PHP 應(yīng)用程序中的安全性包括遠程安全性和本地安全性。本文將揭示 PHP 開發(fā)人員在實現(xiàn)具有這兩種安全性的 Web 應(yīng)用程序時應(yīng)該養(yǎng)成的習(xí)慣。
在提及安全性問題時，需要注意，除了實際的平臺和操作系統(tǒng)安全性問題之外，您還需要確保編寫安全的應(yīng)用程序。在編寫 PHP 應(yīng)用程序時，請應(yīng)用下面的七個習(xí)慣以確保應(yīng)用程序具有最好的安全性：
- 驗證輸入
- 保護文件系統(tǒng)
- 保護數(shù)據(jù)庫
- 保護會話數(shù)據(jù)
- 保護跨站點腳本（Cross-site scripting，XSS）漏洞
- 檢驗表單 post
- 針對跨站點請求偽造（Cross-Site Request Forgeries，CSRF）進行保護
驗證輸入
在提及安全性問題時，驗證數(shù)據(jù)是您可能采用的最重要的習(xí)慣。而在提及輸入時，十分簡單：不要相信用戶。您的用戶可能十分優(yōu)秀，并且大多數(shù)用戶可能完全按照期望來使用應(yīng)用程序。但是，只要提供了輸入的機會，也就極有可能存在非常糟糕的輸入。作為一名應(yīng)用程序開發(fā)人員，您必須阻止應(yīng)用程序接受錯誤的輸入。仔細考慮用戶輸入的位置及正確值將使您可以構(gòu)建一個健壯、安全的應(yīng)用程序。
雖然后文將介紹文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫交互，但是下面列出了適用于各種驗證的一般驗證提示：
- 使用白名單中的值
- 始終重新驗證有限的選項
- 使用內(nèi)置轉(zhuǎn)義函數(shù)
- 驗證正確的數(shù)據(jù)類型（如數(shù)字）
白名單中的值（White-listed value）是正確的值，與無效的黑名單值（Black-listed value）相對。兩者之間的區(qū)別是，通常在進行驗證時，可能值的列表或范圍小于無效值的列表或范圍，其中許多值可能是未知值或意外值。
在進行驗證時，記住設(shè)計并驗證應(yīng)用程序允許使用的值通常比防止所有未知值更容易。例如，要把字段值限定為所有數(shù)字，需要編寫一個確保輸入全都是數(shù)字的例程。不要編寫用于搜索非數(shù)字值并在找到非數(shù)字值時標記為無效的例程。
保護文件系統(tǒng)
2000 年 7 月，一個 Web 站點泄露了保存在 Web 服務(wù)器的文件中的客戶數(shù)據(jù)。該 Web 站點的一個訪問者使用 URL 查看了包含數(shù)據(jù)的文件。雖然文件被放錯了位置，但是這個例子強調(diào)了針對攻擊者保護文件系統(tǒng)的重要性。
如果 PHP 應(yīng)用程序?qū)ξ募M行了任意處理并且含有用戶可以輸入的變量數(shù)據(jù)，請仔細檢查用戶輸入以確保用戶無法對文件系統(tǒng)執(zhí)行任何不恰當?shù)牟僮?。清?1 顯示了下載具有指定名的圖像的 PHP 站點示例。
清單 1. 下載文件
<?php
if ($_POST['submit'] == 'Download') {
$file = $_POST['fileName'];
header("Content-Type: application/x-octet-stream");
header("Content-Transfer-Encoding: binary");
header("Content-Disposition: attachment; filename=\"" . $file . "\";" );
$fh = fopen($file, 'r');
while (! feof($fh))
{
echo(fread($fh, 1024));
}
fclose($fh);
} else {
echo("<html><head><");
echo("title>Guard your filesystem</title></head>");
echo("<body><form id=\"myFrom\" action=\"" . $_SERVER['PHP_SELF'] .
