什么是 API 安全？8 个核心概念和示例

# Web 开发# 网络安全

由于 API 直接关系到您的数据、用户和品牌声誉，因此 API 安全性是任何应用程序安全计划的重要组成部分。虽然它们可以实现无缝的应用程序互连，但安全性较差的 API 会导致被忽视的漏洞，从而使您面临威胁。随着您的 API 生态系统的发展，保护它的复杂性也在增加。

如果您是采用 API 优先策略的 74% 组织之一，那么您必须投资于专门的 API 安全实践。当然，承认 API 安全的重要性是一回事；将其嵌入到您的敏捷工作流程中而不影响速度或效率又是另一回事。

a little girl standing in front of a fire

什么是 API 安全？

API 安全涉及一组策略，用于保护通过 API 传输的敏感数据。每个 API 端点代表一条特定路由，允许客户端（应用程序、服务或用户）发送数据请求、执行操作或在服务器上触发操作。

API 安全主要关注与这些端点相关的风险，这些端点通常容易受到攻击。主要目标是防止未经授权的访问、阻止数据泄露以及防御注入攻击和凭证填充等常见威胁。

充分的 API 安全性使用各种工具和技术，包括身份验证协议、实时监控、加密、速率限制和输入验证。由于 API 经常处理敏感数据，因此在保持性能和避免中断开发过程的同时实施这些保护措施至关重要。

a diagram showing the process of a server's application

它包括身份验证协议、实时监控、加密、速率限制和输入验证等工具和方法，以保护访问并检测异常活动。由于 API 通常直接处理敏感数据，因此实施这些保护措施至关重要 —— 但它需要在不影响性能或中断开发周期的情况下进行。

API 安全性与应用程序安全性：有什么区别？

API 和应用程序安全旨在保护数据，但它们实现的方式不同。API 安全侧重于保护每个端点，并通过精细的权限控制访问，以保护每次数据交换。相比之下，应用程序安全涵盖整个堆栈，从 UI 到后端系统，保护更广泛的生态系统。

API 安全性以敏捷性为目标，使用实时监控和异常检测来立即应对每次调用时出现的威胁。另一方面，应用程序安全性采用结构化方法，使用静态代码分析和安全编码等技术来解决整个系统的风险。

API 依靠基于令牌的方法（如 OAuth 和 JWT）进行身份验证，这些方法可提供特定的短期访问权限。应用程序安全性使用更广泛的访问控制（如基于角色的访问控制 (RBAC)）来管理多个级别的权限。

为什么需要 API 安全？

API 对于现代应用程序至关重要，但由于其运行方式和暴露内容，它们会引入独特的漏洞。遗憾的是，传统的安全方法无法完全管理这些漏洞。以下几个挑战可能会使安全性复杂化并增加组织的风险：

  • 攻击面增加 --- 平均每个应用程序都有数十个 API 端点，每个端点都是攻击者的潜在入口。处理用户身份验证或财务数据的端点风险尤其高。如果无人监控，它们将成为注入、破坏对象级授权 (BOLA) 和参数篡改等攻击的主要目标。
  • 快速开发周期——API 通常会快速开发和部署，以支持敏捷方法和 CI/CD 管道。然而，安全审查和测试可能会滞后，尤其是当安全实践未直接嵌入 DevOps 流程时。
  • 动态、分布式环境——API 跨越云、本地和混合环境，每个环境都有不同的安全要求。适用于本地 API 的方法在云中可能失效，这使得一致的安全实施成为一项重大挑战。
  • 复杂的集成网络——API 通常是连接微服务网络的粘合剂，每个微服务都有自己的安全状态。一个 API 中的一个漏洞就可能暴露整个服务链，从而扩大安全影响。在建筑等行业，强大的 API 安全性可以通过保护监控系统、传感器和维护应用程序之间的数据交换来支持预防性维护计划。
  • 第三方依赖——许多 API 依赖第三方服务来实现功能，例如支付处理、身份验证或数据丰富。这些集成引入了第三方风险，因为您的 API 的安全性现在取决于外部提供商的安全性。

    • API 安全的 8 个核心概念和示例

    1. 身份验证和授权

    身份验证可确认用户身份，而授权可控制每个用户可以访问的内容。OAuth 2.0 是首选的基于 API 令牌的访问方式，允许您授予一定范围内的访问权限而无需暴露凭据。借助 **Auth0** 和 **Okta** 等工具，您可以设置 OAuth 以根据自定义用户角色或应用程序需求限制访问权限，而 **passport.js** (Node.js) 和 **Spring Security** (Java) 等库则支持 OAuth 流程。

    a diagram of a server and a server

    考虑将 MFA 与 OAuth 2.0 上的 OpenID Connect (OIDC) 集成，以添加额外的验证层，即使访问令牌被盗也能保护敏感端点。

    2. 输入验证

    输入验证可拦截恶意负载，从而防止 SQL 或 XML 注入等注入攻击。使用基于允许列表的验证来为终端定义严格的输入格式，仅允许批准的数据类型、范围或字符。允许列表使攻击者更难操纵请求以绕过文件管理器。

