随着技术不断进步，网络交易、数据以及身份信息的完整性和安全性变得愈发重要。

无论是网上银行、社交媒体还是各种形式的数字身份，我们都越来越依赖各种数字化系统来帮我们实现关键的社会功能。在此背景下，网络攻击的成熟度、频率和攻击表面也在不断增长。

本文将深入剖析一种广为人知的网络攻击形式，那就是重放攻击。

什么是重放攻击

重放攻击指攻击者拦截一条通常是加了密的消息，并恶意将这条消息重新发送给消息接收方，以通过身份验证或在网络中实施欺诈行为。简而言之，攻击者在发起重放攻击时，会伪装成有效消息的发送方，并将同一条消息反复“重放”给接收方。

在重放攻击中，攻击者会在消息发送方和接收方之间拦截一条有效消息（注：接收方通常是某个网络或服务器），然后将这条消息重放给接收方。

重放攻击因其简单直接的攻击方式而流传甚广。发起重放攻击不需要执行复杂的任务，比如破解加密代码或利用软件漏洞，攻击者只需在不被网络察觉的情况下拦截、存储并再次发送网络参与者发出的有效消息即可。这类攻击通常用于执行未授权的操作、以欺诈的方式复制交易或冒名顶替网络用户。

重放攻击案例

重放攻击在网络安全领域是一个非常常见的概念。当需要发送一条经过验证的消息来授权执行具体的操作时，比如网上银行交易或者无钥匙解锁汽车，就会存在重放攻击的风险。这个操作可以是解锁汽车、发送银行交易，也可以是其他各种对安全非常敏感的操作。

以下是三种可能出现重放攻击的真实场景。

网上银行

网上银行是重放攻击的典型应用场景。当用户发起转账等交易时，通常需要使用数字token或签名来验证交易的有效性。

在重放攻击中，攻击者会拦截交易消息，消息包含一个加密数字token或签名。然后攻击者会将同一笔交易反复重放，目的是反复使用同一条消息在未经用户同意的情况下多次转账。

如果网上银行系统没有设置防御机制，那么就可能会认定这些复制的交易是有效的，因为这些交易使用的数字token或签名确实都是有效的。

无钥匙解锁汽车

无钥匙解锁汽车的功能通常依靠特殊的无线电频率实现。当无线电波距离汽车一定范围内时即可解锁。

在重放攻击中，攻击者可以在汽车附近放置一个设备来拦截解锁汽车的无线电频率信号，并在之后用来开锁。同样地，如果汽车系统不设置有效的防御机制，攻击者就可以多次成功解锁，因为他们拦截了进入汽车的无线电频率信号。

网络身份验证

公司通常会在网络中储存敏感信息，并设置了诸如身份验证流程等关键的安全机制，目的是确保只有授权用户才能访问信息。

要对网络通信发起重放攻击，就需要拦截成功的身份验证流程，通常是拦截用户访问网络所需的有效session token，并将其重放给网络，以获得访问权限。

同样地，这类攻击也不需要破解任何加密代码或利用软件漏洞。如果攻击者偷偷拦截传输的消息并之后将其原封不动地重放给消息接收者，那么就能完美骗过网络，获得进入网络的权限。

如何防范重放攻击？

那么我们如何避免重放攻击呢？重放攻击是常见的网络安全风险，威胁着网络安全。而抵御这类攻击的防御机制也同样简单，其中包括：

唯一标识符

防范重放攻击的其中一种方式就是要求敏感数据传输、身份验证session以及其他关键信息拥有随机或唯一标识符，比如赋予一个nonce值。记住，重放攻击的核心逻辑是攻击者将消息原封不动地重放给有效接收者。

因此，如果我们使用生成的随机数为每条消息都赋予独一无二的值，那么网络就可以辨认出重复的交易并将其拒之门外。

时间戳

另外，很多人也会使用时间戳来防范重放攻击。时间戳采用加密技术来确定消息发送的时间，因此可以用来设置任意时间区间，以确定消息的有效性。

比如，一条盖了“美国东部时间下午12点”的消息有效期可以设置为5分钟，这样可以大幅降低重放攻击的有效性。这条消息只能在短短5分钟时间内反复使用，5分钟后就失效了。

多因素身份验证

多因素身份验证（multi-factor authentication）简称MFA，也是防范重放攻击的有效工具，为验证流程增添了额外的步骤，并且独立于原有的数据传输流程。

比如，假设一个安全性较低的网络存在较高的重放攻击风险，但其中一名网络用户为自己的账户设置了MFA。由于网络安全性较低，因此重放的session token会轻易通过网络验证。然而，攻击者还需要进行第二层身份验证，即需要生物特征签名或实体设备二次验证。因此，攻击者还需要破解消息发送者的设备或获取其生物特征数据才能攻击成功。

深度防御

重放攻击算是中间人攻击（main-in-the-middle attack）的一个子集，除此之外还有很多其他类型的网络安全攻击可能会威胁到网络或系统的安全性。

在人工智能和下一代计算机技术高速发展的时代，无论是对于云网络、公司内网还是区块链网络来说，深度防御网络安全都变得越来越重要。