分析 WordPress `wp_get_session_token()` 函数源码：用户会话令牌的生成与管理。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位观众老爷们，晚上好！今天咱们来聊聊WordPress的“小秘密”——用户会话令牌，也就是wp_get_session_token()这个函数背后的故事。

一、开场白：会话令牌的重要性

想象一下，你去一家咖啡馆，点了一杯咖啡，咖啡师给了你一个号码牌。下次你再去，只要出示这个号码牌，咖啡师就知道你是谁，你上次点了什么，甚至可能还记得你喜欢加多少糖。

在Web世界里，这个“号码牌”就是会话令牌（Session Token）。它让服务器能够记住你是谁，你做了什么操作，而不用每次都让你重新登录验证身份。

WordPress的wp_get_session_token()函数，就是负责生成和管理这个“号码牌”的关键。它确保了用户的登录状态保持有效，让用户可以在网站上自由穿梭，而不用频繁地输入用户名和密码。

二、扒开源码：wp_get_session_token() 函数的真面目

咱们先来看看wp-includes/pluggable.php文件中 wp_get_session_token() 的源码（简化版，略去了一些兼容性判断和过滤）：

function wp_get_session_token() {
    if ( isset( $_COOKIE[LOGGED_IN_COOKIE] ) ) {
        $cookie = $_COOKIE[LOGGED_IN_COOKIE];
        $token = wp_parse_auth_cookie( $cookie, 'logged_in' );

        if ( $token ) {
            return $token['token'];
        }
    }

    return false;
}

这段代码逻辑简单粗暴：

检查Cookie： 首先，它会检查是否存在名为LOGGED_IN_COOKIE的Cookie。这个Cookie是WordPress用来存储用户登录信息的关键。LOGGED_IN_COOKIE的值通常是wordpress_logged_in_[hash]，这里的[hash]是网站的哈希值，用于区分不同WordPress站点的Cookie。
解析Cookie： 如果Cookie存在，就调用wp_parse_auth_cookie()函数来解析Cookie中的信息。这个函数会将Cookie的值分解成用户名、过期时间、令牌等信息。
提取令牌： 如果成功解析了Cookie，就从解析结果中提取出令牌（token）并返回。
返回false： 如果Cookie不存在，或者解析失败，就返回false，表示没有找到有效的会话令牌。

三、Cookie的秘密：LOGGED_IN_COOKIE 的结构

LOGGED_IN_COOKIE存储了用户的登录信息，但它并不是直接存储用户名和密码，而是存储了加密后的信息。它的结构大致如下：

[用户名]|[过期时间]|[哈希值]|[令牌]

例如：

admin|1678886400|e5d93651bb619e68b10f835f283f67a6|a1b2c3d4e5f6g7h8i9j0k1l2m3n4o5p6

用户名： 用户的登录名。
过期时间： Cookie的过期时间戳。
哈希值： 基于站点密钥生成的哈希值，用于验证Cookie的有效性。
令牌： 用户的会话令牌，也就是wp_get_session_token()函数返回的值。

四、深入解析：wp_parse_auth_cookie() 函数

wp_parse_auth_cookie() 函数负责解析 LOGGED_IN_COOKIE 的值，并提取出其中的信息。它的源码比较复杂，这里只给出关键部分：

function wp_parse_auth_cookie( $cookie = '', $scheme = '' ) {
    if ( empty( $cookie ) ) {
        return false;
    }

    $cookie_elements = explode( '|', $cookie );

    if ( count( $cookie_elements ) !== 4 ) {
        return false;
    }

    list( $username, $expiration, $hmac, $token ) = $cookie_elements;

    $username   = sanitize_user( $username, 'username' );
    $expiration = intval( $expiration );

    $valid = wp_validate_auth_cookie( $cookie, $scheme, $token );

    if ( ! $valid ) {
        return false;
    }

    return array(
        'username'   => $username,
        'expiration' => $expiration,
        'hmac'       => $hmac,
        'token'      => $token,
    );
}

这个函数做了以下事情：

分割Cookie： 使用explode('|', $cookie)将Cookie的值分割成四个部分：用户名、过期时间、哈希值、令牌。
验证Cookie： 调用 wp_validate_auth_cookie() 函数来验证 Cookie 的有效性。这个函数会检查 Cookie 的过期时间、哈希值是否正确，以防止 Cookie 被篡改。
返回解析结果： 如果 Cookie 验证通过，就将解析结果以数组的形式返回，包括用户名、过期时间、哈希值、令牌。

五、安全卫士：wp_validate_auth_cookie() 函数

wp_validate_auth_cookie() 函数是验证 Cookie 安全性的关键。它会检查 Cookie 是否过期，以及哈希值是否与根据站点密钥重新计算出的哈希值一致。如果 Cookie 被篡改或过期，验证就会失败，用户需要重新登录。

wp_validate_auth_cookie() 函数的源码比较复杂，涉及到哈希算法和站点密钥，这里不做详细分析，只说明其作用：

防止Cookie篡改： 通过验证哈希值，确保Cookie没有被恶意用户修改。
防止Cookie重放攻击： 通过验证过期时间，确保Cookie在有效期内使用，防止恶意用户盗用过期的Cookie。

六、令牌的生成：wp_generate_auth_cookie() 函数

虽然wp_get_session_token() 函数只是用来获取令牌，但令牌的生成过程也很重要。令牌是在用户登录成功后，由wp_generate_auth_cookie() 函数生成的。

wp_generate_auth_cookie() 函数的源码如下（简化版）：

function wp_generate_auth_cookie( $user_id, $expiration, $scheme = 'logged_in', $token = '' ) {
    $user = get_userdata( $user_id );

    if ( ! $user ) {
        return false;
    }

    $username = $user->user_login;

    if ( empty( $token ) ) {
        $token = wp_generate_password( 20, false );
        update_user_meta( $user_id, 'session_tokens', wp_get_all_sessions_for_user( $user_id, false ) + array( wp_hash( $token ) => array( 'expiration' => $expiration, 'ip' => $_SERVER['REMOTE_ADDR'], 'ua' => $_SERVER['HTTP_USER_AGENT'] ) ) );
    }