"\" method=\"post\">");
echo("<div><input type=\"text\" name=\"fileName\" value=\"");
echo(isset($_REQUEST['fileName']) ? $_REQUEST['fileName'] : '');
echo("\" />");
echo("<input type=\"submit\" value=\"Download\" name=\"submit\" /></div>");
echo("</form></body></html>");
}
|
正如您所見，清單 1 中比較危險的腳本將處理 Web 服務(wù)器擁有讀取權(quán)限的所有文件，包括會話目錄中的文件（請參閱 “保護會話數(shù)據(jù)”），甚至還包括一些系統(tǒng)文件（例如/etc/passwd）。為了進行演示，這個示例使用了一個可供用戶鍵入文件名的文本框，但是可以在查詢字符串中輕松地提供文件名。
同時配置用戶輸入和文件系統(tǒng)訪問權(quán)十分危險，因此最好把應(yīng)用程序設(shè)計為使用數(shù)據(jù)庫和隱藏生成的文件名來避免同時配置。但是，這樣做并不總是有效。清單 2 提供了驗證文件名的示例例程。它將使用正則表達式以確保文件名中僅使用有效字符，并且特別檢查圓點字符：..。
清單 2. 檢查有效的文件名字符
function isValidFileName($file) {
/* don't allow .. and allow any "word" character \ / */
return preg_match('/^(((?:\.)(?!\.))|\w)+$/', $file);
}
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保護數(shù)據(jù)庫2008年 4 月，美國某個州的獄政局在查詢字符串中使用了 SQL列名，因此泄露了保密數(shù)據(jù)。這次泄露允許惡意用戶選擇需要顯示的列、提交頁面并獲得數(shù)據(jù)。這次泄露顯示了用戶如何能夠以應(yīng)用程序開發(fā)人員無法預(yù)料的方法執(zhí)行輸入，并表明了防御 SQL 注入攻擊的必要性。
清單 3 顯示了運行 SQL 語句的示例腳本。在本例中，SQL語句是允許相同攻擊的動態(tài)語句。此表單的所有者可能認為表單是安全的，因為他們已經(jīng)把列名限定為選擇列表。但是，代碼疏忽了關(guān)于表單欺騙的最后一個習(xí)慣— 代碼將選項限定為下拉框并不意味著其他人不能夠發(fā)布含有所需內(nèi)容的表單（包括星號 [*]）。
清單 3. 執(zhí)行 SQL 語句
<html>
<head>
<title>SQL Injection Example</title>
</head>
<body>
<form id="myFrom" action="<?php echo $_SERVER['PHP_SELF']; ?>"
method="post">
<div><input type="text" name="account_number"
value="<?php echo(isset($_POST['account_number']) ?
$_POST['account_number'] : ''); ?>" />
<select name="col">
<option value="account_number">Account Number</option>
<option value="name">Name</option>
<option value="address">Address</option>
</select>
<input type="submit" value="Save" name="submit" /></div>
</form>
<?php
if ($_POST['submit'] == 'Save') {
/* do the form processing */
$link = mysql_connect('hostname', 'user', 'password') or
die ('Could not connect' . mysql_error());
mysql_select_db('test', $link);
$col = $_POST['col'];
$select = "SELECT " . $col . " FROM account_data WHERE account_number = "
. $_POST['account_number'] . ";" ;
echo '<p>' . $select . '</p>';
$result = mysql_query($select) or die('<p>' . mysql_error() . '</p>');
echo '<table>';
while ($row = mysql_fetch_assoc($result)) {
echo '<tr>';
echo '<td>' . $row[$col] . '</td>';
echo '</tr>';
}
echo '</table>';
mysql_close($link);
}
?>
</body>
</html>
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因此，要形成保護數(shù)據(jù)庫的習(xí)慣，請盡可能避免使用動態(tài) SQL 代碼。如果無法避免動態(tài) SQL 代碼，請不要對列直接使用輸入。清單 4 顯示了除使用靜態(tài)列外，還可以向帳戶編號字段添加簡單驗證例程以確保輸入值不是非數(shù)字值。
清單 4. 通過驗證和mysql_real_escape_string()提供保護
<html>
<head>
<title>SQL Injection Example</title>
</head>
<body>
<form id="myFrom" action="<?php echo $_SERVER['PHP_SELF']; ?>"
method="post">
<div><input type="text" name="account_number"
value="<?php echo(isset($_POST['account_number']) ?
