校园网投票安全隐患及解决措施探讨

2011-07-18卢雪栋

杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2011年6期

崔勇，卢雪栋

(浙江师范大学教师教育学院，浙江金华321004)

0 引言

随着Internet的迅速发展，接入Internet的站点越来越多，这为我们在网上对一些问题的调查和评选奠定了基础。目前，网络投票已经被广泛地使用，它不仅给组织者节省了大量的人力、物力和财力，也使得网络投票变得方便、快捷，大大降低了成本。尽管网络投票有着无可厚非的优势，但是也暴露出两个主要问题，一个是用户匿名投票，另一个是用户可以重复投票［1］。面对这些问题，国内有些研究者提出一些解决措施，其中利用session和cookies跟踪用户投票是主流的解决方法。但是cookies和session都有其缺陷，比如两者都有一定的生命周期、用户可以手动删除电脑中的cookies等［2］。近几年，大学招生越来越多，为了便于管理，很多人为的事情都转化为管理系统的形式。其中，投票也由原来的纸质形式转化为网络投票形式。基于校园网的网络投票与一般的网络投票有一些不同:前者的用户群体主要是学生和教师，而后者用户群体不固定;前者一般在内网进行，而后者是外网，前者相对于后者更容易确定投票用户等。因此，基于校园网的投票安全性问题有其独特的解决方法。本文提出了3种解决办法，第1种和第2种仅仅是相对于校园网而言的，而第3种解决办法则是一般性措施。

1 解决措施探讨

1.1 使用严格的学号/工号，身份证号认证

基于校园网的投票不同于校外的一些网络投票，前者的投票群体比较固定，主要是学生和教师，而后者比较混杂。因此为了避免外界人员投票以及帮忙刷票，投票人员需要使用自己的学号或者工号以及身份证进行认证。使用身份验证的前台、后台业务流程图如图1所示:

图1 身份验证前台、后台业务流程图

在后台管理员操作界面，采用了数据批量导入的方法。首先，建立一个Student表，用以记录学生投票的情况，如表1所示。其次，由于一般本科类大学都有20000以上的学生，数据量相当庞大，而学生的信息都保存在excel中。由excel导入access/sql server中，采用了数据批量导入的方法(此处代码略去)。

表1 Student表

在前台用户投票界面，用户需要输入自己的学号/工号以及身份证后6位数字才能选择候选人。验证完毕，产生一个用户学号的session值。然后用户就可以选择候选人，进行投票，并将投票结果保存到selmenbers字段中。下面是前台记录用户投票信息的一小段代码:

1.2 每隔一段时间同一个Ip地址只能投一次票

第一个措施虽然能够有效地避免非法用户的投票，刷票等操作，但是对于合法用户，依然可以在同一台机器上使用别人的学号反复进行投票。学校的Ip地址大都是通过Dhcp分配的内部地址，空余地址比较多，在一段很短的时间内Ip地址是不会改变的。因此，可以采用每隔两小时同一个Ip地址只能投一次票的方法。此时，可以增加一个IpLimit表，如表2所示:

表2 IpLimit表

该程序的基本思想是:记录用户的Ip地址、投票时间以及学号/工号，写到IpLimit表中。遇到相同的Ip地址，则判断投票时间间隔，如果小于两小时，提醒用户不可以投票;如果大于两小时则删除原来的Ip地址和时间，记录该用户的Ip地址和投票时间。该程序的流程图如图2所示:

图2 每隔一段时间同一Ip地址只能投一次票流程图

该技术的具体实现代码如下，首先需要定义几个函数:

然后，将这几个函数插入到指定的程序位置中:

其次，在将投票信息保存到数据库中之前，需要调用函数二:

最后，在所有验证工作都结束后，将投票信息保存到数据库中后，调用函数三:

1.3 防止sql注入攻击

以上两个措施很好地解决了刷票的问题，但是SQL注入也是一种常用攻击的方法，因此不可小觑。通过此方法一些非法用户检索他人的数据，改变服务器的设置或者有意破坏他人的服务器。SQL注入式攻击不是SQL的问题，而是不适当的程序造成的。

一般有3种解决办法:替换输入字符串中的危险字符和禁止用户输入危险字符［3］，如果是SQL数据库，还可以采用存储过程［4］。采用了第1种办法，主要思路是定义一个过滤非法参数的函数，这些非法参数都保存在一个字符串中，最后使用一个循环结构验证提交的参数是否在这个字符串中，如果在，则为非法参数，并且报错，反之亦然。这个函数比较简单，在这里就不将代码写上。

2 后续思考

通过以上3种办法，笔者将该投票网站很好的运用到我校各项投票活动中，使得学校相关投票工作安全、公平的进行。但是，没有绝对安全的系统，笔者希望在后面的工作中借鉴别人的一些思路和自己的思考，再加入一些安全措施。如一些研究者提出的基于CA认证的投票技术较好地解决了一些安全问题，保证了投票者的合法性，保证了投票的公正性，真实性和有效性，实现了一人一票［5］。但是如果要彻底解决安全问题，还需要考虑网络及相关硬件的安全性和可靠性，同时必须加强投票系统操作人员的管理。