安全系列之CSRF初探

前言

安全对于互联网的从业技术人员来说，一直是接触或者实际使用掌握比较薄弱的一块，固然对于那些专项搞安全类的技术人员来说除外。 接下来就来聊聊在互联网领域中经常使用的一些安全漏洞类型和一些防范手段，固然针对安全这块，可能我会选择做为一个系列议题进行分享，而本文先聊聊安全类型中常见的CSRF， 本文重点围绕CSRF理论方面的知识进行论述，下一章节会结合自身的平台项目分享一下安全的一些实践经验。

CSRF是什么

首先在介绍CSRF以前，咱们先了解清楚，何为CSRF？ CSRF全称为（Cross-site request forgery），中文名称：跨站请求伪造，经常使用缩写为CSRF或者有些地方也称之为XSRF。

那么它能作什么呢，对你们平常使用倒底有哪些危害的？ 你这能够这么理解CSRF攻击：攻击者利用CSRF盗用了你的身份，以你的名义发送恶意请求，对服务器来讲这个请求是彻底合法的， 它的常见攻击行为如以你名义发送邮件，发消息，盗取你的帐号，从而形成你的我的隐私泄露甚至财产安全。

CSRF攻击原理

知道了CSRF是什么，那么下面来聊聊，它是的攻击原理是怎样的：

• 当用户打开浏览器，访问受信任网站，如网站A，输入用户名和密码请求登陆网站A；
• 在用户信息经过验证后，网站A产生Cookie信息并返回给浏览器，此时用户登陆网站A成功，能够正常发送请求到网站A。
• 用户未退出网站A以前，在同一浏览器中，打开一个TAB页访问网站B；
• 网站B接收到用户请求后，返回一些攻击性代码，并发出一个请求要求访问第三方站点A；
• 浏览器在接收到这些攻击性代码后，根据网站B的请求，在用户不知情的状况下携带Cookie信息，向网站A发出请求。网站A并不知道该请求实际上是由B发起的，因此会根据用户的Cookie信息以用户所享有的权限处理该请求，致使来自网站B的恶意代码被执行。

看到这里，有经验的人，会立刻总结出，发生CSRF攻击，至少须要知足两个条件：

• 1.登陆受信任网站A，并在本地生成Cookie。

• 2.在不登出A的状况下，访问危险网站B。

那你可能会问，是否是我只要不知足其中一项，就能够避免CSRF攻击了，常规来讲，确实如此，但你不能保证如下状况不会发生：

• 1.你不能保证你登陆了一个网站后，再也不打开一个tab页面并访问另外的网站。

• 2.你不能保证你关闭浏览器了后，你本地的Cookie马上过时，你上次的会话已经结束。（事实上，关闭浏览器不能结束一个会话，但大多数人都会错误的认为关闭浏览器就等于退出登陆/结束会话了）

CSRF攻击对象

在大致了解了CSRF攻击原理以后，咱们来总结一下，CSRF的攻击对象是什么，只有明确了它的攻击对象，那么咱们在接下来才知道如何去防护它。

从上面的原理中，咱们大概能明白了，CSRF 攻击是攻击者借助受害者的 cookie 骗取服务器的信任，可是攻击者并不能拿到 cookie，也看不到 cookie 的内容。 另外，对于服务器返回的结果，因为浏览器同源策略的限制，攻击者也没法进行解析。所以，攻击者没法从返回的结果中获得任何东西，他所能作的就是给服务 器发送请求，以执行请求中所描述的命令， 在服务器端直接改变数据的值，而非窃取服务器中的数据。因此，咱们要保护的对象是那些能够直接产生数据改变的服务，而对于读取数据的服务，则不须要进行 CSRF 的保护。 好比银行系统中转帐的请求会直接改变帐户的金额，会遭到 CSRF 攻击，须要保护。而查询余额是对金额的读取操做，不会改变数据，CSRF 攻击没法解析服务器返回的结果，无需保护。

当前防护 CSRF 的几种策略

验证 HTTP Referer 字段

根据 HTTP 协议，在 HTTP 头中有一个字段叫 Referer，它记录了该 HTTP 请求的来源地址。 在一般状况下，访问一个安全受限页面的请求来自于同一个网站，好比须要访问 http://bank.example/withdraw?account=test&amount=1000000&for=mikezhou， 用户必须先登录 bank.example，而后经过点击页面上的按钮来触发转帐事件。这时，该转账请求的 Referer 值就会是转帐按钮所在的页面的 URL， 一般是以 bank.example 域名开头的地址。而若是攻击者要对银行网站实施 CSRF 攻击，他只能在他本身的网站构造请求，当用户通攻击者的网站发送请求到银行时， 该请求的 Referer 是指向攻击者本身的网站。所以，要防护 CSRF 攻击，银行网站只须要对于每个转帐请求验证其 Referer 值，若是是以 bank.example 开头的域名 ，则说明该请求是来自银行网站本身的请求，是合法的。若是 Referer 是其余网站的话，则有可能攻击者的 CSRF 攻击，拒绝该请求。

