Rails Rack/Rails 服务器获取用户 IP 问题分享

dsh0416 · 发布于 2017年12月26日 · 最后由 hegwin 回复于 2018年01月11日 · 1508 次阅读
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由于最近论坛发生了某些讨论,出现了一个恶意攻击的账号。然而去查用户 IP 时,却发现没有拿到用户的 IP。这个问题非常诡异,几经排查,终于发现了问题,问题同时发生在 Rack 和 Rails 的实现上,这意味着这个问题可能影响几乎所有 Ruby Web 服务器。故有必要写下此文,分享这一问题。

代理

我们先做一个假设问题,如果你是 Rack 的作者,你会如何获取客户端的 IP 地址?

最容易想到的就是直接获取 TCP 连接的 IP。这个在 Rack 中已经被 parse 成 env['REMOTE_ADDR'] 了,于是直接获取这个值就可以了。这个做法基本上是对的,但是很快就遇到了问题。如果我的服务器躲在 HTTP 反向代理或者负载均衡之后,那么我获取到的岂不是都是代理的 IP 而不是真正的用户 IP 了吗?

早年有一些公司会自己设置 HTTP header 来解决这一问题。2004 年 IETF 通过了 RFC 7239 标准,为这样的问题制定了通用的标准。简单来说,就是用 X-Real-IP header 标记用户的真实 IP,用 X-Forwarded-For header 标记途径路由。

这时候你可能会想 X-Real-IP 不是已经表示了用户的真实 IP 了吗?为什么还需要 X-Forwarded-For 呢?因为 X-Real-IP 可能是用户伪造的。当然这也取决于你的反向代理是怎么配置的,如果你在 nginx 中强写 X-Real-IP 其实没有这一问题。

但 Rack 作为一个通用的 Web 服务器框架,并不能相信用户会正确处理这个 header。Rack 的判断逻辑初衷是这样的:请求经过了一系列的节点,写了 X-Forwarded-For header,去掉可信任的路由,经过的最后一个路由,是用户 IP。如果用户伪造这个头,那也会是最后一个被最后一个内网路由加上其真实的 IP,从而避开攻击。

听起来很合理,但是这留下了一个问题:

  • 哪些路由 IP 是可信任的?

大于配置的约定

可信任 = 内网?

Rack 没有强制要求用户自己配置,其判断哪些是可信任的路由 IP 是通过判断 IP 是不是在内网下来的,这在大多数情况下,确实工作,所以我们可能根本不会注意到它。下面是代码:

# https://github.com/rack/rack/blob/b0818268fd9f4026a1b0fb205cc1060ee38a23cc/lib/rack/request.rb#L419

def trusted_proxy?(ip)
  ip =~ /\A127\.0\.0\.1\Z|\A(10|172\.(1[6-9]|2[0-9]|30|31)|192\.168)\.|\A::1\Z|\Afd[0-9a-f]{2}:.+|\Alocalhost\Z|\Aunix\Z|\Aunix:/i
end

这一串正则可以说是相当的刺激,抛开后面的 unix 文件描述符、localhost 和 IPv6 不讲。前面一部分的正则非常取巧。因为在 IP 地址 3 种主要类型(A 类地址、B 类地址、C 类地址)里各有一部分可以作为私有地址。

A类地址:10.0.0.0~10.255.255.255

B类地址:172.16.0.0~172.31.255.255

C类地址:192.168.0.0~192.168.255.255

而 Rack 就是把它们过滤掉了,这些确实描述了可能的内网地址。无论你架在云服务商那里,还是自建机房,能分配的内网确实就是这些。这在大多数情况下工作,除非:

