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基于Java和Lua实现IP锁定功能

作者:后端出路在何方

本文主要介绍了 Lua 语言的特点、应用场景、基本语法,以及使用 Redis + Lua 脚本实现限制 IP 多次输入错误密码功能,包括 Lua 脚本示例、参数解释、逻辑流程、执行方式,并给出了 Java 应用示例及代码解释,还阐述了参数传递和使用,需要的朋友可以参考下

Lua是一种轻量级的脚本语言,设计之初是为了嵌入应用程序中。它具有简单易懂的语法和较高的执行效率,因此常用于游戏开发、配置脚本、数据处理等领域。Lua脚本通常被集成到其他程序中,实现特定功能或逻辑。

Lua 简介

Lua 是一个小巧的脚本语言,是巴西里约热内卢天主教大学里的一个研究小组于1993年开发的。

Lua 使用标准 C 语言编写并以源代码形式开放,几乎在所有操作系统和平台上都能编译运行。Lua 脚本可以调用 C/C++ 的函数,也可以被 C/C++ 代码调用,所以 Lua 在应用程序中可以被广泛应用。

Lua 并没有提供强大的库,这是由它的定位决定的。所以 Lua 不适合作为开发独立应用程序的语言。其设计目的是为了通过灵活嵌入应用程序中从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。

Lua 体积小、启动速度快,一个完整的 Lua 解释器不过200k,在所有脚本引擎中,Lua 的速可以于说是最快的。所以 Lua 是作为嵌入式脚本的最佳选择。这也就是我们为什么要学习 Lua 这门语言。

那 Lua 语言能干吗呢?其实它主要是用作脚本语言,用来开发脚本,例如编写游戏辅助脚本,在 Redis 中使用 Lua 脚本等。

Lua 官网地址:www.lua.org/

Lua 特性

应用场景

Lua 脚本的基本语法

Lua 的语法简单直观,以下是一些常用的语法:

if x > 0 then
    print("x is positive")
elseif x == 0 then
    print("x is zero")
else
    print("x is negative")
end
for i = 1, 10 do
    print(i)
end
function add(a, b)
    return a + b
end

使用 Redis + Lua 脚本实现限制 IP 多次输入错误密码功能

Redis 是一个高性能的键值数据库,支持 Lua 脚本以实现原子操作。以下是通过 RedisLua 脚本限制同一 IP 多次输入错误密码的实现。

应用场景

假设我们要限制同一 IP 在短时间内(例如 10 分钟)输入错误密码不超过 5 次,否则将锁定该 IP 一段时间。

Lua 脚本示例

-- 限制IP多次输入错误密码的Lua脚本
local ip = KEYS[1]
local current_time = tonumber(ARGV[1])
local expire_time = 600  -- 10分钟
local max_attempts = 5
local lock_duration = 3600  -- 锁定时间1小时

-- 获取当前错误计数和上次错误时间
local attempts = tonumber(redis.call('get', ip) or '0')
local lock_time = tonumber(redis.call('get', ip .. ':lock') or '0')

-- 检查是否已被锁定
if current_time < lock_time then
    return -1  -- -1表示IP已被锁定
end

-- 更新错误计数
attempts = attempts + 1
if attempts >= max_attempts then
    -- 超过最大尝试次数,进行锁定
    redis.call('set', ip .. ':lock', current_time + lock_duration)
    return -1
else
    -- 未达到最大次数,更新错误计数
    redis.call('set', ip, attempts)
    redis.call('expire', ip, expire_time)
    return attempts
end

当然,以下是上述 Lua 脚本中每个参数和变量的解释:

脚本逻辑流程

使用 Redis 执行 Lua 脚本

可以使用 Redis 提供的 EVAL 命令执行上述 Lua 脚本。以下是一个示例:

redis-cli --eval limit_login_attempts.lua 192.168.1.1 , 1620000000

在这里,192.168.1.1 是 IP 地址,1620000000是当前的 Unix 时间戳。

通过这种方式,可以有效限制一个 IP 在短时间内多次输入错误密码,防止暴力 破解攻击。这种机制可以集成到登录系统中,以增强安全性。

为了更具体地结合项目应用场景,我们可以考虑一个示例场景:在一个用户登录系统中,需要限制某个 IP 地址在短时间内多次输入错误密码以防止暴力攻击。以下是一个完整的 Java 应用示例,演示如何使用 RedisLua 脚本来实现这一功能。

项目背景

在用户登录系统中,我们希望限制某个 IP 地址在 10 分钟内最多输入错误密码 5 次。如果超过这个次数,则在接下来的 1 小时内禁止该 IP 的登录尝试。

Java 代码示例

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;

public class LoginAttemptLimiter {

    private static final String LUA_SCRIPT =
        "local ip = KEYS[1] " +
        "local current_time = tonumber(ARGV[1]) " +
        "local expire_time = 600 " +  // 10 minutes in seconds
        "local max_attempts = 5 " +
        "local lock_duration = 3600 " +  // 1 hour in seconds
        "local attempts = tonumber(redis.call('get', ip) or '0') " +
        "local lock_time = tonumber(redis.call('get', ip .. ':lock') or '0') " +
        "if current_time < lock_time then " +
        "    return -1 " +  // IP is locked
        "end " +
        "attempts = attempts + 1 " +
        "if attempts >= max_attempts then " +
        "    redis.call('set', ip .. ':lock', current_time + lock_duration) " +
        "    return -1 " +  // Lock the IP
        "else " +
        "    redis.call('set', ip, attempts) " +
        "    redis.call('expire', ip, expire_time) " +
        "    return attempts " +  // Return current attempt count
        "end";

    private final JedisPool jedisPool;

    public LoginAttemptLimiter(JedisPool jedisPool) {
        this.jedisPool = jedisPool;
    }

    public int checkLoginAttempts(String ip) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            long currentTime = System.currentTimeMillis() / 1000;  // Get current time in seconds
            Object result = jedis.eval(LUA_SCRIPT, 1, ip, String.valueOf(currentTime));
            return ((Long) result).intValue();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // Create a connection pool to the Redis server
        try (JedisPool jedisPool = new JedisPool("localhost", 6379)) {
            LoginAttemptLimiter limiter = new LoginAttemptLimiter(jedisPool);

            String ip = "192.168.1.1";
            int attemptResult = limiter.checkLoginAttempts(ip);

            if (attemptResult == -1) {
                System.out.println("IP is locked due to too many failed attempts.");
            } else {
                System.out.println("Failed attempt count for IP: " + attemptResult);
            }
        }
    }
}

代码解释

在上述 Java 代码中,eval 方法用于执行 Lua 脚本,并传递参数给脚本。eval 方法的参数列表如下:

Object result = jedis.eval(LUA_SCRIPT, 1, ip, String.valueOf(currentTime));

传参细节

Lua 脚本中的参数使用

此结构允许对指定的 IP 地址进行操作,判断其登录尝试情况,并根据当前时间做出相应处理。通过 eval 方法传递的参数,可以动态地影响脚本的执行逻辑。

应用场景

这段代码可以集成到实际的登录验证逻辑中,例如在用户每次输入密码时调用 checkLoginAttempts 方法,判断是否允许继续登录尝试。通过这种方式,可以有效地防止暴力 破解攻击,保护用户账户安全。

以上就是基于Java和Lua实现IP锁定功能的详细内容,更多关于Java Lua实现IP锁定的资料请关注脚本之家其它相关文章!

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