web安全之XSS實(shí)例解析

2020-5-20    seo達(dá)人

XSS

跨站腳本攻擊(Cross Site Script),本來縮寫是 CSS, 但是為了和層疊樣式表(Cascading Style Sheet, CSS)有所區(qū)分,所以安全領(lǐng)域叫做 “XSS”;


XSS攻擊,通常是指攻擊者通過 “HTML注入”篡改了網(wǎng)頁,插入了惡意的腳本,從而在用戶瀏覽網(wǎng)頁時(shí),對(duì)用戶的瀏覽器進(jìn)行控制或者獲取用戶的敏感信息(Cookie, SessionID等)的一種攻擊方式。


頁面被注入了惡意JavaScript腳本,瀏覽器無法判斷區(qū)分這些腳本是被惡意注入的,還是正常的頁面內(nèi)容,所以惡意注入Javascript腳本也擁有了所有的腳本權(quán)限。如果頁面被注入了惡意 JavaScript腳本,它可以做哪些事情呢?


可以竊取 cookie信息。惡意 JavaScript可以通過 ”doccument.cookie“獲取cookie信息,然后通過 XMLHttpRequest或者Fetch加上CORS功能將數(shù)據(jù)發(fā)送給惡意服務(wù)器;惡意服務(wù)器拿到用戶的cookie信息之后,就可以在其他電腦上模擬用戶的登陸,然后進(jìn)行轉(zhuǎn)賬操作。

可以監(jiān)聽用戶行為。惡意JavaScript可以使用 "addEventListener"接口來監(jiān)聽鍵盤事件,比如可以獲取用戶輸入的銀行卡等信息,又可以做很多違法的事情。

可以修改DOM 偽造假的登陸窗口,用來欺騙用戶輸入用戶名和密碼等信息。

還可以在頁面內(nèi)生成浮窗廣告,這些廣告會(huì)嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。

XSS攻擊可以分為三類:反射型,存儲(chǔ)型,基于DOM型(DOM based XSS)


反射型

惡意腳本作為網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的一部分。


const Koa = require("koa");

const app = new Koa();


app.use(async ctx => {

   // ctx.body 即服務(wù)端響應(yīng)的數(shù)據(jù)

   ctx.body = '<script>alert("反射型 XSS 攻擊")</script>';

})


app.listen(3000, () => {

   console.log('啟動(dòng)成功');

});

訪問 http://127.0.0.1:3000/ 可以看到 alert執(zhí)行


反射型XSS1


舉一個(gè)常見的場(chǎng)景,我們通過頁面的url的一個(gè)參數(shù)來控制頁面的展示內(nèi)容,比如我們把上面的一部分代碼改成下面這樣


app.use(async ctx => {

   // ctx.body 即服務(wù)端響應(yīng)的數(shù)據(jù)

   ctx.body = ctx.query.userName;

})

此時(shí)訪問 http://127.0.0.1:3000?userName=xiaoming 可以看到頁面上展示了xiaoming,此時(shí)我們?cè)L問 http://127.0.0.1:3000?userName=<script>alert("反射型 XSS 攻擊")</script>, 可以看到頁面彈出 alert。


反射型XSS2


通過這個(gè)操作,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)用戶將一段含有惡意代碼的請(qǐng)求提交給服務(wù)器,服務(wù)器在接收到請(qǐng)求時(shí),又將惡意代碼反射給瀏覽器端,這就是反射型XSS攻擊。另外一點(diǎn)需要注意的是,Web 服務(wù)器不會(huì)存儲(chǔ)反射型 XSS 攻擊的惡意腳本,這是和存儲(chǔ)型 XSS 攻擊不同的地方。


