摘要：在有反向代理的情況下，直接使用獲取到的地址是所在服務(wù)器的地址，而不是客戶端的。如何防范方法一在直接對外的反向代理服務(wù)器上配置如果有多層代理，內(nèi)層的配置在最外層即直接對外提供服務(wù)的使用代替上面的，可以防止偽造。

在Web應(yīng)用開發(fā)中，經(jīng)常會需要獲取客戶端IP地址。一個典型的例子就是投票系統(tǒng)，為了防止刷票，需要限制每個IP地址只能投票一次。

在Java中，獲取客戶端IP最直接的方式就是使用request.getRemoteAddr()。這種方式能獲取到連接服務(wù)器的客戶端IP，在中間沒有代理的情況下，的確是最簡單有效的方式。但是目前互聯(lián)網(wǎng)Web應(yīng)用很少會將應(yīng)用服務(wù)器直接對外提供服務(wù)，一般都會有一層Nginx做反向代理和負(fù)載均衡，有的甚至可能有多層代理。在有反向代理的情況下，直接使用request.getRemoteAddr()獲取到的IP地址是Nginx所在服務(wù)器的IP地址，而不是客戶端的IP。

HTTP協(xié)議是基于TCP協(xié)議的，由于request.getRemoteAddr()默認(rèn)獲取到的是TCP層直接連接的客戶端的IP，對于Web應(yīng)用服務(wù)器來說直接連接它的客戶端實際上是Nginx，也就是TCP層是拿不到真實客戶端的IP。

為了解決上面的問題，很多HTTP代理會在HTTP協(xié)議頭中添加X-Forwarded-For頭，用來追蹤請求的來源。X-Forwarded-For的格式如下：

X-Forwarded-For: client1, proxy1, proxy2

X-Forwarded-For包含多個IP地址，每個值通過逗號+空格分開，最左邊（client1）是最原始客戶端的IP地址，中間如果有多層代理，每一層代理會將連接它的客戶端IP追加在X-Forwarded-For右邊。

下面就是一種常用的獲取客戶端真實IP的方法，首先從HTTP頭中獲取X-Forwarded-For，如果X-Forwarded-For頭存在就按逗號分隔取最左邊第一個IP地址，不存在直接通過request.getRemoteAddr()獲取IP地址：

public String getClientIp(HttpServletRequest request) {
    String xff = request.getHeader("X-Forwarded-For");
    if (xff == null) {
        return request.getRemoteAddr();
    } else {
        return xff.contains(",") ? xff.split(",")[0] : xff;
    }
}

另外，要讓Nginx支持X-Forwarded-For頭，需要配置：

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

$proxy_add_x_forwarded_for會將和Nginx直接連接的客戶端IP追加在請求原有X-Forwarded-For值的右邊。

一般的客戶端（例如瀏覽器）發(fā)送HTTP請求是沒有X-Forwarded-For頭的，當(dāng)請求到達第一個代理服務(wù)器時，代理服務(wù)器會加上X-Forwarded-For請求頭，并將值設(shè)為客戶端的IP地址（也就是最左邊第一個值），后面如果還有多個代理，會依次將IP追加到X-Forwarded-For頭最右邊，最終請求到達Web應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用通過獲取X-Forwarded-For頭取左邊第一個IP即為客戶端真實IP。

但是如果客戶端在發(fā)起請求時，請求頭上帶上一個偽造的X-Forwarded-For，由于后續(xù)每層代理只會追加而不會覆蓋，那么最終到達應(yīng)用服務(wù)器時，獲取的左邊第一個IP地址將會是客戶端偽造的IP。也就是上面的Java代碼中getClientIp()方法獲取的IP地址很有可能是偽造的IP地址，如果一個投票系統(tǒng)用這種方式做的IP限制，那么很容易會被刷票。

偽造X-Forwarded-For頭的方法很簡單，例如Postman就可以輕松做到：

當(dāng)然你也可以寫一段刷票程序或者腳本，每次請求時添加X-Forwarded-For頭并隨機生成一個IP來實現(xiàn)刷票的目的。

在直接對外的Nginx反向代理服務(wù)器上配置：

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

如果有多層Nginx代理，內(nèi)層的Nginx配置：

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

在最外層Nginx（即直接對外提供服務(wù)的Nginx）使用$remote_addr代替上面的$proxy_add_x_forwarded_for，可以防止偽造X-Forwarded-For。$proxy_add_x_forwarded_for會在原有X-Forwarded-For上追加IP，這就相當(dāng)于給了偽造X-Forwarded-For的機會。而$remote_addr是獲取的是直接TCP連接的客戶端IP，這個是無法偽造的，即使客戶端偽造也會被覆蓋掉，而不是追加。

需要注意的是，如果有多層代理，只在直接對外訪問的Nginx上配置X-Forwarded-For為$remote_addr，內(nèi)層的Nginx還是要配置為$proxy_add_x_forwarded_for，不然內(nèi)層的Nginx又會覆蓋掉客戶端的真實IP。

完成以上配置后，業(yè)務(wù)代碼中再通過上面的getClientIp()方法，獲取X-Forwarded-For最左邊的IP地址即為真實的客戶端地址，且客戶端也無法偽造。

Tomcat服務(wù)器解決方案：org.apache.catalina.valves.RemoteIpValve

RemoteIpValve可以替換Servlet API中request.getRemoteAddr()方法的實現(xiàn)，讓request.getRemoteAddr()方法從X-Forwarded-For頭中獲取IP地址。也就是在業(yè)務(wù)代碼中不需要再自己實現(xiàn)類似于上面的getClientIp()方法來從X-Forwarded-For中獲取IP，而是直接使用request.getRemoteAddr()方法。想要使用RemoteIpValve，僅需要在Tomcat配置文件server.xml中Host元素內(nèi)末尾加上：

RemoteIpValve有一套防止偽造X-Forwarded-For的機制，實現(xiàn)思路：遍歷X-Forwarded-For頭中的IP地址，和方法一不同的是，不是直接取左邊第一個IP，而是從右向左遍歷。遍歷時可以根據(jù)正則表達式剔除掉內(nèi)網(wǎng)IP和已知的代理服務(wù)器本身的IP（例如192.168開頭的IP），那么拿到的第一個非剔除IP就會是一個可信任的客戶端IP。這種方法的巧妙之處在于，即使偽造X-Forwarded-For，那么請求到達應(yīng)用服務(wù)器時，偽造的IP也會在X-Forwarded-For值的左邊，真實的IP為放到右邊的某個位置，從右向左遍歷就可以避免取到這些偽造的IP地址。

Node.js 框架 Egg.js 的解決方案：https://eggjs.org/zh-cn/tutor...

Egg.js 可通過設(shè)置maxProxyCount指定代理層數(shù)，然后取X-Forwarded-For頭中從右往左數(shù)第maxProxyCount個IP即為真實 IP 地址，如果有偽造 IP 地址了必然在最左邊，就會被忽略掉。