XSS 跨域脚本攻击

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1 什么是XSS

Cross-Site Scripting(跨站脚本攻击)简称 XSS,是一种代码注入攻击。攻击者通过在目标网站上注入恶意脚本,使之在用户的浏览器上运行。利用这些恶意脚本,攻击者可获取用户的敏感信息如 Cookie、SessionID 等,进而危害数据安全。

XSS 的本质是:恶意代码未经过滤,与网站正常的代码混在一起;浏览器无法分辨哪些脚本是可信的,导致恶意脚本被执行。

不仅仅是业务上的“用户的 UGC 内容”可以进行注入,包括 URL 上的参数等都可以是攻击的来源。在处理输入时,以下内容都不可信:

  • 来自用户的 UGC 信息
  • 来自第三方的链接
  • URL 参数
  • POST 参数
  • Referer (可能来自不可信的来源)
  • Cookie (可能来自其他子域注入)

2 XSS分类

类型存储区插入点
存储型 XSS后端数据库HTML
反射型 XSSURLHTML
DOM 型 XSS后端数据库/前端存储/URL前端 JavaScript
  • 存储区:恶意代码存放的位置。
  • 插入点:由谁取得恶意代码,并插入到网页上。

(1)存储型

存储型 XSS 的攻击步骤:

  • 攻击者将恶意代码提交到目标网站的数据库中。
  • 用户打开目标网站时,网站服务端将恶意代码从数据库取出,拼接在 HTML 中返回给浏览器。
  • 用户浏览器接收到响应后解析执行,混在其中的恶意代码也被执行。
  • 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站,或者冒充用户的行为,调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

这种攻击常见于带有用户保存数据的网站功能,如论坛发帖、商品评论、用户私信等。

(2)反射型

反射型的攻击步骤:

  • 攻击者构造出特殊的 URL,其中包含恶意代码。
  • 用户打开带有恶意代码的 URL 时,网站服务端将恶意代码从 URL 中取出,拼接在 HTML 中返回给浏览器。
  • 用户浏览器接收到响应后解析执行,混在其中的恶意代码也被执行。
  • 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站,或者冒充用户的行为,调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

反射型 XSS 跟存储型 XSS 的区别是:存储型 XSS 的恶意代码存在数据库里,反射型 XSS 的恶意代码存在 URL 里。

反射型 XSS 漏洞常见于通过 URL 传递参数的功能,如网站搜索、跳转等。

由于需要用户主动打开恶意的 URL 才能生效,攻击者往往会结合多种手段诱导用户点击。

POST 的内容也可以触发反射型 XSS,只不过其触发条件比较苛刻(需要构造表单提交页面,并引导用户点击),所以非常少见。

(3)DOM型

DOM 型 XSS 的攻击步骤:

  • 攻击者构造出特殊的 URL,其中包含恶意代码。
  • 用户打开带有恶意代码的 URL。
  • 用户浏览器接收到响应后解析执行,前端 JavaScript 取出 URL 中的恶意代码并执行。
  • 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站,或者冒充用户的行为,调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

DOM 型 XSS 跟前两种 XSS 的区别:DOM 型 XSS 攻击中,取出和执行恶意代码由浏览器端完成,属于前端 JavaScript 自身的安全漏洞,而其他两种 XSS 都属于服务端的安全漏洞。

3 预防方法

从两个方面考虑

  • 攻击者提交恶意代码
  • 浏览器解析执行恶意代码

输入过滤 过滤时机:

  • 用户提交时,由前端过滤输入:不可行,因为如果攻击者绕过前端过滤,直接构造请求依然无法避免;
  • 数据库写入:不可行,因为数据未来要输出到哪里不确定,对于转移的字符,Html可以解析,但是alert等就不能直接使用了。 因此输入过滤不总是可行,就要考虑通过防止浏览器执行来预防XSS了

预防存储型和反射性XSS

存储型和反射型 XSS 都是在服务端取出恶意代码后,插入到响应 HTML 里的,攻击者刻意编写的“数据”被内嵌到“代码”中,被浏览器所执行。

通常从两方面预防:

  • 纯前端渲染
  • 对HTML做充分转义

(1)纯前端渲染过程

  • 浏览器先加载一个静态 HTML,此 HTML 中不包含任何跟业务相关的数据。
  • 然后浏览器执行 HTML 中的 JavaScript。
  • JavaScript 通过 Ajax 加载业务数据,调用 DOM API 更新到页面上。

但纯前端渲染还需注意避免 DOM 型 XSS 漏洞(例如 onload 事件和 href 中的 javascript:xxx 等,请参考下文”预防 DOM 型 XSS 攻击“部分)。

在很多内部、管理系统中,采用纯前端渲染是非常合适的。但对于性能要求高,或有 SEO 需求的页面,我们仍然要面对拼接 HTML 的问题。

(2)转义 HTML 在java工程里对插入点的代码做充分转义,通常使用转义库org.owasp.encoder等,HTML 的编码是十分复杂的,在不同的上下文里要使用相应的转义规则。

简单转义是对& < > / " ' 进行转义

XSS 安全漏洞简单转义是否有防护作用
HTML 标签文字内容
HTML 属性值
CSS 内联样式
内联 JavaScript
内联 JSON
跳转链接

预防DOM型攻击

DOM 型 XSS 攻击,实际上就是网站前端 JavaScript 代码本身不够严谨,把不可信的数据当作代码执行了。

在使用 .innerHTML、.outerHTML、document.write() 时要特别小心,不要把不可信的数据作为 HTML 插到页面上,而应尽量使用 .textContent、.setAttribute() 等。

如果用 Vue/React 技术栈,并且不使用 v-html/dangerouslySetInnerHTML 功能,就在前端 render 阶段避免 innerHTML、outerHTML 的 XSS 隐患。

DOM 中的内联事件监听器,如 location、onclick、onerror、onload、onmouseover 等,<a> 标签的 href 属性,JavaScript 的 eval()、setTimeout()、setInterval() 等,都能把字符串作为代码运行。如果不可信的数据拼接到字符串中传递给这些 API,很容易产生安全隐患,请务必避免。

其他 XSS 防范措施

(1)Content Security Policy

严格的 CSP 在 XSS 的防范中可以起到以下的作用:

  • 禁止加载外域代码,防止复杂的攻击逻辑。
  • 禁止外域提交,网站被攻击后,用户的数据不会泄露到外域。
  • 禁止内联脚本执行(规则较严格,目前发现 GitHub 使用)。
  • 禁止未授权的脚本执行(新特性,Google Map 移动版在使用)。
  • 合理使用上报可以及时发现 XSS,利于尽快修复问题。

(2)输入内容长度控制

对于不受信任的输入,都应该限定一个合理的长度。虽然无法完全防止 XSS 发生,但可以增加 XSS 攻击的难度。

(3)HTTP-only Cookie:

禁止 JavaScript 读取某些敏感 Cookie,攻击者完成 XSS 注入后也无法窃取此 Cookie。

(4)验证码

防止脚本冒充用户提交危险操作。