常见六大Web 安全攻防解析

前言

在互联网时代，数据安全与我的隐私受到了史无前例的挑战，各类新奇的攻击技术层出不穷。如何才能更好地保护咱们的数据？本文主要侧重于分析几种常见的攻击的类型以及防护的方法。

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1、XSS

XSS (Cross-Site Scripting)，跨站脚本攻击，由于缩写和 CSS重叠，因此只能叫 XSS。跨站脚本攻击是指经过存在安全漏洞的Web网站注册用户的浏览器内运行非法的HTML标签或JavaScript进行的一种攻击。

跨站脚本攻击有可能形成如下影响:

• 利用虚假输入表单骗取用户我的信息。
• 利用脚本窃取用户的Cookie值，被害者在不知情的状况下，帮助攻击者发送恶意请求。
• 显示伪造的文章或图片。

XSS 的原理是恶意攻击者往 Web 页面里插入恶意可执行网页脚本代码，当用户浏览该页之时，嵌入其中 Web 里面的脚本代码会被执行，从而能够达到攻击者盗取用户信息或其余侵犯用户安全隐私的目的。

XSS 的攻击方式变幻无穷，但仍是能够大体细分为几种类型。

1.非持久型 XSS（反射型 XSS ）

非持久型 XSS 漏洞，通常是经过给别人发送带有恶意脚本代码参数的 URL，当 URL 地址被打开时，特有的恶意代码参数被 HTML 解析、执行。

举一个例子，好比页面中包含有如下代码：

<select>
    <script>
        document.write(''
            + '<option value=1>'
            +     location.href.substring(location.href.indexOf('default=') + 8)
            + '</option>'
        );
        document.write('<option value=2>English</option>');
    </script>
</select>

攻击者能够直接经过 URL (相似：https://xxx.com/xxx?default=<script>alert(document.cookie)</script>) 注入可执行的脚本代码。不过一些浏览器如Chrome其内置了一些XSS过滤器，能够防止大部分反射型XSS攻击。

非持久型 XSS 漏洞攻击有如下几点特征：

• 即时性，不通过服务器存储，直接经过 HTTP 的 GET 和 POST 请求就能完成一次攻击，拿到用户隐私数据。
• 攻击者须要诱骗点击,必需要经过用户点击连接才能发起
• 反馈率低，因此较难发现和响应修复
• 盗取用户敏感保密信息

为了防止出现非持久型 XSS 漏洞，须要确保这么几件事情：

• Web 页面渲染的全部内容或者渲染的数据都必须来自于服务端。
• 尽可能不要从 URL，document.referrer，document.forms 等这种 DOM API 中获取数据直接渲染。
• 尽可能不要使用 eval, new Function()，document.write()，document.writeln()，window.setInterval()，window.setTimeout()，innerHTML，document.createElement() 等可执行字符串的方法。
• 若是作不到以上几点，也必须对涉及 DOM 渲染的方法传入的字符串参数作 escape 转义。
• 前端渲染的时候对任何的字段都须要作 escape 转义编码。

2.持久型 XSS（存储型 XSS）

持久型 XSS 漏洞，通常存在于 Form 表单提交等交互功能，如文章留言，提交文本信息等，黑客利用的 XSS 漏洞，将内容经正常功能提交进入数据库持久保存，当前端页面得到后端从数据库中读出的注入代码时，刚好将其渲染执行。

举个例子，对于评论功能来讲，就得防范持久型 XSS 攻击，由于我能够在评论中输入如下内容

主要注入页面方式和非持久型 XSS 漏洞相似，只不过持久型的不是来源于 URL，referer，forms 等，而是来源于后端从数据库中读出来的数据 。持久型 XSS 攻击不须要诱骗点击，黑客只须要在提交表单的地方完成注入便可，可是这种 XSS 攻击的成本相对仍是很高。

