spring boot实战之XSS（跨站脚本攻击）

2017-10-06 本文已影响676人思与学

跨站脚本攻击(Cross Site Scripting)，为了不和层叠样式表(Cascading Style Sheets, CSS)的缩写混淆，故将跨站脚本攻击缩写为XSS。恶意攻击者往Web页面里插入恶意Script代码，当用户浏览该页之时，嵌入其中Web里面的Script代码会被执行，从而达到恶意攻击用户的目的。

你可以自己做个简单尝试：

在任何一个表单内，你输入一段简单的js代码：<script>for(var i=0;i<1000;i++){alert("弹死你"+i);}</script>，将其存入数据库；
在页面上一个div元素内直接展示第一步内存入的值，你会发现弹出框出现了；

以上XSS攻击只算一个小恶作剧，但如果这玩意被发到了网站的首页上，我估计老板一定会因为频繁的投诉而和你来场愉快的谈话...

以上两个示例仅仅算是恶作剧，恶意用户能做的更多，如获取用户信息，进行“网络钓鱼”攻击等。

应对XSS攻击的其中一个方式就是后端对输入内容进行过滤，输入内容里面的敏感信息直接过滤，如<script>标签等，以下来说明如何在spring boot项目内方便快捷的实现XSS过滤。

1、Jsoup组件

Jsoup使用标签白名单的机制用来进行防止XSS攻击, 假设白名单中只允许p标签存在, 此时在一段HTML代码中, 只能存在p标签 , 其他标签将会被清除只保留被标签所包裹的内容，因此使用Jsoup组件来进行内容过滤。

添加maven依赖：

<!-- xss过滤组件 -->
<dependency>
    <groupId>org.jsoup</groupId>
    <artifactId>jsoup</artifactId>
    <version>1.9.2</version>
</dependency>

JsoupUtil提供基于Jsoup过滤非法标签的工具类：

/**
 * xss非法标签过滤
 * {@link http://www.jianshu.com/p/32abc12a175a?nomobile=yes}
 */
public class JsoupUtil {

    /**
     * 使用自带的basicWithImages 白名单
     * 允许的便签有a,b,blockquote,br,cite,code,dd,dl,dt,em,i,li,ol,p,pre,q,small,span,
     * strike,strong,sub,sup,u,ul,img
     * 以及a标签的href,img标签的src,align,alt,height,width,title属性
     */
    private static final Whitelist whitelist = Whitelist.basicWithImages();
    /** 配置过滤化参数,不对代码进行格式化 */
    private static final Document.OutputSettings outputSettings = new Document.OutputSettings().prettyPrint(false);
    static {
        // 富文本编辑时一些样式是使用style来进行实现的
        // 比如红色字体 style="color:red;"
        // 所以需要给所有标签添加style属性
        whitelist.addAttributes(":all", "style");
    }

    public static String clean(String content) {
        return Jsoup.clean(content, "", whitelist, outputSettings);
    }
    
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
        String text = "<a href=\"http://www.baidu.com/a\" onclick=\"alert(1);\">sss</a><script>alert(0);</script>sss";
        System.out.println(clean(text));
    }

}

2、创建XssHttpServletRequestWrapper

这是实现XSS过滤的关键，在其内重写了getParameter，getParameterValues，getHeader等方法，对http请求内的参数进行了过滤。

public class XssHttpServletRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {  
    HttpServletRequest orgRequest = null;  
    private boolean isIncludeRichText = false;
  
    public XssHttpServletRequestWrapper(HttpServletRequest request, boolean isIncludeRichText) {  
        super(request);  
        orgRequest = request;
        this.isIncludeRichText = isIncludeRichText;
    }  
  
    /** 
    * 覆盖getParameter方法，将参数名和参数值都做xss过滤。<br/> 
    * 如果需要获得原始的值，则通过super.getParameterValues(name)来获取<br/> 
    * getParameterNames,getParameterValues和getParameterMap也可能需要覆盖 
    */  
    @Override  
    public String getParameter(String name) {  
            if(("content".equals(name) || name.endsWith("WithHtml")) && !isIncludeRichText){
                return super.getParameter(name);
            }
            name = JsoupUtil.clean(name);
        String value = super.getParameter(name);  
        if (StringUtils.isNotBlank(value)) {
            value = JsoupUtil.clean(value);  
        }
        return value;  
    }  
    
    @Override
    public String[] getParameterValues(String name) {
        String[] arr = super.getParameterValues(name);
        if(arr != null){
            for (int i=0;i<arr.length;i++) {
                arr[i] = JsoupUtil.clean(arr[i]);
            }
        }
        return arr;
    }
    
  
    /** 
    * 覆盖getHeader方法，将参数名和参数值都做xss过滤。<br/> 
    * 如果需要获得原始的值，则通过super.getHeaders(name)来获取<br/> 
    * getHeaderNames 也可能需要覆盖 
    */  
    @Override  
    public String getHeader(String name) {  
            name = JsoupUtil.clean(name);
        String value = super.getHeader(name);  
        if (StringUtils.isNotBlank(value)) {  
            value = JsoupUtil.clean(value); 
        }  
        return value;  
    }  
  
