refactor: session 改用 itsdangerous，去掉手写密码学原语

为什么：core/session.py 原本手写 HMAC + 自定义 base64 签名，等于自己复刻
itsdangerous 的核心功能——密码学原语自己实现是风险点，且难与上游的安全
修复同步。

关键约束（换库的坑）：两者字节级格式并不一致——手写实现用标准 base64 且
保留 '=' 填充，itsdangerous 用 urlsafe 且去填充。若不钉住旧格式，部署瞬间
线上全部登录态会失效。

改法：
- 用 URLSafeTimedSerializer，按 secret 做 lru_cache(maxsize=8)，避免每请求
  重建序列化器
- loads() 增加 max_age 参数（默认 None，保持既有「不叠加服务端过期」行为）
- get_uid() 顺带加固：cookie 里塞非整数不再抛 ValueError 变 500，改为返回 None
- 删除 _derive_key / _int_to_bytes 及手写 HMAC/b64

验证：新增 2 例回归测试，其中 legacy cookie 样本由替换前的旧实现在固定时间戳
1700000000 下采集，钉住的是格式而非实现；另一例验证 max_age=None 接受旧
时间戳、max_age=60 拒绝。

core/session.py

@@ -1,81 +1,73 @@
 # -*- coding: utf-8 -*-
-"""Flask 兼容的会话 Cookie 编解码（itsdangerous 签名格式）。
+"""会话 Cookie 的编解码（itsdangerous 签名格式，与 Flask 会话同格式）。
 
-Flask 默认会话即 itsdangerous 签名 Cookie（`session` cookie，格式 `payload.timestamp.hmac`，
+存量兼容：本站早期由 Flask 签发会话（`session` cookie，格式
-payload 为会话字典的 compact JSON；bytes/datetime/tuple 等类型会被 Flask 打上
+`payload.timestamp.hmac`；盐 `cookie-session`；HMAC-SHA1；密钥派生 `hmac`），
-单字符标签再包一层）。本站早期由 Flask 签发会话，为让**存量 Cookie 无需重新登录即可继续使用**，
+为让**存量 Cookie 无需重新登录即可继续使用**，此处直接调用 itsdangerous——
-本模块复刻同一套编解码（同格式、同密钥、同摘要算法）。
+与 Flask `SecureCookieSessionInterface.get_signing_serializer` 使用同一套参数，
+格式逐字节一致，不再手写复刻签名算法（手写密码学原语是负债：难审、易错、
+且必须靠测试钉住与上游的字节级一致）。
 
 密钥同源：取自 auth_system.get_secret_key()（data/secret.key）。
 """
-import base64
 import hashlib
-import hmac
+from functools import lru_cache
-import json
-import time
 from typing import Any
 
+from itsdangerous import BadData, URLSafeTimedSerializer
+
 # 与 Flask 默认一致：SHA1 + itsdangerous 的 key derivation（HMAC(digest, salt)）
 _SALT = 'cookie-session'
-_DIGEST = hashlib.sha1
+_SIGNER_KWARGS: dict[str, Any] = {'key_derivation': 'hmac', 'digest_method': hashlib.sha1}
 
 SESSION_KEY = 'site_uid'
 
 
-def _derive_key(secret: str, salt: str = _SALT) -> bytes:
+@lru_cache(maxsize=8)
-    """itsdangerous 的密钥派生：HMAC(secret, salt)。"""
+def _serializer(secret: str) -> URLSafeTimedSerializer:
-    mac = hmac.new(secret.encode('utf-8'), salt.encode('utf-8'), _DIGEST)
+    """构造与 Flask 会话同参数的序列化器（盐 / 派生 / 摘要三项对齐）。
-    return mac.digest()
 
-
+    按密钥缓存：`loads` 位于每个请求的会话解析路径上，每次新建序列化器是
-def _int_to_bytes(num: int) -> bytes:
+    无谓开销；密钥种类极少（通常只有 data/secret.key 一个），maxsize=8 足够。
-    """itsdangerous 时间戳编码：8 字节大端并去前导零（struct.pack('>Q') + lstrip）。"""
+    """
-    return num.to_bytes(8, 'big').lstrip(b'\x00') or b'\x00'
+    return URLSafeTimedSerializer(secret, salt=_SALT, signer_kwargs=dict(_SIGNER_KWARGS))
 
 
 def dumps(secret: str, session: dict[str, Any]) -> str:
     """把会话字典序列化为 Flask/itsdangerous 兼容的签名 Cookie 值。"""
-    payload = base64.b64encode(
+    return _serializer(secret).dumps(session)
-        json.dumps(session, separators=(',', ':')).encode('utf-8')).decode('ascii')
-    ts = base64.b64encode(_int_to_bytes(int(time.time()))).decode('ascii').rstrip('=')
-    value = f'{payload}.{ts}'
-    sig = hmac.new(_derive_key(secret), value.encode('utf-8'), _DIGEST).digest()
-    return f'{value}.{base64.b64encode(sig).decode("ascii").rstrip("=")}'
 
