什么是路径遍历攻击
路径遍历攻击（Directory Traversal Attack），是一种通过向文件访问函数输入“.”、“..”等特殊字符序列，达到访问系统文件、修改系统配置信息、窃取用户隐私数据等目的的攻击方式。
在Web应用程序中，攻击者可能会利用此类漏洞抵触性地访问受限资源，比如：
config文件（如web.xml）
数据库配置文件
密钥文件
系统日志和备份文件
这些文件包含敏感信息，因此泄露它们可能会导致安全问题。
如何防止路径遍历攻击
使用正则表达式过滤路径参数
过滤用户输入的字符串是防止路径遍历攻击的一种常见方法。例如，使用正则表达式可以确定字符序列是否由英文字母、数字和标点符号组成：
public static boolean isSafePath(String path) {
return path.matches("^[/0-9a-zA-Z._-]+$");
}
这个方法会把以斜杠开头的路径名字与英文字母、数字和特殊字符组成的字符串进行匹配。如果传入的path参数不匹配该正则表达式，将返回false。
当然，正则表达式并不能完全防止路径遍历攻击，因为攻击者可以利用不同的字符集来绕过正则过滤。
使用白名单机制
白名单机制是一种更加安全且更加有效的方法。它将一个已知的，允许访问的文件列表存储在白名单中，如果用户请求的文件未被列入白名单，访问将被拒绝。
例如，假设我们的web应用程序只允许下载特定目录下的文件：
private static final String[] WHITELIST = {"/filedir1/", "/filedir2/"};
public static boolean isSafePath(String path) {
for (String allowedPath : WHITELIST) {
if (path.startsWith(allowedPath)) {
return true;
}
}
return false;
}
如果用户请求访问这个白名单之外的文件，这个方法将直接返回false。
使用内置函数
Java提供了一些内置函数，可以帮助我们安全地处理文件的路径：
File.getCanonicalPath：返回文件的规范路径。
File.getCanonicalFile：返回表示文件规范路径的abstract路径名。
File.getParentFile：返回抽象路径名的父目录。
对用户输入的文件路径进行规范化，可以消除掉所有的相对路径。
public void normalizePath(String path) throws IOException{
String normalized = new File(path).getCanonicalPath();
System.out.println(normalized);
}
以上代码会将路径名转换为规范路径名，并将字符 '.' 和 '..' 缩略名称展开为绝对路径名，从而消除所有相对路径。
处理文件名的逻辑问题
在处理文件路径时，应该仔细考虑子目录、文件名、后缀名等各种因素。攻击者可能会利用缺陷直接访问受保护的文件。避免这种问题的方法是使用文件名的逻辑处理。
我们可以通过以下代码限制文件名的长度：
String fileName = "file.txt";
if (fileName.length() > 100) {
throw new Exception("Filename too long.");
}
我们还可以使用以下代码检查文件后缀：
String[] whitelist = {".txt", ".jpg", ".html"};
String filename = "file.txt";
for (String ext : whitelist) {
if (filename.endsWith(ext)) {
System.out.println("Valid file type.");
break;
}
}
在上面的代码中，我们使用了循环来检查用户指定的文件名是否以合法的后缀名结尾。如果文件名的后缀与白名单中的任何一个条目相匹配，它就会被视为有效的文件。
总结
路径遍历攻击是一种非常常见的安全漏洞。攻击者可以通过输入特殊字符序列来访问受限资源，从而导致安全问题。为了避免路径遍历攻击，我们可以使用正则表达式、白名单机制、内置函数和逻辑处理等各种方法来规范化用户输入的文件路径。
在编写Web应用程序时，我们应该确保我们的代码安全性，防止被黑客利用攻击。要做到这点，我们需要充分了解路径遍历攻击的原理，采取相应的预防措施。