使用缓存的节流漏洞：ASP.NET Core指数惩罚节流机制安全问询

针对你遇到的缓存满时节流失效问题，以下是几个可行的解决思路：

一、改用带写入失败反馈的持久化存储替代缓存 #

放弃用IMemoryCache/LazyCache这类无写入反馈的缓存存储节流状态，转而使用**Redis（配置为持久化+内存满拒绝写入）**或关系型数据库：

• 以Redis为例，修改配置maxmemory-policy为noeviction，当内存满时Redis会直接拒绝新的写入请求并抛出异常。
• 在节流逻辑中，同步执行Redis的写入/更新操作（比如用INCR统计请求次数、SET存储惩罚窗口截止时间），一旦捕获到写入异常，直接拦截当前请求返回429。
• 这种方式能从根源上避免缓存满时的静默失败，所有状态操作都有明确的成功/失败反馈，完全同步可控。

二、给缓存层添加前置健康检查 #

如果必须使用缓存，可以在处理节流逻辑前先做缓存健康校验：

• 针对IMemoryCache：自定义缓存包装类，维护一个全局的条目计数和大小统计（每次增删条目时更新）。当计数/大小达到预设阈值的90%时，直接拦截所有请求，直到缓存通过过期或手动Compact释放空间。
• 针对分布式缓存：提前执行缓存的健康检查命令（比如Redis的内存状态查询），计算内存使用率，超过阈值则直接拦截请求，不进入后续节流判断流程。

三、反转节流判断逻辑，以缓存成功为允许前提 #

不要默认允许请求，只有当缓存操作明确成功时，才根据存储的状态判断是否放行：

• 对于IMemoryCache：避免直接用Set，改用GetOrCreate后，额外尝试写入一个临时的"校验键"，如果写入失败（通过读取校验键是否存在来验证），则判定缓存不可用，拦截请求。
• 对于分布式缓存：所有状态更新操作必须同步等待结果，一旦抛出异常或返回失败标识，直接触发拦截，不执行后续业务逻辑。

四、禁用缓存自动压缩（仅针对IMemoryCache） #

如果你坚持使用IMemoryCache，可通过配置禁用自动压缩：

builder.Services.AddMemoryCache(options =>
{
    options.SizeLimit = 1024 * 1024 * 100; // 设置合理的内存上限
    options.CompressionSettings = new MemoryCacheCompressionSettings
    {
        Enabled = false // 禁用自动压缩，避免缓存条目被意外清理
    };
});

但这种方式只能缓解缓存条目被清理的问题，无法解决缓存满时写入静默失败的核心漏洞，建议配合前面的健康检查一起使用。

补充：指数惩罚逻辑的原子性实现 #

无论用哪种存储，确保指数惩罚的计数和窗口更新是原子操作：

• Redis可以用Lua脚本一次性完成计数增长、窗口计算和过期时间设置，避免并发下的状态不一致。
• 数据库可以用事务或行锁来保证操作的原子性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mosh