攻击成功须要同时知足如下几个条件：

• POST 请求提交表单后端没作转义直接入库。
• 后端从数据库中取出数据没作转义直接输出给前端。
• 前端拿到后端数据没作转义直接渲染成 DOM。

持久型 XSS 有如下几个特色：

• 持久性，植入在数据库中
• 盗取用户敏感私密信息
• 危害面广

3.如何防护

对于 XSS 攻击来讲，一般有两种方式能够用来防护。

1) CSP

CSP 本质上就是创建白名单，开发者明确告诉浏览器哪些外部资源能够加载和执行。咱们只须要配置规则，如何拦截是由浏览器本身实现的。咱们能够经过这种方式来尽可能减小 XSS 攻击。

一般能够经过两种方式来开启 CSP：

• 设置 HTTP Header 中的 Content-Security-Policy
• 设置 meta 标签的方式 <meta http-equiv="Content-Security-Policy">

这里以设置 HTTP Header 来举例：

• 只容许加载本站资源

Content-Security-Policy: default-src 'self'

• 只容许加载 HTTPS 协议图片

Content-Security-Policy: img-src https://*

• 容许加载任何来源框架

Content-Security-Policy: child-src 'none'

如需了解更多属性，请查看Content-Security-Policy文档

对于这种方式来讲，只要开发者配置了正确的规则，那么即便网站存在漏洞，攻击者也不能执行它的攻击代码，而且 CSP 的兼容性也不错。

2) 转义字符

用户的输入永远不可信任的，最广泛的作法就是转义输入输出的内容，对于引号、尖括号、斜杠进行转义

function escape(str) {
  str = str.replace(/&/g, '&')
  str = str.replace(/</g, '&lt;')
  str = str.replace(/>/g, '&gt;')
  str = str.replace(/"/g, '&quto;')
  str = str.replace(/'/g, '&#39;')
  str = str.replace(/`/g, '&#96;')
  str = str.replace(/\//g, '&#x2F;')
  return str
}

可是对于显示富文原本说，显然不能经过上面的办法来转义全部字符，由于这样会把须要的格式也过滤掉。对于这种状况，一般采用白名单过滤的办法，固然也能够经过黑名单过滤，可是考虑到须要过滤的标签和标签属性实在太多，更加推荐使用白名单的方式。

const xss = require('xss')
let html = xss('<h1 id="title">XSS Demo</h1><script>alert("xss");</script>')
// -> <h1>XSS Demo</h1>&lt;script&gt;alert("xss");&lt;/script&gt;
console.log(html)

以上示例使用了 js-xss 来实现，能够看到在输出中保留了 h1 标签且过滤了 script 标签。

3) HttpOnly Cookie。

这是预防XSS攻击窃取用户cookie最有效的防护手段。Web应用程序在设置cookie时，将其属性设为HttpOnly，就能够避免该网页的cookie被客户端恶意JavaScript窃取，保护用户cookie信息。

2、CSRF

CSRF(Cross Site Request Forgery)，即跨站请求伪造，是一种常见的Web攻击，它利用用户已登陆的身份，在用户绝不知情的状况下，以用户的名义完成非法操做。

1.CSRF攻击的原理

下面先介绍一下CSRF攻击的原理：

完成 CSRF 攻击必需要有三个条件：

• 用户已经登陆了站点 A，并在本地记录了 cookie
• 在用户没有登出站点 A 的状况下（也就是 cookie 生效的状况下），访问了恶意攻击者提供的引诱危险站点 B (B 站点要求访问站点A)。
• 站点 A 没有作任何 CSRF 防护

咱们来看一个例子： 当咱们登入转帐页面后，忽然眼前一亮惊现"XXX隐私照片，不看后悔一生"的连接，耐不住心里躁动，立马点击了该危险的网站（页面代码以下图所示），但当这页面一加载，便会执行submitForm这个方法来提交转帐请求，从而将10块转给黑客。

2.如何防护

防范 CSRF 攻击能够遵循如下几种规则：

• Get 请求不对数据进行修改
• 不让第三方网站访问到用户 Cookie
• 阻止第三方网站请求接口
• 请求时附带验证信息，好比验证码或者 Token

1) SameSite

能够对 Cookie 设置 SameSite 属性。该属性表示 Cookie 不随着跨域请求发送，能够很大程度减小 CSRF 的攻击，可是该属性目前并非全部浏览器都兼容。

