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寒冬求职之你必须要懂的Web安全

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发表于 2019-5-20 12:22:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

随着互联网的发展,各种Web应用变得越来越复杂,满足了用户的各种需求的同时,各种网络安全问题也接踵而至。作为前端工程师的我们也逃不开这个问题,今天一起看一看Web前端有哪些安全问题以及我们如何去检测和防范这些问题。非前端的攻击本文不会讨论(如SQL注入,DDOS攻击等),毕竟后端也非本人擅长的领域。

QQ邮箱、新浪微博、YouTube、WordPress 和 百度 等知名网站都曾遭遇攻击,如果你从未有过安全方面的问题,不是因为你所开发的网站很安全,更大的可能是你的网站的流量非常低或者没有攻击的价值。

本文主要讨论以下几种攻击方式: XSS攻击、CSRF攻击、点击劫持以及URL跳转漏洞。

<font style="color: #ff302c">希望大家在阅读完本文之后,能够很好的回答以下几个面试题。</font>

1.前端有哪些攻击方式?

2.什么是XSS攻击?XSS攻击有几种类型?如果防范XSS攻击?

3.什么是CSRF攻击?如何防范CSRF攻击

4.如何检测网站是否安全?

在开始之前,建议大家先clone代码,我为大家准备好了示例代码,并且写了详细的注释,大家可以对照代码来理解每一种攻击以及如何去防范攻击,毕竟看再多的文字,都不如实操。1. XSS攻击

XSS(Cross-Site Scripting,跨站脚本攻击)是一种代码注入攻击。攻击者在目标网站上注入恶意代码,当被攻击者登陆网站时就会执行这些恶意代码,这些脚本可以读取 cookie,session tokens,或者其它敏感的网站信息,对用户进行钓鱼欺诈,甚至发起蠕虫攻击等。

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。由于直接在用户的终端执行,恶意代码能够直接获取用户的信息,利用这些信息冒充用户向网站发起攻击者定义的请求。

XSS分类

根据攻击的来源,XSS攻击可以分为存储型(持久性)、反射型(非持久型)和DOM型三种。下面我们来详细了解一下这三种XSS攻击:

1.1 反射型XSS

当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。Web服务器将注入脚本,比如一个错误信息,搜索结果等,未进行过滤直接返回到用户的浏览器上。

  反射型 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 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 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。

查看反射型攻击示例

请戳: https://github.com/YvetteLau/...

根据 README.md 的提示进行操作(真实情况下是需要诱导用户点击的,上述代码仅是用作演示)。

注意Chrome 和 Safari 能够检测到 url 上的xss攻击,将网页拦截掉,但是其它浏览器不行,如Firefox

如果不希望被前端拿到cookie,后端可以设置 httpOnly (不过这不是 XSS攻击 的解决方案,只能降低受损范围)

如何防范反射型XSS攻击

对字符串进行编码。

对url的查询参数进行转义后再输出到页面。

  • app.get('/welcome', function(req, res) {
  •     //对查询参数进行编码,避免反射型 XSS攻击
  •     res.send(`${encodeURIComponent(req.query.type)}`);  
  • });

1.2 DOM 型 XSS

DOM 型 XSS 攻击,实际上就是前端 JavaScript 代码不够严谨,把不可信的内容插入到了页面。在使用 .innerHTML、.outerHTML、.appendChild、document.write()等API时要特别小心,不要把不可信的数据作为 HTML 插到页面上,尽量使用 .innerText、.textContent、.setAttribute() 等。

DOM 型 XSS 的攻击步骤:

  • 攻击者构造出特殊数据,其中包含恶意代码。
  • 用户浏览器执行了恶意代码。
  • 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。

如何防范 DOM 型 XSS 攻击

防范 DOM 型 XSS 攻击的核心就是对输入内容进行转义(DOM 中的内联事件监听器和链接跳转都能把字符串作为代码运行,需要对其内容进行检查)。

1.对于url链接(例如图片的src属性),那么直接使用 encodeURIComponent 来转义。

2.非url,我们可以这样进行编码:

  • function encodeHtml(str) {
  •     return str.replace(/"/g, '&quot;')
  •             .replace(/'/g, '&apos;')
  •             .replace(/</g, '&lt;')
  •             .replace(/>/g, '&gt;');
  • }

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。

查看DOM型XSS攻击示例(根据readme提示查看)

请戳: https://github.com/YvetteLau/...