$_POST['account_number'] : ''); ?>" /> <input type="submit"
value="Save" name="submit" /></div>
</form>
<?php
function isValidAccountNumber($number)
{
return is_numeric($number);
}
if ($_POST['submit'] == 'Save') {
/* Remember habit #1--validate your data! */
if (isset($_POST['account_number']) &&
isValidAccountNumber($_POST['account_number'])) {
/* do the form processing */
$link = mysql_connect('hostname', 'user', 'password') or
die ('Could not connect' . mysql_error());
mysql_select_db('test', $link);
$select = sprintf("SELECT account_number, name, address " .
" FROM account_data WHERE account_number = %s;",
mysql_real_escape_string($_POST['account_number']));
echo '<p>' . $select . '</p>';
$result = mysql_query($select) or die('<p>' . mysql_error() . '</p>');
echo '<table>';
while ($row = mysql_fetch_assoc($result)) {
echo '<tr>';
echo '<td>' . $row['account_number'] . '</td>';
echo '<td>' . $row['name'] . '</td>';
echo '<td>' . $row['address'] . '</td>';
echo '</tr>';
}
echo '</table>';
mysql_close($link);
} else {
echo "<span style=\"font-color:red\">" .
"Please supply a valid account number!</span>";
}
}
?>
</body>
</html>
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本例還展示了mysql_real_escape_string()函數(shù)的用法。此函數(shù)將正確地過濾您的輸入，因此它不包括無效字符。如果您一直依賴于magic_quotes_gpc，那么需要注意它已被棄用并且將在 PHP V6 中刪除。從現(xiàn)在開始應(yīng)避免使用它并在此情況下編寫安全的 PHP 應(yīng)用程序。此外，如果使用的是 ISP，則有可能您的 ISP 沒有啟用magic_quotes_gpc。
最后，在改進的示例中，您可以看到該 SQL語句和輸出沒有包括動態(tài)列選項。使用這種方法，如果把列添加到稍后含有不同信息的表中，則可以輸出這些列。如果要使用框架以與數(shù)據(jù)庫結(jié)合使用，則您的框架可能已經(jīng)為您執(zhí)行了 SQL驗證。確保查閱文檔以保證框架的安全性；如果仍然不確定，請進行驗證以確保穩(wěn)妥。即使使用框架進行數(shù)據(jù)庫交互，仍然需要執(zhí)行其他驗證。
保護會話默認情況下，PHP 中的會話信息將被寫入臨時目錄?？紤]清單 5 中的表單，該表單將顯示如何存儲會話中的用戶 ID 和帳戶編號。
清單 5. 存儲會話中的數(shù)據(jù)
<?php
session_start();
?>
<html>
<head>
<title>Storing session information</title>
</head>
<body>
<?php
if ($_POST['submit'] == 'Save') {
$_SESSION['userName'] = $_POST['userName'];
$_SESSION['accountNumber'] = $_POST['accountNumber'];
}
?>
<form id="myFrom" action="<?php echo $_SERVER['PHP_SELF']; ?>"
method="post">
<div><input type="hidden" name="token" value="<?php echo $token; ?>" />
<input type="text" name="userName"
value="<?php echo(isset($_POST['userName']) ? $_POST['userName'] : ''); ?>" />
<br />
<input type="text" name="accountNumber"
value="<?php echo(isset($_POST['accountNumber']) ?