在實(shí)際的開發(fā)過程中,我們會(huì)碰到這樣的場(chǎng)景,在頁面A中點(diǎn)擊某個(gè)操作,這個(gè)按鈕操作是需要登錄權(quán)限的,所以需要跳轉(zhuǎn)到登錄頁面,登錄完成之后再跳轉(zhuǎn)會(huì)A頁面,我們是這么處理的,跳轉(zhuǎn)登錄頁面的時(shí)候,會(huì)加一個(gè)參數(shù) returnUrl,表示登錄完成之后需要跳轉(zhuǎn)到哪個(gè)頁面,即這個(gè)地址是這樣的 http://xxx.com/login?returnUrl=http://xxx.com/A,假如這個(gè)時(shí)候把returnUrl改成一個(gè)script腳本,而你在登錄完成之后,如果沒有對(duì)returnUrl進(jìn)行合法性判斷,而直接通過window.location.href=returnUrl,這個(gè)時(shí)候這個(gè)惡意腳本就會(huì)執(zhí)行。


存儲(chǔ)型

存儲(chǔ)型會(huì)把用戶輸入的數(shù)據(jù)“存儲(chǔ)”在服務(wù)器。


比較常見的一個(gè)場(chǎng)景就是,攻擊者在社區(qū)或論壇寫下一篇包含惡意 JavaScript代碼的博客文章或評(píng)論,文章或評(píng)論發(fā)表后,所有訪問該博客文章或評(píng)論的用戶,都會(huì)在他們的瀏覽器中執(zhí)行這段惡意的JavaScript代碼。


存儲(chǔ)型攻擊大致需要經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟


首先攻擊者利用站點(diǎn)漏洞將一段惡意JavaScript代碼提交到網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫中

然后用戶向網(wǎng)站請(qǐng)求包含了惡意 JavaScript腳本的頁面

當(dāng)用戶瀏覽該頁面的時(shí)候,惡意腳本就會(huì)將用戶的cookie信息等數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器

存儲(chǔ)型XSS


舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,一個(gè)登陸頁面,點(diǎn)擊登陸的時(shí)候,把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在后端,登陸完成之后跳轉(zhuǎn)到首頁,首頁請(qǐng)求一個(gè)接口將當(dāng)前的用戶名顯示到頁面


客戶端代碼


<!DOCTYPE html>

<html lang="en">


<head>

   <meta charset="UTF-8">

   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">

   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">

   <title>XSS-demo</title>

   <style>

       .login-wrap {

           height: 180px;

           width: 300px;

           border: 1px solid #ccc;

           padding: 20px;

           margin-bottom: 20px;

       }

       input {

           width: 300px;

       }

   </style>

</head>


<body>

   <div class="login-wrap">

       <input type="text" placeholder="用戶名" class="userName">

       <br>

       <input type="password" placeholder="密碼" class="password">

       <br>

       <br>

       <button class="btn">登陸</button>

   </div>

</body>

<script>

   var btn = document.querySelector('.btn');

   

   btn.onclick = function () {

       var userName = document.querySelector('.userName').value;

       var password = document.querySelector('.password').value;

       

       fetch('http://localhost:3200/login', {

           method: 'POST',

           body: JSON.stringify({

               userName,

               password

           }),

           headers:{

               'Content-Type': 'application/json'

           },

           mode: 'cors'

       })

           .then(function (response) {

               return response.json();

           })

           .then(function (res) {

               alert(res.msg);

               window.location.href= "http://localhost:3200/home";

           })

           .catch(err => {

               message.error(`本地測(cè)試錯(cuò)誤 ${err.message}`);

               console.error('本地測(cè)試錯(cuò)誤', err);

           });

   }

</script>


</html>

服務(wù)端代碼


const Koa = require("koa");

const app = new Koa();

const route = require('koa-route');

var bodyParser = require('koa-bodyparser');

const cors = require('@koa/cors');


// 臨時(shí)用一個(gè)變量來存儲(chǔ),實(shí)際應(yīng)該存在數(shù)據(jù)庫中

let currentUserName = '';


app.use(bodyParser()); // 處理post請(qǐng)求的參數(shù)


const login = ctx => {

   const req = ctx.request.body;

   const userName = req.userName;

   currentUserName = userName;


   ctx.response.body = {

       msg: '登陸成功'

   };

}


const home = ctx => {

   ctx.body = currentUserName;

}

app.use(cors());

app.use(route.post('/login', login));

app.use(route.get('/home', home));

app.listen(3200, () => {

   console.log('啟動(dòng)成功');

