📝 TSD3060 Eksamen 2024-2025

✅ Sensorveiledning

Dette er et system som består av to containere:

• Database-container (db): Gir et REST-API til en SQLite-database med persondata
• Web-container (web): Gir et webbasert brukergrensesnitt som kommuniserer med REST-APIet

Systemets funksjon: Brukere kan via nettleseren bruke databasen gjennom et JavaScript-basert grensesnitt. Grensesnittet sender HTTP-forespørsler til REST-APIet som håndterer CRUD-operasjoner (Create, Read, Update, Delete) mot databasen.

Arkitektur: Typisk mikrotjeneste-arkitektur hvor frontend og backend er separert i egne containere med definerte kommunikasjonsporter.

✅ Sensorveiledning

s.sh

Rolle: Systemutviklingsverktøy som stopper systemet, (om)bygger det og starter det opp igjen.

Begrunnelse: Kommandoene `podman-compose down`, `build` og `up` er en typisk utviklingssyklus. Dette er et verktøy for utviklere, ikke en del av det ferdige systemet.

compose.yaml

Rolle: Orkestreringsfile for styring av de to containerne.

Begrunnelse: Filen følger Docker Compose-standarden og definerer services, ports og build-kontekst for begge containere. Den gjør det enkelt å administrere flerkontainer-applikasjonen.

web/Containerfile

Rolle: Oppskrift på bygging av container-bildet for frontend-containeren.

Begrunnelse: Inneholder Dockerfile-instruksjoner (FROM, COPY, EXPOSE, CMD) som definerer hvordan web-containeren skal bygges. Bruker busybox og starter httpd-webserver.

web/index.html

Rolle: Brukergrensesnitt som leveres til nettleseren.

Begrunnelse: HTML-fil med JavaScript som henter data fra input-felt og sender fetch()-requests til REST-APIet. Fungerer som SPA (Single Page Application) for databaseinteraksjon.

db/Containerfile

Rolle: Oppskrift på bygging av container-bildet for backend-containeren med REST-API og database.

Begrunnelse: Installerer nødvendige pakker (sqlite, jq, uuidgen), oppretter database-skjema, setter opp testdata og kopierer inn API-koden.

db/db.sh

Rolle: Implementerer REST-APIet som håndterer HTTP-forespørsler og databaseoperasjoner.

Begrunnelse: Shell-script som leser HTTP-requests fra stdin, parser dem, utfører SQL-queries og returnerer JSON-responses. Håndterer autentisering, sesjoner og CRUD-operasjoner.

db/db.c

Rolle: Enkel webtjener som aksepterer HTTP-tilkoblinger og delegerer til db.sh-prosesser.

Begrunnelse: C-program som lytter på port 80, aksepterer tilkoblinger, forker nye prosesser og bruker dup2() til å koble socket til stdin/stdout før den execer db.sh. Klassisk pre-fork server-pattern.

✅ Sensorveiledning

Generelt krav: Forklaringen skal vise forståelse for:

• Hvordan data flyter gjennom systemet
• Sammenhengen mellom HTTP-protokollen og koden
• Hvordan containere kommuniserer
• Sikkerhetsmessige implikasjoner

Nøkkelpunkter som må dekkes:

db.c (Web Server):

• Socket-opprettelse og binding til port 80
• Listen-loop som aksepterer tilkoblinger
• Fork for å håndtere hver request i egen prosess
• dup2() for å koble socket til stdin/stdout
• execlp() for å erstatte prosess med db.sh
• SIGCHLD-håndtering for zombie-prosesser

db.sh (REST API):

• Linjer 2-5: Parser første linje av HTTP-request (METHOD, URI)
• Linjer 7-19: Leser HTTP-headere (Content-Length, Cookie)
• Linjer 21-26: Sender HTTP-response headers (CORS, Content-Type)
• Linjer 28-29: Parser URL-path til tabell og rad
• Linjer 31-45: Leser request body og parser JSON for POST/PUT
• Linjer 39-44: Henter salt og hasher passord hvis oppgitt
• Linjer 48-66: Håndterer /login endpoint med autentisering
• Linjer 74-82: Validerer sesjon via cookie
• Linjer 84-112: Håndterer CRUD-operasjoner (GET, POST, PUT, DELETE)

index.html (Frontend):

• Linjer 14-19: inndata() henter verdier fra input-felt
• Linjer 21-27: login() sender PUT til /login med passord
• Linjer 29-36: oppdater() sender PUT til /person med fornavn/etternavn
• Linjer 38-46: ny() sender POST til /person for ny bruker
• Linjer 48-52: slett() sender DELETE til /person
• Linjer 54-57: liste() navigerer til GET /person
• credentials: 'include': Sender cookies med requests

Containerfiler:

• Bruk av Alpine/busybox for minimale images
• Database-oppsett med SQL CREATE TABLE og INSERT
• Passord-hashing med mkpasswd og salt
• Eksponering av porter og mapping i compose.yaml

⚠️ Viktig: Forklaringen må vise at du forstår at stdin/stdout i db.sh er koblet til socket-tilkoblingen, slik at det som leses er HTTP-requesten fra klienten og det som skrives blir HTTP-responsen tilbake.