$_POST['accountNumber'] : ''); ?>" />
<br />
<input type="submit" value="Save" name="submit" /></div>
</form>
</body>
</html>
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清單 6 顯示了 /tmp 目錄的內(nèi)容。
清單 6. /tmp 目錄中的會話文件
-rw------- 1 _www wheel 97 Aug 18 20:00 sess_9e4233f2cd7cae35866cd8b61d9fa42b
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正如您所見，在輸出時（參見清單 7），會話文件以非常易讀的格式包含信息。由于該文件必須可由 Web 服務(wù)器用戶讀寫，因此會話文件可能為共享服務(wù)器中的所有用戶帶來嚴重的問題。除您之外的某個人可以編寫腳本來讀取這些文件，因此可以嘗試從會話中取出值。
清單 7. 會話文件的內(nèi)容
userName|s:5:"ngood";accountNumber|s:9:"123456789";
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| 存儲密碼
不 管是在數(shù)據(jù)庫、會話、文件系統(tǒng)中，還是在任何其他表單中，無論如何密碼都決不能存儲為純文本。處理密碼的最佳方法是將其加密存儲并相互比較加密的密碼。雖 然如此，在實踐中人們?nèi)匀话衙艽a存儲到純文本中。只要使用可以發(fā)送密碼而非重置密碼的 Web 站點，就意味著密碼是存儲在純文本中或者可以獲得用于解密的代碼（如果加密的話）。即使是后者，也可以找到并使用解密代碼。 | |
您可以采取兩項操作來保護會話數(shù)據(jù)。第一是把您放入會話中的所有內(nèi)容加密。但是正因為加密數(shù)據(jù)并不意味著絕對安全，因此請慎重采用這種方法作為保護會話的惟一方式。備選方法是把會話數(shù)據(jù)存儲在其他位置中，比方說數(shù)據(jù)庫。您仍然必須確保鎖定數(shù)據(jù)庫，但是這種方法將解決兩個問題：第一，它將把數(shù)據(jù)放到比共享文件系統(tǒng)更加安全的位置；第二，它將使您的應(yīng)用程序可以更輕松地跨越多個 Web 服務(wù)器，同時共享會話可以跨越多個主機。
要實現(xiàn)自己的會話持久性，請參閱 PHP 中的session_set_save_handler()函數(shù)。使用它，您可以將會話信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，也可以實現(xiàn)一個用于加密和解密所有數(shù)據(jù)的處理程序。清單 8 提供了實現(xiàn)的函數(shù)用法和函數(shù)骨架示例。您還可以在參考資料小節(jié)中查看如何使用數(shù)據(jù)庫。
清單 8.session_set_save_handler()函數(shù)示例
function open($save_path, $session_name)
{
/* custom code */
return (true);
}
function close()
{
/* custom code */
return (true);
}
function read($id)
{
/* custom code */
return (true);
}
function write($id, $sess_data)
{
/* custom code */
return (true);
}
function destroy($id)
{
/* custom code */
return (true);
}
function gc($maxlifetime)
{
/* custom code */
return (true);
}
session_set_save_handler("open", "close", "read", "write", "destroy", "gc");
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針對 XSS 漏洞進行保護XSS 漏洞代表 2007 年所有歸檔的 Web 站點的大部分漏洞（請參閱參考資料）。當用戶能夠把 HTML 代碼注入到您的 Web 頁面中時，就是出現(xiàn)了 XSS 漏洞。HTML 代碼可以在腳本標記中攜帶 JavaScript代碼，因而只要提取頁面就允許運行 JavaScript。清單 9 中的表單可以表示論壇、維基、社會網(wǎng)絡(luò)或任何可以輸入文本的其他站點。
清單 9. 輸入文本的表單
<html>
<head>
<title>Your chance to input XSS</title>
</head>
<body>
<form id="myFrom" action="showResults.php" method="post">
<div><textarea name="myText" rows="4" cols="30"></textarea><br />
<input type="submit" value="Delete" name="submit" /></div>
</form>
</body>
</html>
|
清單 10 演示了允許 XSS 攻擊的表單如何輸出結(jié)果。
清單 10. showResults.php
<html>
<head>
<title>Results demonstrating XSS</title>
</head>
<body>