});

點(diǎn)擊登陸將輸入信息提交大服務(wù)端,服務(wù)端使用變量 currentUserName來存儲(chǔ)當(dāng)前的輸入內(nèi)容,登陸成功后,跳轉(zhuǎn)到 首頁, 服務(wù)端會(huì)返回當(dāng)前的用戶名。如果用戶輸入了惡意腳本內(nèi)容,則惡意腳本就會(huì)在瀏覽器端執(zhí)行。


在用戶名的輸入框輸入 <script>alert('存儲(chǔ)型 XSS 攻擊')</script>,執(zhí)行結(jié)果如下


存儲(chǔ)型XSS


基于DOM(DOM based XSS)

通過惡意腳本修改頁面的DOM節(jié)點(diǎn),是發(fā)生在前端的攻擊


基于DOM攻擊大致需要經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟


攻擊者構(gòu)造出特殊的URL,其中包含惡意代碼

用戶打開帶有惡意代碼的URL

用戶瀏覽器接受到響應(yīng)后執(zhí)行解析,前端JavaScript取出URL中的惡意代碼并執(zhí)行

惡意代碼竊取用戶數(shù)據(jù)并發(fā)送到攻擊者的網(wǎng)站,冒充用戶行為,調(diào)用目標(biāo)網(wǎng)站接口執(zhí)行攻擊者指定的操作。

舉個(gè)例子:


<body>

   <div class="login-wrap">

       <input type="text" placeholder="輸入url" class="url">

       <br>

       <br>

       <button class="btn">提交</button>

       <div class="content"></div>

   </div>

</body>

<script>

   var btn = document.querySelector('.btn');

   var content = document.querySelector('.content');

   

   btn.onclick = function () {

       var url = document.querySelector('.url').value;

       content.innerHTML = `<a href=${url}>跳轉(zhuǎn)到輸入的url</a>`

   }

</script>

點(diǎn)擊提交按鈕,會(huì)在當(dāng)前頁面插入一個(gè)超鏈接,其地址為文本框的內(nèi)容。


在輸入框輸入 如下內(nèi)容


'' onclick=alert('哈哈,你被攻擊了')

執(zhí)行結(jié)果如下


基于DOM型XSS


首先用兩個(gè)單引號(hào)閉合調(diào) href屬性,然后插入一個(gè)onclick事件。點(diǎn)擊這個(gè)新生成的鏈接,腳本將被執(zhí)行。


上面的代碼是通過執(zhí)行 執(zhí)行 alert來演示的攻擊類型,同樣你可以把上面的腳本代碼修改為任何你想執(zhí)行的代碼,比如獲取 用戶的 cookie等信息,<script>alert(document.cookie)</script>,同樣也是可以的.

防御XSS

HttpOnly

由于很多XSS攻擊都是來盜用Cookie的,因此可以通過 使用HttpOnly屬性來防止直接通過 document.cookie 來獲取 cookie。


一個(gè)Cookie的使用過程如下


瀏覽器向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求,這時(shí)候沒有 Cookie

服務(wù)器返回時(shí)設(shè)置 Set-Cookie 頭,向客戶端瀏覽器寫入Cookie

在該 Cookie 到期前,瀏覽器訪問該域下的所有頁面,都將發(fā)送該Cookie

HttpOnly是在 Set-Cookie時(shí)標(biāo)記的:


通常服務(wù)器可以將某些 Cookie 設(shè)置為 HttpOnly 標(biāo)志,HttpOnly 是服務(wù)器通過 HTTP 響應(yīng)頭來設(shè)置的。


const login = ctx => {

   // 簡(jiǎn)單設(shè)置一個(gè)cookie

   ctx.cookies.set(

       'cid',

       'hello world',

       {

         domain: 'localhost',  // 寫cookie所在的域名

         path: '/home',       // 寫cookie所在的路徑

         maxAge: 10 * 60 * 1000, // cookie有效時(shí)長(zhǎng)

         expires: new Date('2021-02-15'),  // cookie失效時(shí)間

         httpOnly: true,  // 是否只用于http請(qǐng)求中獲取

         overwrite: false  // 是否允許重寫

       }

     )