2) Referer Check

HTTP Referer是header的一部分，当浏览器向web服务器发送请求时，通常会带上Referer信息告诉服务器是从哪一个页面连接过来的，服务器籍此能够得到一些信息用于处理。能够经过检查请求的来源来防护CSRF攻击。正常请求的referer具备必定规律，如在提交表单的referer一定是在该页面发起的请求。因此经过检查http包头referer的值是否是这个页面，来判断是否是CSRF攻击。

但在某些状况下如从https跳转到http，浏览器处于安全考虑，不会发送referer，服务器就没法进行check了。若与该网站同域的其余网站有XSS漏洞，那么攻击者能够在其余网站注入恶意脚本，受害者进入了此类同域的网址，也会遭受攻击。出于以上缘由，没法彻底依赖Referer Check做为防护CSRF的主要手段。可是能够经过Referer Check来监控CSRF攻击的发生。

3) Anti CSRF Token

目前比较完善的解决方案是加入Anti-CSRF-Token。即发送请求时在HTTP 请求中以参数的形式加入一个随机产生的token，并在服务器创建一个拦截器来验证这个token。服务器读取浏览器当前域cookie中这个token值，会进行校验该请求当中的token和cookie当中的token值是否都存在且相等，才认为这是合法的请求。不然认为此次请求是违法的，拒绝该次服务。

这种方法相比Referer检查要安全不少，token能够在用户登录后产生并放于session或cookie中，而后在每次请求时服务器把token从session或cookie中拿出，与本次请求中的token 进行比对。因为token的存在，攻击者没法再构造出一个完整的URL实施CSRF攻击。但在处理多个页面共存问题时，当某个页面消耗掉token后，其余页面的表单保存的仍是被消耗掉的那个token，其余页面的表单提交时会出现token错误。

4) 验证码

应用程序和用户进行交互过程当中，特别是帐户交易这种核心步骤，强制用户输入验证码，才能完成最终请求。在一般状况下，验证码够很好地遏制CSRF攻击。但增长验证码下降了用户的体验，网站不能给全部的操做都加上验证码。因此只能将验证码做为一种辅助手段，在关键业务点设置验证码。

3、点击劫持

点击劫持是一种视觉欺骗的攻击手段。攻击者将须要攻击的网站经过 iframe 嵌套的方式嵌入本身的网页中，并将 iframe 设置为透明，在页面中透出一个按钮诱导用户点击。

1. 特色

• 隐蔽性较高，骗取用户操做
• "UI-覆盖攻击"
• 利用iframe或者其它标签的属性

2. 点击劫持的原理

用户在登录 A 网站的系统后，被攻击者诱惑打开第三方网站，而第三方网站经过 iframe 引入了 A 网站的页面内容，用户在第三方网站中点击某个按钮（被装饰的按钮），其实是点击了 A 网站的按钮。
接下来咱们举个例子：我在优酷发布了不少视频，想让更多的人关注它，就能够经过点击劫持来实现

iframe {
width: 1440px;
height: 900px;
position: absolute;
top: -0px;
left: -0px;
z-index: 2;
-moz-opacity: 0;
opacity: 0;
filter: alpha(opacity=0);
}
button {
position: absolute;
top: 270px;
left: 1150px;
z-index: 1;
width: 90px;
height:40px;
}
</style>
......
<button>点击脱衣</button>
<img src="http://pic1.win4000.com/wallpaper/2018-03-19/5aaf2bf0122d2.jpg">
<iframe src="http://i.youku.com/u/UMjA0NTg4Njcy" scrolling="no"></iframe>

从上图可知，攻击者经过图片做为页面背景，隐藏了用户操做的真实界面，当你按耐不住好奇点击按钮之后，真正的点击的实际上是隐藏的那个页面的订阅按钮，而后就会在你不知情的状况下订阅了。

