）

Web应用防火墙（WAF）是一种安全设备，位于客户端和Web服务器之间，主要用于过滤、监控和阻止HTTP/HTTPS请求中的恶意流量。通过使用WAF，可以有效防止频繁刷API的行为。

1、WAF基本功能

请求过滤：根据预定义的规则，过滤恶意请求。例如，阻止SQL注入、跨站脚本攻击（XSS）等常见攻击。

速率限制：与前文提到的速率限制类似，WAF可以根据IP地址、用户代理等信息设置速率限制，防止频繁刷API。

访问控制：根据请求来源、请求路径等信息，控制对API的访问权限。例如，阻止来自特定国家或地区的请求。

日志和报警：记录所有请求日志，并在检测到可疑行为时发送报警通知。这样可以及时发现并处理安全问题。

2、选择和部署WAF

云WAF：利用云服务提供商（如AWS WAF、Cloudflare WAF）提供的WAF服务，简单易用，适合大多数应用场景。

硬件WAF：购买和部署硬件WAF设备，适用于大型企业和高安全性要求的应用。硬件WAF通常性能更高，功能更强大。

软件WAF：使用开源或商业软件WAF（如ModSecurity、NAXSI），部署在服务器或API网关上。软件WAF灵活性高，易于定制和扩展。

3、配置和管理WAF

规则配置：根据应用需求和安全策略，配置WAF规则。例如，添加SQL注入防护规则、设置速率限制规则等。

策略调整：定期调整WAF策略，根据实际情况优化规则。例如，发现某些规则导致误报，可以进行调整或添加例外。

日志分析：定期分析WAF日志，识别和处理安全问题。例如，检测到某个IP地址频繁发送请求，可以将其加入黑名单。

性能监控：监控WAF性能，确保其不会成为系统瓶颈。例如，使用性能监控工具（如Prometheus、Grafana）实时监控WAF的请求处理能力。

六、结合多种方法

在实际应用中，单一的方法往往难以完全防止API被频繁刷。为了提高安全性，通常需要结合多种方法，形成综合防护体系。

1、组合应用

速率限制和IP封锁：先通过速率限制控制请求频率，对于超出速率限制的IP地址，进行临时或永久封锁。

验证码和OAuth验证：在关键操作中添加验证码，防止自动化程序滥用，同时通过OAuth验证确保用户身份的真实性。

WAF和其他方法：利用WAF进行请求过滤和速率限制，同时结合其他方法（如IP封锁、验证码）进行多层防护。

2、动态调整

实时监控：实时监控API的使用情况，及时发现和应对异常行为。例如，通过日志分析和报警通知，及时识别频繁刷API的行为。

自动化调整：利用自动化工具，根据实际情况动态调整防护策略。例如，检测到某个IP地址频繁发送请求，可以自动调整速率限制或添加封锁规则。

用户行为分析：通过分析用户行为模式，识别和处理可疑行为。例如，发现某个用户的请求模式与正常用户明显不同，可以临时封锁其账号并要求重新验证。

七、总结

API被频繁刷是一个常见且严重的安全问题，可能导致服务器资源被滥用、服务性能下降甚至宕机。为了解决这一问题，可以采用多种方法，包括速率限制、IP封锁、验证码、OAuth验证和使用Web应用防火墙（WAF）。其中，速率限制是最常用且有效的方法，通过限制请求频率，直接防止滥用资源。同时，结合其他方法，如IP封锁和验证码，可以进一步提高安全性。

在实际应用中，需要根据具体情况和需求，选择和组合多种方法，形成综合防护体系。同时，定期监控和调整防护策略，确保API的安全性和稳定性。例如，可以利用研发项目管理系统PingCode和通用项目协作软件Worktile来管理和优化防护策略，提高团队协作效率。通过多层次、多手段的防护措施，可以有效防止API被频繁刷，保障系统的安全和稳定运行。