    $key = wp_hash( $username . '|' . $expiration . '|' . $token, $scheme );
    $hash = hash_hmac( 'md5', $username . '|' . $expiration . '|' . $token, $key );
    $cookie = $username . '|' . $expiration . '|' . $hash . '|' . $token;

    return $cookie;
}

这个函数做了以下事情：

生成随机令牌： 如果没有传入令牌，就使用 wp_generate_password() 函数生成一个随机的20位字符串作为令牌。并且将这个token存入用户meta中，Key为session_tokens，值为一个数组，包含了token的hash，过期时间，ip地址和user agent信息。
生成哈希值： 使用 wp_hash() 函数和 hash_hmac() 函数，基于用户名、过期时间、令牌和站点密钥生成哈希值。
构建Cookie值： 将用户名、过期时间、哈希值和令牌拼接成字符串，作为Cookie的值。

七、用户会话的管理：wp_get_all_sessions_for_user()、wp_destroy_other_sessions() 和 wp_destroy_current_session()

WordPress 还提供了一些函数来管理用户的会话，例如：

wp_get_all_sessions_for_user( $user_id, $device = false ): 获取指定用户的所有会话信息。
wp_destroy_other_sessions( $user_id, $token ): 销毁指定用户除了当前会话之外的所有会话。这个功能通常用于用户修改密码后，强制其他设备下线。
wp_destroy_current_session(): 销毁当前会话。这个功能通常用于用户注销登录。

这些函数通过操作用户元数据（user_meta）中的 session_tokens 字段来实现会话的管理。session_tokens 字段存储了用户所有有效会话的令牌哈希值、过期时间、IP 地址和 User Agent 等信息。

八、wp_hash() 和 hash_hmac()：哈希算法的选择

在 wp_generate_auth_cookie() 函数中，使用了 wp_hash() 和 hash_hmac() 两个函数来生成哈希值。

wp_hash(): WordPress 自定义的哈希函数，用于生成密钥。它使用了 WordPress 的盐（salt）和密钥（secret key）来增加哈希的安全性。
hash_hmac(): PHP 内置的哈希函数，用于生成带密钥的哈希值。它使用了 HMAC（Hash-based Message Authentication Code）算法，可以有效地防止消息被篡改。

选择这些哈希算法的目的，是为了确保 Cookie 的安全性，防止恶意用户伪造或篡改 Cookie。

九、代码示例：手动获取和验证会话令牌

下面是一个简单的代码示例，演示如何手动获取和验证会话令牌：

<?php
// 获取当前用户的会话令牌
$token = wp_get_session_token();

if ( $token ) {
    echo '当前用户的会话令牌是：' . $token . '<br>';

    // 获取当前用户的信息
    $user = wp_get_current_user();

    // 验证会话令牌（这里只是一个简单的示例，实际验证过程更复杂）
    $cookie = $_COOKIE[LOGGED_IN_COOKIE];
    $cookie_elements = explode( '|', $cookie );
    list( $username, $expiration, $hmac, $token_from_cookie ) = $cookie_elements;
    if($token_from_cookie === $token)
    {
        echo "会话令牌验证成功";
    }
    else
    {
        echo "会话令牌验证失败";
    }
} else {
    echo '当前用户没有登录';
}
?>

十、总结：wp_get_session_token() 背后的安全机制

wp_get_session_token() 函数虽然简单，但它背后却隐藏着一套复杂的安全机制，包括：

Cookie存储： 使用 Cookie 来存储用户登录信息，避免在 URL 中传递敏感信息。
哈希算法： 使用 wp_hash() 和 hash_hmac() 等哈希算法来保护 Cookie 的安全性。
过期时间： 设置 Cookie 的过期时间，防止 Cookie 被长期盗用。
会话管理： 提供了一系列函数来管理用户的会话，例如销毁其他会话、销毁当前会话等。

通过这些安全机制，WordPress 确保了用户的登录状态保持有效，同时防止了恶意用户盗用或篡改 Cookie，保障了网站的安全性。

十一、常见问题与注意事项

Cookie被禁用： 如果用户的浏览器禁用了 Cookie，wp_get_session_token() 函数将无法获取到会话令牌，用户需要重新登录。
Cookie过期： 如果 Cookie 过期，wp_get_session_token() 函数也会返回 false，用户需要重新登录。
站点密钥被泄露： 如果 WordPress 的站点密钥被泄露，恶意用户可能会伪造 Cookie，从而冒充其他用户登录。因此，保护站点密钥非常重要。
HTTPS： 建议使用 HTTPS 协议来加密 Cookie 的传输，防止 Cookie 被中间人窃取。
XSS攻击： 防御跨站脚本攻击（XSS），因为 XSS 攻击者可以利用 JavaScript 代码窃取用户的 Cookie。
CSRF攻击： 防御跨站请求伪造（CSRF），因为 CSRF 攻击者可以利用用户的登录状态，在用户不知情的情况下执行恶意操作。

十二、最后的啰嗦：安全无小事

总而言之，wp_get_session_token() 函数是 WordPress 用户会话管理的核心。理解其背后的原理，可以帮助我们更好地理解 WordPress 的安全机制，从而更好地保护我们的网站。记住，安全无小事，每一个细节都可能影响到网站的整体安全性。

今天的讲座就到这里，希望大家有所收获！下次再见！

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