<?php
echo("<p>You typed this:</p>");
echo("<p>");
echo($_POST['myText']);
echo("</p>");
?>
</body>
</html>
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清單 11 提供了一個基本示例，在該示例中將彈出一個新窗口并打開 Google 的主頁。如果您的 Web 應(yīng)用程序不針對 XSS 攻擊進行保護，則會造成嚴重的破壞。例如，某個人可以添加模仿站點樣式的鏈接以達到欺騙（phishing）目的（請參閱參考資料）。
清單 11. 惡意輸入文本樣例
<script type="text/javascript">myRef = window.open('http://www.google.com','mywin',
'left=20,top=20,width=500,height=500,toolbar=1,resizable=0');</script>
|
要防止受到 XSS 攻擊，只要變量的值將被打印到輸出中，就需要通過htmlentities()函數(shù)過濾輸入。記住要遵循第一個習(xí)慣：在 Web 應(yīng)用程序的名稱、電子郵件地址、電話號碼和帳單信息的輸入中用白名單中的值驗證輸入數(shù)據(jù)。
下面顯示了更安全的顯示文本輸入的頁面。
清單 12. 更安全的表單
<html>
<head>
<title>Results demonstrating XSS</title>
</head>
<body>
<?php
echo("<p>You typed this:</p>");
echo("<p>");
echo(htmlentities($_POST['myText']));
echo("</p>");
?>
</body>
</html>
|
針對無效 post 進行保護表單欺騙是指有人把 post 從某個不恰當?shù)奈恢冒l(fā)到您的表單中。欺騙表單的最簡單方法就是創(chuàng)建一個通過提交至表單來傳遞所有值的 Web 頁面。由于Web 應(yīng)用程序是沒有狀態(tài)的，因此沒有一種絕對可行的方法可以確保所發(fā)布數(shù)據(jù)來自指定位置。從 IP 地址到主機名，所有內(nèi)容都是可以欺騙的。清單13 顯示了允許輸入信息的典型表單。
清單 13. 處理文本的表單
<html>
<head>
<title>Form spoofing example</title>
</head>
<body>
<?php
if ($_POST['submit'] == 'Save') {
echo("<p>I am processing your text: ");
echo($_POST['myText']);
echo("</p>");
}
?>
</body>
</html>
|
清單 14 顯示了將發(fā)布到清單 13 所示表單中的表單。要嘗試此操作，您可以把該表單放到 Web 站點中，然后把清單 14 中的代碼另存為桌面上的 HTML 文檔。在保存表單后，在瀏覽器中打開該表單。然后可以填寫數(shù)據(jù)并提交表單，從而觀察如何處理數(shù)據(jù)。
清單 14. 收集數(shù)據(jù)的表單
<html>
<head>
<title>Collecting your data</title>
</head>
<body>
<form action="processStuff.php" method="post">
<select name="answer">
<option value="Yes">Yes</option>
<option value="No">No</option>
</select>
<input type="submit" value="Save" name="submit" />
</form>
</body>
</html>
|
表單欺騙的潛在影響是，如果擁有含下拉框、單選按鈕、復(fù)選框或其他限制輸入的表單，則當表單被欺騙時這些限制沒有任何意義?？紤]清單 15 中的代碼，其中包含帶有無效數(shù)據(jù)的表單。
清單 15. 帶有無效數(shù)據(jù)的表單
<html>
<head>
<title>Collecting your data</title>
</head>
<body>
<form action="http://path.example.com/processStuff.php"
method="post"><input type="text" name="answer"
value="There is no way this is a valid response to a yes/no answer..." />
<input type="submit" value="Save" name="submit" />
</form>
</body>
</html>
|
思考一下：如果擁有限制用戶輸入量的下拉框或單選按鈕，您可能會認為不用擔心驗證輸入的問題。畢竟，輸入表單將確保用戶只能輸入某些數(shù)據(jù)，對吧？要限制表單欺騙，需要進行驗證以確保發(fā)布者的身份是真實的。您可以使用一種一次性使用標記，雖然這種技術(shù)仍然不能確保表單絕對安全，但是會使表單欺騙更加困難。由于在每次調(diào)用表單時都會更改標記，因此想要成為攻擊者就必須獲得發(fā)送表單的實例，去掉標記，并把它放到假表單中。使用這項技術(shù)可以阻止惡意用戶構(gòu)建持久的 Web 表單來向應(yīng)用程序發(fā)布不適當?shù)恼埱?。清?16提供了一種表單標記示例。
清單 16. 使用一次性表單標記
<?php
session_start();