可信任 = { 内网, 可信任外网 }

如果你的代理跨内网,比如在多个可用区之间代理,又或者把服务器架在高防后,而高防和你的 IP 不在同一个内网,那你就悲剧了。

因为中间跨越了公网 IP,Rack 的正则没有 match 上,所以自然就视其为不可信任的 IP,直接取了这个 IP 作为客户端的 IP。

特别是后者,因为你切换高防是一个很仓促的事件,可能根本想不清这些事,而一旦在高防期间出了问题,就真的查不到 IP 了。

影响

由于这个问题出在 Ruby Web 最常用的框架 Rack 上。无论是 Sinatra、Cuba 还是 Rails 都是直接建在上面,Rails 的各种 gem 例如 Devise 也是基于这个假设是正确的。所以几乎所有的 Ruby Web 应用都会受影响。当然你裸写 TCP 本来就是要自己处理的,自然不受影响。

如何配置 Rack

于是,如果我们要配置,怎么配置呢?Rack 本身并没有直接暴露配置的接口,所以答案就只剩下一种:

元编程

例如我需要加入特殊可信任 IP 1.2.3.4,在你应用监听前,Rack 被 require 后(例如 Rails 的 initializer 里)加入形如以下的代码:

module Rack
  class Request
    def trusted_proxy?(ip)
      ip =~ /\A127\.0\.0\.1\Z|\A(10|172\.(1[6-9]|2[0-9]|30|31)|192\.168)\.|\A::1\Z|\Afd[0-9a-f]{2}:.+|\Alocalhost\Z|\Aunix\Z|\Aunix:|\A1\.2\.3\.4Z/i
      # 自定义的判断函数,可信任的返回任意值,不可信任的返回 nil 即可。
    end
  end
end

另外需要注意的时,这里不适合从文件或网络 I/O 中获取判断的条件,因为这个部分会被非常频繁地调用,除非你自己实现缓存。

Rails 用户的坑

如果你是 Rails 应用,以为做到上面就够了吗?你有没有注意到 Rails 的默认中间件中有一个 ActionDispatch::RemoteIp,你知道这是啥玩意吗?

Rails 也认识到了 Rack 有这个问题,为了方便配置,把获取 IP 的部分自己单独实现了一遍,默认也是信任内网,然后新建了一个参数: request.remote_ip 用来记录这个值。Rails 看似好意其实带来了不便,因为仍然有许多 gem 是基于 Rack 的 request.ip 写的,比如黑名单工具 Rack Attack,所以并不能帮我们节省配置。

所以你还要再配置一遍 Rails 才行。

config/application.rb 下执行如下代码:

proxies = [] # proxies 这个参数接受多种形式的参数,详见 http://api.rubyonrails.org/classes/ActionDispatch/RemoteIp.html

config.middleware.swap ActionDispatch::RemoteIp, ActionDispatch::RemoteIp, true, proxies

解决!

注:示例使用的是 Rails 5 的代码,Rails 3 和 4 的配置代码甚至还不一样🤦‍♀️

旧版本详见 Issue#5223 这个被反复打开的 Issue。

这是一个很不容易遇到的场景,但一旦遇到又很容易被忽视,忽视后有可能产生很大的麻烦。而且说实话,平时哪怕读 Rack 和 Rails 的源代码也想不到会有这种场景。了解后各位 Ruby 开发者在平时开发中多注意一下吧!

共收到 3 条回复
8cd1d3 lgn21st 将本帖设为了精华贴 12月26日 19:39
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之前也研究过 Rails 这个问题,借楼贴个相关外链 Rails使用负载均衡后获取用户ip错误问题解决

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以前 搞过拿到原始ip,最后发现,在这个过程中总有一些手段,拿到的ip并不是最出请求发出的ip。可以使用服务器的防火墙,禁掉ip吧

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也曾遇到这个问题,用了阿里的负载均衡,然后rails这边用devise做的用户登陆,结果users表里的current(last)_sign_in_ip全是负载均衡的服务器的IP。

阿里的文档当时是让我们从headers的HTTP_REMOTEIP里去拿,于是就很简单的覆盖了devise提供的update_tracked_fields方法。

我感觉能有个中间件来做这个应该是比较理想的,不过后来也没再研究。

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