1.3 存储型XSS

恶意脚本永久存储在目标服务器上。当浏览器请求数据时,脚本从服务器传回并执行,影响范围比反射型和DOM型XSS更大。存储型XSS攻击的原因仍然是没有做好数据过滤:前端提交数据至服务端时,没有做好过滤;服务端在接受到数据时,在存储之前,没有做过滤;前端从服务端请求到数据,没有过滤输出。

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。

如何防范存储型XSS攻击:

  • 前端数据传递给服务器之前,先转义/过滤(防范不了抓包修改数据的情况)
  • 服务器接收到数据,在存储到数据库之前,进行转义/过滤
  • 前端接收到服务器传递过来的数据,在展示到页面前,先进行转义/过滤除了谨慎的转义,我们还需要其他一些手段来防范XSS攻击:

    1.Content Security Policy

    在服务端使用 HTTP的 Content-Security-Policy 头部来指定策略,或者在前端设置 meta 标签。

    例如下面的配置只允许加载同域下的资源:

    • Content-Security-Policy: default-src 'self'
    • <meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="form-action 'self';">

    前端和服务端设置 CSP 的效果相同,但是meta无法使用report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.输入内容限制

    对于部分输入,可以限定不能包含特殊字符或者仅能输入数字等。

    4.其他安全措施

    • 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。
    • 验证码:防止脚本冒充用户提交危险操作。

    1.5 XSS 检测

    读到这儿,相信大家已经知道了什么是XSS攻击,XSS攻击的类型,以及如何去防范XSS攻击。但是有一个非常重要的问题是:我们如何去检测XSS攻击,怎么知道自己的页面是否存在XSS漏洞?

    很多大公司,都有专门的安全部门负责这个工作,但是如果没有安全部门,作为开发者本身,该如何去检测呢?

    1.使用通用 XSS 攻击字串手动检测 XSS 漏洞

    如: jaVasCript:/*-/*`/*\`/*'/*"/**/(/* */oNcliCk=alert() )//%0D%0A%0d%0a//</stYle/</titLe/</teXtarEa/</scRipt/--!>\x3csVg/<sVg/oNloAd=alert()//>\x3e

    能够检测到存在于 HTML 属性、HTML 文字内容、HTML 注释、跳转链接、内联 JavaScript 字符串、内联 CSS 样式表等多种上下文中的 XSS 漏洞,也能检测 eval()、setTimeout()、setInterval()、Function()、innerHTML、document.write() 等 DOM 型 XSS 漏洞,并且能绕过一些 XSS 过滤器。

    <img src=1 onerror=alert(1)>

    2.使用第三方工具进行扫描(详见最后一个章节)

    __

    2. CSRF

    CSRF(Cross-site request forgery)跨站请求伪造:攻击者诱导受害者进入第三方网站,在第三方网站中,向被攻击网站发送跨站请求。利用受害者在被攻击网站已经获取的注册凭证,绕过后台的用户验证,达到冒充用户对被攻击的网站执行某项操作的目的。

    典型的CSRF攻击流程:

    • 受害者登录A站点,并保留了登录凭证(Cookie)。
    • 攻击者诱导受害者访问了站点B。
    • 站点B向站点A发送了一个请求,浏览器会默认携带站点A的Cookie信息。
    • 站点A接收到请求后,对请求进行验证,并确认是受害者的凭证,误以为是无辜的受害者发送的请求。
    • 站点A以受害者的名义执行了站点B的请求。
    • 攻击完成,攻击者在受害者不知情的情况下,冒充受害者完成了攻击。

    一图胜千言:

    CSRF的特点

    1.攻击通常在第三方网站发起,如图上的站点B,站点A无法防止攻击发生。

    2.攻击利用受害者在被攻击网站的登录凭证,冒充受害者提交操作;并不会去获取cookie信息(cookie有同源策略)

    3.跨站请求可以用各种方式:图片URL、超链接、CORS、Form提交等等(来源不明的链接,不要点击)

    运行代码,更直观了解一下

    用户 loki 银行存款 10W。

    用户 yvette 银行存款 1000。

    我们来看看 yvette 如何通过 CSRF 攻击,将 loki 的钱偷偷转到自己的账户中,并根据提示,查看如何去防御CSRF攻击。

    CSRF 攻击防御

    1. 添加验证码(体验不好)

    验证码能够防御CSRF攻击,但是我们不可能每一次交互都需要验证码,否则用户的体验会非常差,但是我们可以在转账,交易等操作时,增加验证码,确保我们的账户安全。

    2. 判断请求的来源:检测Referer(并不安全,Referer可以被更改)

    • `Referer` 可以作为一种辅助手段,来判断请求的来源是否是安全的,但是鉴于 `Referer` 本身是可以被修改的,因为不能仅依赖于  `Referer`

    3. 使用Token(主流)

    • CSRF攻击之所以能够成功,是因为服务器误把攻击者发送的请求当成了用户自己的请求。那么我们可以要求所有的用户请求都携带一个CSRF攻击者无法获取到的Token。服务器通过校验请求是否携带正确的Token,来把正常的请求和攻击的请求区分开。跟验证码类似,只是用户无感知。
    • - 服务端给用户生成一个token,加密后传递给用户
    • - 用户在提交请求时,需要携带这个token
    • - 服务端验证token是否正确

    4. Samesite Cookie属性

    为了从源头上解决这个问题,Google起草了一份草案来改进HTTP协议,为Set-Cookie响应头新增Samesite属性,它用来标明这个 Cookie是个“同站 Cookie”,同站Cookie只能作为第一方Cookie,不能作为第三方Cookie,Samesite 有两个属性值,分别是 Strict 和 Lax。