    在 Node.js 中，**express-validator** 有助于快速设置验证，而 **OWASP 的 ESAPI** 提供了跨不同语言的安全输入验证的预构建函数。

    const { body } = require('express-validator'); app.post('/api/data',
[ body('username').isAlphanumeric().isLength({ min: 3, max: 15 }), body('email').isEmail() ],
(req, res) => { // Process validated data });

    3. JSON Web 令牌

    **JSON Web Tokens** (JWT) 通过将用户声明存储在令牌中来简化无状态身份验证，从而减少数据库负载并加快用户验证速度。但是，JWT 实施必须谨慎，尤其是在处理和存储令牌的方式上。将令牌安全地存储在 **HTTP-only cookies** 或 **安全** **存储** 中，以避免客户端篡改。例如，Node.js 中的 **JSONwebtoken** 是一个流行的 JWT 实施库。

    使用短期令牌与刷新令牌相结合，以平衡安全性和用户体验。15 分钟的有效期可以很好地缓解令牌劫持：

    const jwt = require('jsonwebtoken');
const token = jwt.sign({ userId: 123 }, 'secretKey', { expiresIn: '15m' });
    a diagram of a server and a server

    4. 速率限制

    速率限制有助于抵御暴力破解和 DDoS 攻击。通过限制客户端在给定时间范围内可以发出的请求，您可以控制流量并防止资源过载。

    const rateLimit = require('express-rate-limit');

const limiter = rateLimit({
  windowMs: 15 * 60 * 1000, // 15 minutes
  max: 100 // limit each IP to 100 requests per windowMs
});
app.use('/api/', limiter);

    5.加密

    如果不加密，您的数据很容易被拦截和篡改。**传输层安全性 (TLS)** 可保护传输中的数据，而 **字段级加密** 可保护 API 请求中的特定敏感详细信息，例如付款信息。请记住，确保加密密钥安全与加密数据同样重要。

    对于处理特别敏感数据（例如财务或健康信息）的 API，建议使用**端到端加密 (E2EE)**。E2EE 在源头加密数据，并将其加密到最终目的地，因此即使数据经过多个服务，也只有发送者和接收者可以解密。

    6. API 网关

    **API 网关** 充当集中式安全检查点，允许您在所有端点上实施统一的策略，以进行身份​​验证、速率限制和流量检查。它们在微服务架构中特别有用，可以简化分散服务的安全性。考虑使用网关将敏感的内部 API 与公共 API 隔离开来。Google 的 **Kong Gateway** 和 **Apigee** 是受欢迎的选择。

    a diagram of the api gateway

    7. API 安全测试

    随着 API 的发展以及业务需求和集成的变化，您必须建立持续检查以发现新的漏洞。Jit 可以利用 **OWASP Zed Attack Proxy (ZAP)** 进行 DAST 测试来模拟可能影响 API 的真实攻击场景，从而促进这些检查。

    Jit 的扫描会主动探测 SQL 注入、跨站点脚本和配置缺陷等问题，让您清楚地了解 API 的防御能力。您可以设置每日扫描或每次部署时触发测试。选择经过身份验证的扫描以获得更深入的洞察，或运行快速、未经身份验证的扫描来发现表面安全配置错误。

    8.跨域资源共享（CORS）

    CORS 配置控制域如何与您的 API 交互，以防止跨域攻击。CORS 策略允许您指定哪些外部来源可以访问资源，从而防止未经授权的域利用数据或功能。CORS 设置中的错误配置可能会导致数据泄露，因此采用 **默认拒绝立场** 至关重要，仅允许受信任的来源访问您的 API。

    const cors = require('cors');
app.use(cors({
  origin: 'https://trusted-origin.com',
  methods: 'GET,POST'
}));

    使用 Jit 建立弹性 API 安全性

    API 是强大的资产——但前提是您必须管理好它们的风险，这样好处才能超过漏洞。每个 API 都是您数据和服务的直接通道，因此它们很容易成为恶意行为者的目标。这里的关键是实施主动的内置安全措施，以确保您的 API 安全，而不会影响您的开发速度。

    Jit 的 ASPM 平台为 API 安全带来了一个自动化层，在每次代码更改时进行实时安全评估并在部署之前发现漏洞。Jit 的优势在于优先处理高风险问题，通过自动补救路径指导团队，从而保持开发快速而专注。**.**