3. 如何防护

1）X-FRAME-OPTIONS

X-FRAME-OPTIONS是一个 HTTP 响应头，在现代浏览器有一个很好的支持。这个 HTTP 响应头 就是为了防护用 iframe 嵌套的点击劫持攻击。

该响应头有三个值可选，分别是

• DENY，表示页面不容许经过 iframe 的方式展现
• SAMEORIGIN，表示页面能够在相同域名下经过 iframe 的方式展现
• ALLOW-FROM，表示页面能够在指定来源的 iframe 中展现

2）JavaScript 防护

对于某些远古浏览器来讲，并不能支持上面的这种方式，那咱们只有经过 JS 的方式来防护点击劫持了。

<head>
  <style id="click-jack">
    html {
      display: none !important;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <script>
    if (self == top) {
      var style = document.getElementById('click-jack')
      document.body.removeChild(style)
    } else {
      top.location = self.location
    }
  </script>
</body>

以上代码的做用就是当经过 iframe 的方式加载页面时，攻击者的网页直接不显示全部内容了。

4、URL跳转漏洞

定义：借助未验证的URL跳转，将应用程序引导到不安全的第三方区域，从而致使的安全问题。

1.URL跳转漏洞原理

黑客利用URL跳转漏洞来诱导安全意识低的用户点击，致使用户信息泄露或者资金的流失。其原理是黑客构建恶意连接(连接须要进行假装,尽量迷惑),发在QQ群或者是浏览量多的贴吧/论坛中。
安全意识低的用户点击后,通过服务器或者浏览器解析后，跳到恶意的网站中。

恶意连接须要进行假装,常常的作法是熟悉的连接后面加上一个恶意的网址，这样才迷惑用户。

诸如假装成像以下的网址，你是否可以识别出来是恶意网址呢？

http://gate.baidu.com/index?act=go&url=http://t.cn/RVTatrd
http://qt.qq.com/safecheck.html?flag=1&url=http://t.cn/RVTatrd
http://tieba.baidu.com/f/user/passport?jumpUrl=http://t.cn/RVTatrd

2.实现方式：

• Header头跳转
• Javascript跳转
• META标签跳转

这里咱们举个Header头跳转实现方式：

<?php
$url=$_GET['jumpto'];
header("Location: $url");
?>

http://www.wooyun.org/login.php?jumpto=http://www.evil.com

这里用户会认为www.wooyun.org都是可信的，可是点击上述连接将致使用户最终访问www.evil.com这个恶意网址。

3.如何防护

1)referer的限制

若是肯定传递URL参数进入的来源，咱们能够经过该方式实现安全限制，保证该URL的有效性，避免恶意用户本身生成跳转连接

2)加入有效性验证Token

咱们保证全部生成的连接都是来自于咱们可信域的，经过在生成的连接里加入用户不可控的Token对生成的连接进行校验，能够避免用户生成本身的恶意连接从而被利用，可是若是功能自己要求比较开放，可能致使有必定的限制。

5、SQL注入

SQL注入是一种常见的Web安全漏洞，攻击者利用这个漏洞，能够访问或修改数据，或者利用潜在的数据库漏洞进行攻击。

1.SQL注入的原理

咱们先举一个万能钥匙的例子来讲明其原理：

<form action="/login" method="POST">
    <p>Username: <input type="text" name="username" /></p>
    <p>Password: <input type="password" name="password" /></p>
    <p><input type="submit" value="登录" /></p>
</form>

后端的 SQL 语句多是以下这样的：

let querySQL = `
    SELECT *
    FROM user
    WHERE username='${username}'
    AND psw='${password}'
`;
// 接下来就是执行 sql 语句...

