防御缓存穿透攻击的方法哪些

防御缓存穿透攻击的方法有以下这些：

• 如果后端数据源不存在数据，则在缓存中缓存一个空值：这种方案局限性很大，通常用来应对正常业务请求，而不能防御外部攻击。因为只要攻击者构造的攻击请求是不重复的，那么这个缓存就不会起到作用。

• 借助布隆过滤器：布隆过滤器由一个长度为m的位数组（bit array)与k个哈希函数组成的数据结构。当一个元素加入集”~“合时，通过k个哈希函数将这个元素映射成这个位数组中的k个位置，把它们置为1。检索时，我们只要看这些位置是不是都是1，如果都是1，则可以大致认为这个元素存在（有一定的错误率），如果这些位置中至少有一个0，那么这个元素一定不存在。所以，通过布隆过滤器检测不存在的元素，就不需要到下层数据源进行查询了，如此就解决了缓存穿透攻击问题。

• 对参数格式做过滤：攻击者需要构造请求来请求系统中不存在的数据来执行攻击，最直接的防御思路就是我们能不能对参数格式做些过滤，密码学可以很方便地达到这个效果，可以使用MAC消息认证码，平时使用多以HMAC为主进行，也可以使用对称加密方式进行过滤一般使用AC为主，也可以使用AEAD对称加密或者非对称加密方式来实现过滤。使用此方案可以把弥补布隆过滤器的缺点。但同时也存在着一些缺点对于已经生成的URL，如果原始数据被删除，那么这个URL的请求会被放过去。

• 增加时间随机值：可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值，比如1-5分钟随机，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低，就很难引发集体失效的事件。

• 使用互斥锁：业界比较常用的做法，是使用mutex。简单地来说，就是在缓存失效的时候（判断拿出来的值为空），不是立即去load db，而是先使用缓存工具的某些带成功操作返回值的操作（比如Redis的SETNX或者Memcache的ADD）去set一个mutex key，当操作返回成功时，再进行load db的操作并回设缓存；否则，就重试整个get缓存的方法。