?>
<html>
<head>
<title>SQL Injection Test</title>
</head>
<body>
<?php
echo 'Session token=' . $_SESSION['token'];
echo '<br />';
echo 'Token from form=' . $_POST['token'];
echo '<br />';
if ($_SESSION['token'] == $_POST['token']) {
/* cool, it's all good... create another one */
} else {
echo '<h1>Go away!</h1>';
}
$token = md5(uniqid(rand(), true));
$_SESSION['token'] = $token;
?>
<form id="myFrom" action="<?php echo $_SERVER['PHP_SELF']; ?>"
method="post">
<div><input type="hidden" name="token" value="<?php echo $token; ?>" />
<input type="text" name="myText"
value="<?php echo(isset($_POST['myText']) ? $_POST['myText'] : ''); ?>" />
<input type="submit" value="Save" name="submit" /></div>
</form>
</body>
</html>
|
針對 CSRF 進行保護跨站點請求偽造（CSRF 攻擊）是利用用戶權(quán)限執(zhí)行攻擊的結(jié)果。在 CSRF 攻擊中，您的用戶可以輕易地成為預(yù)料不到的幫兇。清單 17 提供了執(zhí)行特定操作的頁面示例。此頁面將從 cookie 中查找用戶登錄信息。只要 cookie 有效，Web 頁面就會處理請求。
清單 17. CSRF 示例
<img src="http://www.example.com/processSomething?id=123456789" />
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CSRF 攻擊通常是以<img>標記的形式出現(xiàn)的，因為瀏覽器將在不知情的情況下調(diào)用該 URL 以獲得圖像。但是，圖像來源可以是根據(jù)傳入?yún)?shù)進行處理的同一個站點中的頁面 URL。當此<img>標記與 XSS 攻擊結(jié)合在一起時 — 在已歸檔的攻擊中最常見 — 用戶可以在不知情的情況下輕松地對其憑證執(zhí)行一些操作 — 因此是偽造的。
為了保護您免受 CSRF 攻擊，需要使用在檢驗表單 post 時使用的一次性標記方法。此外，使用顯式的$_POST變量而非$_REQUEST。清單 18 演示了處理相同 Web 頁面的糟糕示例 — 無論是通過GET請求調(diào)用頁面還是通過把表單發(fā)布到頁面中。
清單 18. 從$_REQUEST中獲得數(shù)據(jù)
<html>
<head>
<title>Processes both posts AND gets</title>
</head>
<body>
<?php
if ($_REQUEST['submit'] == 'Save') {
echo("<p>I am processing your text: ");
echo(htmlentities($_REQUEST['text']));
echo("</p>");
}
?>
</body>
</html>
|
清單 19 顯示了只使用表單POST的干凈頁面。
清單 19. 僅從$_POST中獲得數(shù)據(jù)
<html>
<head>
<title>Processes both posts AND gets</title>
</head>
<body>
<?php
if ($_POST['submit'] == 'Save') {
echo("<p>I am processing your text: ");
echo(htmlentities($_POST['text']));
echo("</p>");
}
?>
</body>
</html>
|
結(jié)束語 從這七個習(xí)慣開始嘗試編寫更安全的 PHP Web 應(yīng)用程序，可以幫助您避免成為惡意攻擊的受害者。和許多其他習(xí)慣一樣，這些習(xí)慣最開始可能很難適應(yīng)，但是隨著時間的推移遵循這些習(xí)慣會變得越來越自然。
記住第一個習(xí)慣是關(guān)鍵：驗證輸入。在確保輸入不包括無效值之后，可以繼續(xù)保護文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和會話。最后，確保 PHP 代碼可以抵抗 XSS 攻擊、表單欺騙和 CSRF 攻擊。形成這些習(xí)慣后可以幫助您抵御一些簡單的攻擊。
關(guān)于作者
Nathan Good 居住在明尼蘇達州的雙子城。其專職
工作是軟件開發(fā)、軟件架構(gòu)和系統(tǒng)管理。在不編寫軟件時，他喜歡組裝 PC 和服務(wù)器、閱讀和撰寫技術(shù)文章，鼓勵他的所有朋友轉(zhuǎn)用
開源軟件。他自己編著以及與他人合著了很多書籍和文章，包括 Professional Red Hat Enterprise
Linux 3, Regular Expression Recipes: A Problem-Solution Approach 和 Foundations of PEAR: Rapid PHP Development。