 
-def loads(secret: str, value: str) -> dict[str, Any] | None:
+def loads(secret: str, value: str, max_age: int | None = None) -> dict[str, Any] | None:
-    """校验签名并解出会话字典；无效/被篡改返回 None。
+    """校验签名并解出会话字典；无效 / 被篡改 / 超龄返回 None。
 
-    注：Flask 的会话 JSON 采用「带空格」的 compact 编码（`{"a": 1}`），
+    ``max_age=None``（默认）不校验签发时间——与本站既有行为一致：会话有效期由
-    解码时直接 json.loads 即可，两种空白形式都能解析。
+    Cookie 自身的 max_age（登录时 7 天，见 web.routers.register._SESSION_MAX_AGE）
+    与库中 login_seq 顶号校验共同约束，服务端不叠加第二层独立过期判定；
+    传入秒数即启用 itsdangerous 的签名时间戳校验。
     """
     if not value:
         return None
     try:
-        payload, ts, sig = value.rsplit('.', 2)
+        data = _serializer(secret).loads(value, max_age=max_age)
-    except ValueError:
+    except BadData:
-        return None
+        # BadSignature / SignatureExpired / BadPayload —— 一律视为无效会话
-    value_no_sig = f'{payload}.{ts}'
-    expected = hmac.new(_derive_key(secret), value_no_sig.encode('utf-8'), _DIGEST).digest()
-    pad = '=' * (-len(sig) % 4)
-    try:
-        actual = base64.urlsafe_b64decode(sig + pad)
-    except Exception:
-        return None
-    if not hmac.compare_digest(expected, actual):
-        return None
-    pad_p = '=' * (-len(payload) % 4)
-    try:
-        raw = base64.urlsafe_b64decode(payload + pad_p)
-        data = json.loads(raw.decode('utf-8'))
-    except Exception:
         return None
     return data if isinstance(data, dict) else None
 
 
 def get_uid(session: dict[str, Any] | None) -> int | None:
-    """取会话中的站点用户 id（Flask 存的是 int，直接可用）。"""
+    """取会话中的站点用户 id（Flask 存的是 int，直接可用）。
+
+    非整数一律按未登录处理：签名有效但字段畸形只可能来自密钥泄露后的伪造，
+    此时返回 None（当普通未登录）比抛 ValueError 触发 500 更安全。
+    """
     if not session:
         return None
     val = session.get(SESSION_KEY)
-    return int(val) if val else None
+    if not val:
+        return None
+    try:
+        return int(val)
+    except (TypeError, ValueError):
+        return None

tests/test_session.py

@@ -65,6 +65,30 @@ def test_roundtrip_selfconsistency():
     assert cs.loads(SECRET, cs.dumps(SECRET, payload)) == payload
 
 
+def test_legacy_handwritten_cookie_still_loads():
+    """旧手写实现签发的 Cookie 仍能被解析（存量会话不必重新登录）。
+
+    样本由「替换 itsdangerous 之前」的 core.session.dumps 生成，时间戳固定为
+    1700000000，故字符串永久有效。它钉住的是**格式**而非实现：旧实现的
+    payload 用标准 base64 且保留 `=` 填充，签名同理；itsdangerous 用 urlsafe
+    且去掉填充——两侧必须继续互通，否则线上所有登录态会在部署瞬间失效。
+    """
+    legacy = ('eyJzaXRlX3VpZCI6MjYsInNpdGVfdWlkX3NlcSI6NX0='
+              '.ZVPxAA.hW2ZBQ0BL1OhI4D4eDKFFVvqGO0')
+    data = cs.loads(SECRET, legacy)
+    assert data == {'site_uid': 26, 'site_uid_seq': 5}
+    assert cs.get_uid(data) == 26
+
+
+def test_max_age_none_accepts_old_timestamp():
+    """默认不校验签发时间（max_age=None）——与既有行为一致，旧 Cookie 不过期。"""
+    legacy = ('eyJzaXRlX3VpZCI6MjYsInNpdGVfdWlkX3NlcSI6NX0='
+              '.ZVPxAA.hW2ZBQ0BL1OhI4D4eDKFFVvqGO0')
+    assert cs.loads(SECRET, legacy) is not None
+    # 显式给出 max_age 时，超龄的旧 Cookie 必须被拒绝（供未来启用过期用）
+    assert cs.loads(SECRET, legacy, max_age=60) is None
+
+
 def test_get_uid_none():
     assert cs.get_uid(None) is None
     assert cs.get_uid({}) is None