    部署简单,并能有效防御CSRF攻击,但是存在兼容性问题。

    Samesite=Strict

    Samesite=Strict 被称为是严格模式,表明这个 Cookie 在任何情况都不可能作为第三方的 Cookie,有能力阻止所有CSRF攻击。此时,我们在B站点下发起对A站点的任何请求,A站点的 Cookie 都不会包含在cookie请求头中。

    • **Samesite=Lax**
    • `Samesite=Lax` 被称为是宽松模式,与 Strict 相比,放宽了限制,允许发送安全 HTTP 方法带上 Cookie,如 `Get` / `OPTIONS` 、`HEAD` 请求.
    • 但是不安全 HTTP 方法,如: `POST`, `PUT`, `DELETE` 请求时,不能作为第三方链接的 Cookie

    为了更好的防御CSRF攻击,我们可以组合使用以上防御手段。

    3. 点击劫持

    点击劫持是指在一个Web页面中隐藏了一个透明的iframe,用外层假页面诱导用户点击,实际上是在隐藏的frame上触发了点击事件进行一些用户不知情的操作。

    典型点击劫持攻击流程

    • 攻击者构建了一个非常有吸引力的网页【不知道哪些内容对你们来说有吸引力,我就不写页面了,偷个懒】
    • 将被攻击的页面放置在当前页面的 iframe 中
    • 使用样式将 iframe 叠加到非常有吸引力内容的上方
    • 将iframe设置为100%透明
    • 你被诱导点击了网页内容,你以为你点击的是*,而实际上,你成功被攻击了。

    点击劫持防御

    1. frame busting

    Frame busting

    • if ( top.location != window.location ){
    •     top.location = window.location
    • }

    需要注意的是: HTML5中iframe的 sandbox 属性、IE中iframe的security 属性等,都可以限制iframe页面中的JavaScript脚本执行,从而可以使得 frame busting 失效。

    2. X-Frame-Options

    X-FRAME-OPTIONS是微软提出的一个http头,专门用来防御利用iframe嵌套的点击劫持攻击。并且在IE8、Firefox3.6、Chrome4以上的版本均能很好的支持。

    可以设置为以下值:

    • DENY: 拒绝任何域加载
    • SAMEORIGIN: 允许同源域下加载
    • ALLOW-FROM: 可以定义允许frame加载的页面地址

    4. URL跳转漏洞

    URL 跳转漏洞是指后台服务器在告知浏览器跳转时,未对客户端传入的重定向地址进行合法性校验,导致用户浏览器跳转到钓鱼页面的一种漏洞。

    URL跳转一般有以下几种实现方式

    • Header头跳转
    • Javascript跳转
    • META标签跳转

    URL跳转漏洞防御

    之所以会出现跳转 URL 漏洞,就是因为服务端没有对客户端传递的跳转地址进行合法性校验,所以,预防这种攻击的方式,就是对客户端传递过来的跳转 URL 进行校验。

    1.referer的限制

    如果确定传递URL参数进入的来源,我们可以通过该方式实现安全限制,保证该URL的有效性,避免恶意用户自己生成跳转链接

    2.加入有效性验证Token

    保证所有生成的链接都是来自于可信域,通过在生成的链接里加入用户不可控的token对生成的链接进行校验,可以避免用户生成自己的恶意链接从而被利用。

    安全扫描工具

    上面我们介绍了几种常见的前端安全漏洞,也了解一些防范措施,那么我们如何发现自己网站的安全问题呢?没有安全部门的公司可以考虑下面几款开源扫码工具:

    1. Arachni

    Arachni是基于Ruby的开源,功能全面,高性能的漏洞扫描框架,Arachni提供简单快捷的扫描方式,只需要输入目标网站的网址即可开始扫描。它可以通过分析在扫描过程中获得的信息,来评估漏洞识别的准确性和避免误判。

    Arachni默认集成大量的检测工具,可以实施 代码注入、CSRF、文件包含检测、SQL注入、命令行注入、路径遍历等各种攻击。

    同时,它还提供了各种插件,可以实现表单爆破、HTTP爆破、防火墙探测等功能。

    针对大型网站,该工具支持会话保持、浏览器集群、快照等功能,帮助用户更好实施渗透测试。

    2. Mozilla HTTP Observatory

    Mozilla HTTP Observatory,是Mozilla最近发布的一款名为Observatory的网站安全分析工具,意在鼓励开发者和系统管理员增强自己网站的安全配置。用法非常简单:输入网站URL,即可访问并分析网站HTTP标头,随后可针对网站安全性提供数字形式的分数和字母代表的安全级别。

    检查的主要范围包括:

    • Cookie
    • 跨源资源共享(CORS)
    • 内容安全策略(CSP)
    • HTTP公钥固定(Public Key Pinning)
    • HTTP严格安全传输(HSTS)状态
    • 是否存在HTTP到HTTPs的自动重定向
    • 子资源完整性(Subresource Integrity)
    • X-Frame-Options
    • X-XSS-Protection

    3. w3af

    W3af是一个基于Python的Web应用安全扫描器。可帮助开发人员,有助于开发人员和测试人员识别Web应用程序中的漏洞。

    扫描器能够识别200多个漏洞,包括跨站点脚本、SQL注入和操作系统命令。



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