web安全之XSS实例解析

2020-5-20    seo达人

XSS

跨站脚本攻击(Cross Site Script),本来缩写是 CSS, 但是为了和层叠样式表(Cascading Style Sheet, CSS)有所区分,所以安全领域叫做 “XSS”;


XSS攻击,通常是指攻击者通过 “HTML注入”篡改了网页,插入了恶意的脚本,从而在用户浏览网页时,对用户的浏览器进行控制或者获取用户的敏感信息(Cookie, SessionID等)的一种攻击方式。


页面被注入了恶意JavaScript脚本,浏览器无法判断区分这些脚本是被恶意注入的,还是正常的页面内容,所以恶意注入Javascript脚本也拥有了所有的脚本权限。如果页面被注入了恶意 JavaScript脚本,它可以做哪些事情呢?


可以窃取 cookie信息。恶意 JavaScript可以通过 ”doccument.cookie“获取cookie信息,然后通过 XMLHttpRequest或者Fetch加上CORS功能将数据发送给恶意服务器;恶意服务器拿到用户的cookie信息之后,就可以在其他电脑上模拟用户的登陆,然后进行转账操作。

可以监听用户行为。恶意JavaScript可以使用 "addEventListener"接口来监听键盘事件,比如可以获取用户输入的银行卡等信息,又可以做很多违法的事情。

可以修改DOM 伪造假的登陆窗口,用来欺骗用户输入用户名和密码等信息。

还可以在页面内生成浮窗广告,这些广告会严重影响用户体验。

XSS攻击可以分为三类:反射型,存储型,基于DOM型(DOM based XSS)


反射型

恶意脚本作为网络请求的一部分。


const Koa = require("koa");

const app = new Koa();


app.use(async ctx => {

   // ctx.body 即服务端响应的数据

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

})


app.listen(3000, () => {

   console.log('启动成功');

});

访问 http://127.0.0.1:3000/ 可以看到 alert执行


反射型XSS1


举一个常见的场景,我们通过页面的url的一个参数来控制页面的展示内容,比如我们把上面的一部分代码改成下面这样


app.use(async ctx => {

   // ctx.body 即服务端响应的数据

   ctx.body = ctx.query.userName;

})

此时访问 http://127.0.0.1:3000?userName=xiaoming 可以看到页面上展示了xiaoming,此时我们访问 http://127.0.0.1:3000?userName=<script>alert("反射型 XSS 攻击")</script>, 可以看到页面弹出 alert。


反射型XSS2


通过这个操作,我们会发现用户将一段含有恶意代码的请求提交给服务器,服务器在接收到请求时,又将恶意代码反射给浏览器端,这就是反射型XSS攻击。另外一点需要注意的是,Web 服务器不会存储反射型 XSS 攻击的恶意脚本,这是和存储型 XSS 攻击不同的地方。


在实际的开发过程中,我们会碰到这样的场景,在页面A中点击某个操作,这个按钮操作是需要登录权限的,所以需要跳转到登录页面,登录完成之后再跳转会A页面,我们是这么处理的,跳转登录页面的时候,会加一个参数 returnUrl,表示登录完成之后需要跳转到哪个页面,即这个地址是这样的 http://xxx.com/login?returnUrl=http://xxx.com/A,假如这个时候把returnUrl改成一个script脚本,而你在登录完成之后,如果没有对returnUrl进行合法性判断,而直接通过window.location.href=returnUrl,这个时候这个恶意脚本就会执行。


存储型

存储型会把用户输入的数据“存储”在服务器。


比较常见的一个场景就是,攻击者在社区或论坛写下一篇包含恶意 JavaScript代码的博客文章或评论,文章或评论发表后,所有访问该博客文章或评论的用户,都会在他们的浏览器中执行这段恶意的JavaScript代码。


存储型攻击大致需要经历以下几个步骤


首先攻击者利用站点漏洞将一段恶意JavaScript代码提交到网站数据库中

然后用户向网站请求包含了恶意 JavaScript脚本的页面

当用户浏览该页面的时候,恶意脚本就会将用户的cookie信息等数据上传到服务器

存储型XSS


举一个简单的例子,一个登陆页面,点击登陆的时候,把数据存储在后端,登陆完成之后跳转到首页,首页请求一个接口将当前的用户名显示到页面


客户端代码


<!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="用户名" class="userName">

       <br>

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

       <br>

       <br>

       <button class="btn">登陆</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(`本地测试错误 ${err.message}`);

               console.error('本地测试错误', err);

           });

   }

</script>


</html>

服务端代码


const Koa = require("koa");

const app = new Koa();

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

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

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


// 临时用一个变量来存储,实际应该存在数据库中

let currentUserName = '';


app.use(bodyParser()); // 处理post请求的参数


const login = ctx => {

   const req = ctx.request.body;

   const userName = req.userName;

   currentUserName = userName;


   ctx.response.body = {

       msg: '登陆成功'

   };

}


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('启动成功');

});

点击登陆将输入信息提交大服务端,服务端使用变量 currentUserName来存储当前的输入内容,登陆成功后,跳转到 首页, 服务端会返回当前的用户名。如果用户输入了恶意脚本内容,则恶意脚本就会在浏览器端执行。


