過去兩天裡，我解決了一個非常有趣的問題。我用一個nginx服務器作為代理，需要能夠向其中添加一個認證層，使其能夠使用外部的認證源（比如某個web應用）來進行驗證，如果用戶在外部認證源有賬號，就可以在代理裡認證通過。
需求一覽
我考慮了幾種解決方案，羅列如下：
很顯然，給整個系統添加額外請求將執行的不是很好，因為這將會增加延遲(特別是給每一個頁面文件都增加一個請求是很讓人煩惱的).這就意味著我們把subrequest模塊排除在外了。Python/Flash解決方案好像對nginx支持的也並不好，所以咱也把它排除了。就剩Lua了，當然nginx對原生化支持得不錯的。
因為我不想再擴展的服務器上對每一個請求都做認證，所以我決定生成一些令牌，這樣人們就可以將它保存起來，並把它呈現給服務器，然後服務器就讓請求通過。然而，因為Lua模塊沒有一種保持狀態的方式(我已經發現)，所以我們不能將令牌隨處存儲。當你沒有更多的內存時，怎樣來驗證用戶所說的話呢？
解決問題
加密簽名的方式可是咱的救星！我們可以拿用戶的用戶名和過期時間數據來給用戶添加簽名的cookies，這樣就能很容易的驗證每個用戶是誰了，同時我們就不用令牌了。
在nginx中，我們要做的就是直接在指定位置配置access_by_lua_file /our/file.lua，這樣這個指定位置就可以保護我們的腳本了。現在，讓我們一起來寫代碼：
-- Some variable declarations.
local cookie = ngx.var.cookie_MyToken
local hmac = ""
local timestamp = ""
local timestamp_time = 0
-- Check that the cookie exists.
if cookie == nil or cookie:find(":") == nil then
-- Internally rewrite the URL so that we serve
-- /auth/ if there's no cookie.
ngx.exec("/auth/")
else
-- If there's a cookie, split off the HMAC signature
-- and timestamp.
local divider = cookie:find(":")
hmac = cookie:sub(divider+1)
timestamp = cookie:sub(0, divider-1)
end
-- Verify that the signature is valid.
if hmac_sha1("some very secret string", timestamp) ~= hmac or tonumber(timestamp) < os.time() then
-- If invalid, send to /auth/ again.
ngx.exec("/auth/")
end
上面的代碼可以直接運行。我們用一些明文來簽名(這種情況下用的是一個時間戳，當然你可以用任何你想用的),之後我們用密文生成HMAC(哈希信息認證碼)，然後一個簽名就生成了，這樣用戶就不能篡改為無效信息了。
當用戶試圖載入一個資源的時候，我們會檢查cookie裡面的簽名是否有效，如果是，就通過他的請求。反之，我們會把他們重定向到一個發行口令的服務器，這個服務器會驗證並且在沒有的情況下給予他們一個簽名的口令。
明銳的你可能會發現，上面的代碼存在時間上的漏洞。如果你沒有發現，別難過。嗯，也許會有點難過。
這裡是一段Lua的代碼，用來比較兩個字符串在恆定時間上的等值關系（因而能夠阻止任何時間上的攻擊，除非我忽視了什麼，這極為可能）：
function compare_strings(str1, str2)
-- Constant-time string comparison function.
local same = true
for i = 1, #str1 do
-- If the two strings' lengths are different, sub()
-- will just return nil for the remaining length.
c1 = str1:sub(i,i)
c2 = str2:sub(i,i)
if c1 ~= c2 then
same = false
end
end
return same
end
我已經在函數上應用了時間來區分，如我所知，這是一個在恆定時間下的等值字符串。不同長度的字符串會稍稍改變時間，也許是因為子過程sub應用了一個不同的分支而導致的。而且，c1~=c2分支顯然不是恆定時間的，但是在實際中，它相當接近恆定，所以於我們的例子不會有影響。我更傾向於使用XOR操作，從而確定兩個字符串的XOR結果是否為0, 不過Lua似乎不包括二進制位的XOR操作。如果我在這個判斷上有誤，對於任何糾正我都很感激。