这是咱们常常见到的登陆页面，但若是有一个恶意攻击者输入的用户名是 admin' --，密码随意输入，就能够直接登入系统了。why! ----这就是SQL注入

咱们以前预想的SQL 语句是:

SELECT * FROM user WHERE username='admin' AND psw='password'

可是恶意攻击者用奇怪用户名将你的 SQL 语句变成了以下形式：

SELECT * FROM user WHERE username='admin' --' AND psw='xxxx'

在 SQL 中,' --是闭合和注释的意思，-- 是注释后面的内容的意思，因此查询语句就变成了：

SELECT * FROM user WHERE username='admin'

所谓的万能密码,本质上就是SQL注入的一种利用方式。

一次SQL注入的过程包括如下几个过程：

• 获取用户请求参数
• 拼接到代码当中
• SQL语句按照咱们构造参数的语义执行成功

**SQL注入的必备条件：
1.能够控制输入的数据
2.服务器要执行的代码拼接了控制的数据**。

咱们会发现SQL注入流程中与正常请求服务器相似，只是黑客控制了数据，构造了SQL查询，而正常的请求不会SQL查询这一步，SQL注入的本质:数据和代码未分离，即数据当作了代码来执行。

2.危害

• 获取数据库信息

  • 管理员后台用户名和密码
  • 获取其余数据库敏感信息：用户名、密码、手机号码、身份证、银行卡信息……
  • 整个数据库：脱裤
• 获取服务器权限
• 植入Webshell，获取服务器后门
• 读取服务器敏感文件

3.如何防护

• 严格限制Web应用的数据库的操做权限，给此用户提供仅仅可以知足其工做的最低权限，从而最大限度的减小注入攻击对数据库的危害
• 后端代码检查输入的数据是否符合预期，严格限制变量的类型，例如使用正则表达式进行一些匹配处理。
• 对进入数据库的特殊字符（'，"，，<，>，&，*，; 等）进行转义处理，或编码转换。基本上全部的后端语言都有对字符串进行转义处理的方法，好比 lodash 的 lodash._escapehtmlchar 库。
• 全部的查询语句建议使用数据库提供的参数化查询接口，参数化的语句使用参数而不是将用户输入变量嵌入到 SQL 语句中，即不要直接拼接 SQL 语句。例如 Node.js 中的 mysqljs 库的 query 方法中的 ? 占位参数。

6、OS命令注入攻击

OS命令注入和SQL注入差很少，只不过SQL注入是针对数据库的，而OS命令注入是针对操做系统的。OS命令注入攻击指经过Web应用，执行非法的操做系统命令达到攻击的目的。只要在能调用Shell函数的地方就有存在被攻击的风险。假若调用Shell时存在疏漏，就能够执行插入的非法命令。

命令注入攻击能够向Shell发送命令，让Windows或Linux操做系统的命令行启动程序。也就是说，经过命令注入攻击可执行操做系统上安装着的各类程序。

1.原理

黑客构造命令提交给web应用程序，web应用程序提取黑客构造的命令，拼接到被执行的命令中，因黑客注入的命令打破了原有命令结构，致使web应用执行了额外的命令，最后web应用程序将执行的结果输出到响应页面中。

咱们经过一个例子来讲明其原理，假如须要实现一个需求：用户提交一些内容到服务器，而后在服务器执行一些系统命令去返回一个结果给用户

// 以 Node.js 为例，假如在接口中须要从 github 下载用户指定的 repo
const exec = require('mz/child_process').exec;
let params = {/* 用户输入的参数 */};
exec(`git clone ${params.repo} /some/path`);

若是 params.repo 传入的是 https://github.com/admin/admin.github.io.git 确实能从指定的 git repo 上下载到想要的代码。
可是若是 params.repo 传入的是 https://github.com/xx/xx.git && rm -rf /* && 刚好你的服务是用 root 权限起的就糟糕了。

2.如何防护

• 后端对前端提交内容进行规则限制（好比正则表达式）。
• 在调用系统命令前对全部传入参数进行命令行参数转义过滤。
• 不要直接拼接命令语句，借助一些工具作拼接、转义预处理，例如 Node.js 的 shell-escape npm包

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参考资料

• 常见Web 安全攻防总结
• 前端面试之道
• 图解Http
• Web安全知多少
• web安全之点击劫持(clickjacking)
• URL重定向/跳转漏洞
• 网易web白帽子