✅ Sensorveiledning

Det som er bra:

• REST-APIet bruker autentisering ved innlogging med navn og passord
• Påfølgende forespørsler bruker sesjonsidentifikator (cookie) - god praksis!
• Passord lagres som hash i databasen (med mkpasswd og salt)
• Sesjon-cookie har SameSite=Strict for CSRF-beskyttelse

Sikkerhetsproblemer:

• Ukryptert kommunikasjon: Brukernavn, passord og sesjonsidentifikator sendes over HTTP (ikke HTTPS). Dette gjør dem sårbare for avlytting/man-in-the-middle angrep.
• Ingen tidsutløp: Sesjonsidentifikatoren har ingen utløpstid
• Ingen HttpOnly-flagg: JavaScript kan lese cookien (XSS-risiko)
• Manglende input-validering: SQL-injection mulig ved manglende sanering

Forslag til forbedringer:

1. Innfør HTTPS: All kommunikasjon bør krypteres med TLS/SSL
2. Session timeout: Sett Max-Age eller Expires på cookie
3. HttpOnly og Secure flags:

   Set-Cookie: SESJONSID=...; HttpOnly; Secure; SameSite=Strict

4. Pepper: Legg til en hemmelig pepper i tillegg til salt
5. CSRF-token: Ekstra beskyttelse mot cross-site request forgery
6. Input-validering: Saner alle brukerinput før SQL-queries (prepared statements)
7. Rate limiting: Begrens antall innloggingsforsøk

💡 Viktigste forbedring: HTTPS er kritisk! Uten kryptering er all autentisering verdiløs på usikre nettverk.

✅ Sensorveiledning

Det finnes mange mulige løsninger. Viktig at svaret omtaler endringer i BÅDE web/index.html OG db/db.sh.

Løsningsforslag 1: Separat endrePassord-funksjon

I web/index.html:

// Legg til nytt input-felt:
<input type='password' id='nyttPassord' placeholder='nytt passord'>
<button onclick='endrePassord()'>Endre passord</button>

// Ny JavaScript-funksjon:
function endrePassord() {
    brukerid = document.querySelector('#brukerid').value;
    gammeltPw = document.querySelector('#passord').value;
    nyttPw = document.querySelector('#nyttPassord').value;
    
    fetch(new URL('/endrePw/'+brukerid, base), {
        method: 'put',
        body: JSON.stringify({
            gammeltPassord: gammeltPw,
            nyttPassord: nyttPw
        }),
        credentials: 'include',
        headers: {'Content-Type': 'application/json'}
    });
}

I db/db.sh:

// Legg til ny endpoint (etter linje 66):
elif [ "$TAB" = "endrePw" ] && [ "$REQUEST_METHOD" = "PUT" ]; then
    # Hent gammelt og nytt passord fra JSON
    GAMMELT_PW=$(echo "$KR" | jq -r '.gammeltPassord')
    NYTT_PW=$(echo "$KR" | jq -r '.nyttPassord')
    
    # Verifiser gammelt passord
    LAGRET_HASH=$(echo "SELECT passordhash FROM person WHERE brukerid='$RAD'" | sqlite3 /person.db)
    GAMMELT_PW_HASH=$(echo $GAMMELT_PW | mkpasswd -S $SALT -)
    
    if [ "$GAMMELT_PW_HASH" != "$LAGRET_HASH" ]; then
        printf "\r\n"
        echo '[{"feilmelding":"Feil gammelt passord"}]'
        exit
    fi
    
    # Generer ny hash med nytt salt
    NY_SALT=$(head -c16 /dev/urandom | base64 | tr -d '=+/')
    NY_HASH=$(echo $NYTT_PW | mkpasswd -S $NY_SALT -)
    
    # Oppdater i database
    echo "UPDATE person SET passordhash='$NY_HASH' WHERE brukerid='$RAD'" | sqlite3 /person.db
    printf "\r\n"
    echo '[{"melding":"Passord oppdatert"}]'
    exit
fi

Løsningsforslag 2: Utvid eksisterende oppdater()-funksjon

Alternativt kan oppdater()-funksjonen utvides til å også håndtere passordendring hvis et nytt passord er oppgitt. Dette krever:

• Legg til nyttPassord-felt i JSON-body fra JavaScript
• I db.sh: Sjekk om nyttPassord er satt i JSON
• Hvis ja: Hash og oppdater passordhash i UPDATE-statement
• Hvis nei: Behold eksisterende oppførsel

Sikkerhetshensyn:

• ✅ Krev autentisering (bruk eksisterende sesjon-sjekk)
• ✅ Bekreft gammelt passord før endring
• ✅ Generer nytt salt for nytt passord
• ✅ Valider at nyttPassord møter passordkrav (lengde, kompleksitet)
• ✅ Logg passordendringer for audit trail
• ✅ Invalider alle eksisterende sesjoner etter passordendring