    /** 
    * 获取最原始的request 
    * 
    * @return 
    */  
    public HttpServletRequest getOrgRequest() {  
        return orgRequest;  
    }  
  
    /** 
    * 获取最原始的request的静态方法 
    * 
    * @return 
    */  
    public static HttpServletRequest getOrgRequest(HttpServletRequest req) {  
        if (req instanceof XssHttpServletRequestWrapper) {  
            return ((XssHttpServletRequestWrapper) req).getOrgRequest();  
        }  
  
        return req;  
    }  
  
}

3、创建XssFilter

XssFilter是过滤XSS请求的入口，在这里通过XssHttpServletRequestWrapper将HttpServletRequest进行了封装，filterChain.doFilter(xssRequest, response);保证了后续代码执行request.getParameter，request.getParameterValues，request.getHeader时调用的都是XssHttpServletRequestWrapper内重写的方法，获取到的参数是已经进行过标签过滤的内容，从而消除了敏感信息。

/** 
 * 拦截防止xss注入
 * 通过Jsoup过滤请求参数内的特定字符
 * @author yangwk 
 */  
public class XssFilter implements Filter {  
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XssFilter.class);
    
    private static boolean IS_INCLUDE_RICH_TEXT = false;//是否过滤富文本内容
    
    public List<String> excludes = new ArrayList<String>();
  
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain filterChain) throws IOException,ServletException {  
        if(logger.isDebugEnabled()){
            logger.debug("xss filter is open");
        }
        
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
        if(handleExcludeURL(req, resp)){
            filterChain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        
        XssHttpServletRequestWrapper xssRequest = new XssHttpServletRequestWrapper((HttpServletRequest) request,IS_INCLUDE_RICH_TEXT);
        filterChain.doFilter(xssRequest, response);
    }
    
    private boolean handleExcludeURL(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {

        if (excludes == null || excludes.isEmpty()) {
            return false;
        }

        String url = request.getServletPath();
        for (String pattern : excludes) {
            Pattern p = Pattern.compile("^" + pattern);
            Matcher m = p.matcher(url);
            if (m.find()) {
                return true;
            }
        }

        return false;
    }

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        if(logger.isDebugEnabled()){
            logger.debug("xss filter init~~~~~~~~~~~~");
        }
        String isIncludeRichText = filterConfig.getInitParameter("isIncludeRichText");
        if(StringUtils.isNotBlank(isIncludeRichText)){
            IS_INCLUDE_RICH_TEXT = BooleanUtils.toBoolean(isIncludeRichText);
        }
        
        String temp = filterConfig.getInitParameter("excludes");
        if (temp != null) {
            String[] url = temp.split(",");
            for (int i = 0; url != null && i < url.length; i++) {
                excludes.add(url[i]);
            }
        }
    }

    @Override
    public void destroy() {}  
  
}

4、注册XssFilter

通过java config的方式注册XSSFilter，使其生效。

/**
 * xss过滤拦截器
 */
@Bean
public FilterRegistrationBean xssFilterRegistrationBean() {
    FilterRegistrationBean filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean();
    filterRegistrationBean.setFilter(new XssFilter());
    filterRegistrationBean.setOrder(1);
    filterRegistrationBean.setEnabled(true);
    filterRegistrationBean.addUrlPatterns("/*");
    Map<String, String> initParameters = Maps.newHashMap();
    initParameters.put("excludes", "/favicon.ico,/img/*,/js/*,/css/*");
    initParameters.put("isIncludeRichText", "true");
    filterRegistrationBean.setInitParameters(initParameters);
    return filterRegistrationBean;
}

excludes用于配置不需要参数过滤的请求url
isIncludeRichText默认为true，主要用于设置富文本（项目内约束以content为名或以WithHtml结尾）内容是否需要过滤，该选项可根据公司具体情况调整，建议约束富文本编辑框支持的标签并开启改约束，减少安全隐患

小结

防御XSS攻击，可以通过后端统一进行标签过滤，去掉所有输入内容中包含的类似于<script>这样的非法标签来实现。

标签过滤实现可使用Jsoup，功能强大，使用方便，更多内容可参考Jsoup 防止富文本 XSS 攻击；
继承HttpServletRequestWrapper，重写从request内获取参数的方法，在其内调用JsoupUtil的方法，进行参数脱敏处理；
通过XssFilter将XssHttpServletRequestWrapper设置入处理链中，从而达到后续处理类内通过Request获取参数时调用的是重写后的获取参数的方法，进而达成业务代码无感知的实现了XSS过滤的目的。

本人搭建好的spring boot web后端开发框架已上传至GitHub，包含本文内的全部代码示例。
https://github.com/q7322068/rest-base,已用于多个正式项目，当前可能因为版本问题不是很完善，后续持续优化，希望你能有所收获！

spring boot实战之XSS（跨站脚本攻击）

1、Jsoup组件

2、创建XssHttpServletRequestWrapper

3、创建XssFilter

4、注册XssFilter

小结

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