在用户名的输入框输入 <script>alert('存储型 XSS 攻击')</script>,执行结果如下


存储型XSS


基于DOM(DOM based XSS)

通过恶意脚本修改页面的DOM节点,是发生在前端的攻击


基于DOM攻击大致需要经历以下几个步骤


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

用户浏览器接受到响应后执行解析,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,冒充用户行为,调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

举个例子:


<body>

   <div class="login-wrap">

       <input type="text" placeholder="输入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}>跳转到输入的url</a>`

   }

</script>

点击提交按钮,会在当前页面插入一个超链接,其地址为文本框的内容。


在输入框输入 如下内容


'' onclick=alert('哈哈,你被攻击了')

执行结果如下


基于DOM型XSS


首先用两个单引号闭合调 href属性,然后插入一个onclick事件。点击这个新生成的链接,脚本将被执行。


上面的代码是通过执行 执行 alert来演示的攻击类型,同样你可以把上面的脚本代码修改为任何你想执行的代码,比如获取 用户的 cookie等信息,<script>alert(document.cookie)</script>,同样也是可以的.

防御XSS

HttpOnly

由于很多XSS攻击都是来盗用Cookie的,因此可以通过 使用HttpOnly属性来防止直接通过 document.cookie 来获取 cookie。


一个Cookie的使用过程如下


浏览器向服务器发起请求,这时候没有 Cookie

服务器返回时设置 Set-Cookie 头,向客户端浏览器写入Cookie

在该 Cookie 到期前,浏览器访问该域下的所有页面,都将发送该Cookie

HttpOnly是在 Set-Cookie时标记的:


通常服务器可以将某些 Cookie 设置为 HttpOnly 标志,HttpOnly 是服务器通过 HTTP 响应头来设置的。


const login = ctx => {

   // 简单设置一个cookie

   ctx.cookies.set(

       'cid',

       'hello world',

       {

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

         path: '/home',       // 写cookie所在的路径

         maxAge: 10 * 60 * 1000, // cookie有效时长

         expires: new Date('2021-02-15'),  // cookie失效时间

         httpOnly: true,  // 是否只用于http请求中获取

         overwrite: false  // 是否允许重写

       }

     )

}

HttpOnly


需要注意的一点是:HttpOnly 并非阻止 XSS 攻击,而是能阻止 XSS 攻击后的 Cookie 劫持攻击。


输入和输出的检查

永远不要相信用户的输入。


输入检查一般是检查用户输入的数据是都包含一些特殊字符,如 <、>, '及"等。如果发现特殊字符,则将这些字符过滤或编码。这种可以称为 “XSS Filter”。


安全的编码函数


针对HTML代码的编码方式是 HtmlEncode(是一种函数实现,将字符串转成 HTMLEntrities)


& --> &amp;

< --> &lt;

> --> &gt;

" --> &quot;

相应的, JavaScript的编码方式可以使用 JavascriptEncode。


假如说用户输入了 <script>alert("你被攻击了")</script>,我们要对用户输入的内容进行过滤(如果包含了 <script> 等敏感字符,就过滤掉)或者对其编码,如果是恶意的脚本,则会变成下面这样


&lt;script&gt;alert("你被攻击了");&lt;/script&gt;

经过转码之后的内容,如 <script>标签被转换为 &lt;script&gt;,即使这段脚本返回给页面,页面也不会指向这段代码。


防御 DOM Based XSS

我们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}>跳转到输入的url</a>`

}

事实上,DOM Based XSS 是从 JavaScript中输出数据到HTML页面里。


用户输入 '' onclick=alert('哈哈,你被攻击了'),然后通过 innerHTML 修改DOM的内容,就变成了 <a href='' onclick=alert('哈哈,你被攻击了')>跳转到输入的url</a>, XSS因此产生。


那么正确的防御方法是什么呢?

从JavaScript输出到HTML页面,相当于一次 XSS输出的过程,需要根据不同场景进行不同的编码处理


变量输出到 <script>,执行一次 JavascriptEncode

通过JS输出到HTML页面


输出事件或者脚本,做 JavascriptEncode 处理

输出 HTML内容或者属性,做 HtmlEncode 处理

会触发 DOM Based XSS的地方有很多,比如


xxx.interHTML

xxx.outerHTML

document.write

页面中所有的inputs框

XMLHttpRequest返回的数据

...


项目中如果用到,一定要避免在字符串中拼接不可信的数据。


利用CSP

CSP (Content Security Policy) 即内容安全策略,是一种可信白名单机制,可以在服务端配置浏览器哪些外部资源可以加载和执行。我们只需要配置规则,如何拦截是由浏览器自己实现的。我们可以通过这种方式来尽量减少 XSS 攻击。


通常可以通过两种方式来开启 CSP:


设置 HTTP Header 的 Content-Security-Policy

Content-Security-Policy: default-src 'self'; // 只允许加载本站资源

Content-Security-Policy: img-src https://*  // 只允许加载 HTTPS 协议图片

Content-Security-Policy: child-src 'none'    // 允许加载任何来源框架

设置 meta 标签的方式

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

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