重放攻击

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重放攻击 (Replay Attack) 是指截获正规的通信数据，并将该数据原样重新发送以尝试非法访问的攻击手法。其特点在于攻击者无需破解加密，只需将正规的已认证数据「录制并回放」即可实施攻击。它常与中间人攻击结合执行，认证令牌、API 请求、金融交易数据等各种通信都可能成为攻击目标。尽管原理简单，但若没有适当的对策，仅靠传输加密也无法防御，是一种棘手的攻击。

攻击的原理

1. 截获
捕获正规通信

2. 保存
原样记录数据

3. 重新发送
向服务器发送相同数据

4. 受理
服务器误认为是正规请求

重要的是，攻击者无需理解数据的内容。即便是加密的数据，只要原样重新发送，服务器就会将其作为正规请求处理。TLS 加密可以防止窃听，但无法防止在正规会话内捕获的数据被重复利用。

与会话劫持的区别

重放攻击与会话劫持容易被混淆，但二者的攻击机制不同。

重放攻击

重新发送过去的通信数据
即使原会话已结束也可行
无需修改数据
对策：随机数 (Nonce)、时间戳

会话劫持

夺取活动中的会话
仅在会话有效期间有效
需要窃取会话 ID
对策：防止会话固定、重新认证

对策技术

针对重放攻击的对策，归结为引入「让同一数据无法使用两次」的机制。

随机数 (Nonce)在请求中包含仅可使用一次的随机值，由服务器端记录已使用的随机数并拒绝重复使用时间戳在请求中包含当前时间，拒绝超过一定时间 (例如 5 分钟) 的旧请求挑战-响应服务器每次发送不同的挑战值，客户端基于该挑战返回响应。过去的响应无法重复使用序列号为通信赋予连续编号，检测并拒绝编号的重复或倒退

FIDO/WebAuthn 抵御重放攻击的原因

FIDO/WebAuthn 协议从设计阶段就内置了对重放攻击的抵抗能力。每次认证时服务器都会生成随机的挑战值，客户端使用私钥对该挑战进行签名。由于签名中包含挑战值、来源 (所连接的域名) 以及认证器的计数器值，因此即使重新发送过去的签名，也会因挑战值不匹配而被立即拒绝。重要的是要与会话劫持对策和会话令牌窃取对策相结合，实现整个认证流程的加固。

Kerberos 的票据有效期

在 Active Directory 环境中广泛使用的 Kerberos 认证协议也内置了重放攻击对策。认证票据 (TGT) 设有有效期 (默认 10 小时)，过期的票据会被拒绝。此外，每个请求都包含时间戳，服务器会验证服务器与客户端之间的时间差是否在 5 分钟以内。这一时间同步要求，也是在 Kerberos 环境中运行 NTP 服务器被视为必需的原因。

重放攻击是一种经典手法，但随着 IoT 设备和 API 通信的增加，对策不足的系统至今仍大量存在。通过与两步验证的引入相结合，可以进一步提高认证的稳健性。网络安全专业书 (Amazon)推荐用来深入学习协议层面的对策。