}

HttpOnly


需要注意的一點(diǎn)是:HttpOnly 并非阻止 XSS 攻擊,而是能阻止 XSS 攻擊后的 Cookie 劫持攻擊。


輸入和輸出的檢查

永遠(yuǎn)不要相信用戶的輸入。


輸入檢查一般是檢查用戶輸入的數(shù)據(jù)是都包含一些特殊字符,如 <、>, '及"等。如果發(fā)現(xiàn)特殊字符,則將這些字符過濾或編碼。這種可以稱為 “XSS Filter”。


安全的編碼函數(shù)


針對(duì)HTML代碼的編碼方式是 HtmlEncode(是一種函數(shù)實(shí)現(xiàn),將字符串轉(zhuǎn)成 HTMLEntrities)


& --> &amp;

< --> &lt;

> --> &gt;

" --> &quot;

相應(yīng)的, JavaScript的編碼方式可以使用 JavascriptEncode。


假如說用戶輸入了 <script>alert("你被攻擊了")</script>,我們要對(duì)用戶輸入的內(nèi)容進(jìn)行過濾(如果包含了 <script> 等敏感字符,就過濾掉)或者對(duì)其編碼,如果是惡意的腳本,則會(huì)變成下面這樣


&lt;script&gt;alert("你被攻擊了");&lt;/script&gt;

經(jīng)過轉(zhuǎn)碼之后的內(nèi)容,如 <script>標(biāo)簽被轉(zhuǎn)換為 &lt;script&gt;,即使這段腳本返回給頁面,頁面也不會(huì)指向這段代碼。


防御 DOM Based XSS

我們可以回看一下上面的例子


btn.onclick = function () {

   var url = document.querySelector('.url').value;

   content.innerHTML = `<a href=${url}>跳轉(zhuǎn)到輸入的url</a>`

}

事實(shí)上,DOM Based XSS 是從 JavaScript中輸出數(shù)據(jù)到HTML頁面里。


用戶輸入 '' onclick=alert('哈哈,你被攻擊了'),然后通過 innerHTML 修改DOM的內(nèi)容,就變成了 <a href='' onclick=alert('哈哈,你被攻擊了')>跳轉(zhuǎn)到輸入的url</a>, XSS因此產(chǎn)生。


那么正確的防御方法是什么呢?

從JavaScript輸出到HTML頁面,相當(dāng)于一次 XSS輸出的過程,需要根據(jù)不同場(chǎng)景進(jìn)行不同的編碼處理


變量輸出到 <script>,執(zhí)行一次 JavascriptEncode

通過JS輸出到HTML頁面


輸出事件或者腳本,做 JavascriptEncode 處理

輸出 HTML內(nèi)容或者屬性,做 HtmlEncode 處理

會(huì)觸發(fā) DOM Based XSS的地方有很多,比如


xxx.interHTML

xxx.outerHTML

document.write

頁面中所有的inputs框

XMLHttpRequest返回的數(shù)據(jù)

...


項(xiàng)目中如果用到,一定要避免在字符串中拼接不可信的數(shù)據(jù)。


利用CSP

CSP (Content Security Policy) 即內(nèi)容安全策略,是一種可信白名單機(jī)制,可以在服務(wù)端配置瀏覽器哪些外部資源可以加載和執(zhí)行。我們只需要配置規(guī)則,如何攔截是由瀏覽器自己實(shí)現(xiàn)的。我們可以通過這種方式來盡量減少 XSS 攻擊。


通常可以通過兩種方式來開啟 CSP:


設(shè)置 HTTP Header 的 Content-Security-Policy

Content-Security-Policy: default-src 'self'; // 只允許加載本站資源

Content-Security-Policy: img-src https://*  // 只允許加載 HTTPS 協(xié)議圖片

Content-Security-Policy: child-src 'none'    // 允許加載任何來源框架

設(shè)置 meta 標(biāo)簽的方式

<meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'; img-src https://*; child-src 'none';">

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