优点：

• 这种方法的显而易见的好处就是简单易行，网站的普通开发人员不须要操心 CSRF 的漏洞，只须要在最后给全部安全敏感的请求统一增长一个拦截器来检查 Referer 的值就能够。特别是对于当前现有的系统，不须要改变当前系统的任何已有代码和逻辑，没有风险，很是便捷。

弊端

• 然而，这种方法并不是万无一失。Referer 的值是由浏览器提供的，虽然 HTTP 协议上有明确的要求，可是每一个浏览器对于 Referer 的具体实现可能有差异， 并不能保证浏览器自身没有安全漏洞。使用验证 Referer 值的方法，就是把安全性都依赖于第三方（即浏览器）来保障，从理论上来说，这样并不安全。 事实上，对于某些浏览器，好比 IE6 或 FF2，目前已经有一些方法能够篡改 Referer 值。若是 bank.example 网站支持 IE6 浏览器攻击者彻底能够把用户浏览器的 Referer 值设为以 bank.example 域名开头的地址，这样就能够经过验证，从而进行 CSRF 攻击。 即使是使用最新的浏览器，黑客没法篡改 Referer 值，这种方法仍然有问题。由于 Referer 值会记录下用户的访问来源，有些用户认为这样会侵犯到他们本身的隐私权，特别是有些组织担忧 Referer 值会把组织内网中的某些信息泄露到外网中。所以，用户本身能够设置浏览器使其在发送请求时再也不提供 Referer。当他们正常访问银行网站时，网站会由于请求没有 Referer 值而认为是 CSRF 攻击，拒绝合法用户的访问。

在请求地址中添加 token 并验证

CSRF 攻击之因此可以成功，是由于黑客能够彻底伪造用户的请求，该请求中全部的用户验证信息都是存在于 cookie 中， 所以黑客能够在不知道这些验证信息的状况下直接利用用户本身的 cookie 来经过安全验证。 要抵御 CSRF，关键在于在请求中放入黑客所不能伪造的信息，而且该信息不存在于 cookie 之中。 能够在 HTTP 请求中以参数的形式加入一个随机产生的 token，并在服务器端创建一个拦截器来验证这个 token， 若是请求中没有 token 或者 token 内容不正确，则认为多是 CSRF 攻击而拒绝该请求。

优点

• 这种方法要比检查 Referer 要安全一些，token 能够在用户登录后产生并放于 session 之中，而后在每次请求时把 token 从 session 中拿出， 与请求中的 token 进行比对，但这种方法的难点在于如何把 token 以参数的形式加入请求。对于 GET 请求，token 将附在请求地址以后， 这样 URL 就变成 http://url?csrftoken=tokenvalue。 而对于 POST 请求来讲，要在 form 的最后加上 ，这样就把 token 以参数的形式加入请求了。可是，在一个网站中，能够接受请求的地方很是多，要对于每个请求都加上 token 是很麻烦的，而且很容易漏掉，一般使用的方法就是在每次页面加载时，使用 javascript 遍历整个 dom 树，对于 dom 中全部的 a 和 form 标签后加入 token。这样能够解决大部分的请求，可是对于在页面加载以后动态生成的 html 代码，这种方法就没有做用，还须要程序员在编码时手动添加 token。

弊端

• 该方法是难以保证 token 自己的安全。特别是在一些论坛之类支持用户本身发表内容的网站，黑客能够在上面发布本身我的网站的地址。因为系统也会在这个地址后面加上 token，黑客能够在本身的网站上获得这个 token，并立刻就能够发动 CSRF 攻击。为了不这一点，系统能够在添加 token 的时候增长一个判断，若是这个连接是链到本身本站的，就在后面添加 token，若是是通向外网则不加。不过，即便这个 csrftoken 不以参数的形式附加在请求之中，黑客的网站也一样能够经过 Referer 来获得这个 token 值以发动 CSRF 攻击。这也是一些用户喜欢手动关闭浏览器 Referer 功能的缘由。

在 HTTP 头中自定义属性并验证

这种方法也是使用 token 并进行验证，和上一种方法不一样的是，这里并非把 token 以参数的形式置于 HTTP 请求之中， 而是把它放到 HTTP 头中自定义的属性里。经过 XMLHttpRequest 这个类，能够一次性给全部该类请求加上 csrftoken 这个 HTTP 头属性， 并把 token 值放入其中。这样解决了上种方法在请求中加入 token 的不便，同时，经过 XMLHttpRequest 请求的地址不会被记录到浏览器的地址栏， 也不用担忧 token 会透过 Referer 泄露到其余网站中去。

优点

• 至关于前面两种，安全性更好。

弊端

• 然而这种方法的局限性很是大。XMLHttpRequest 请求一般用于 Ajax 方法中对于页面局部的异步刷新，
• 并不是全部的请求都适合用这个类来发起，并且经过该类请求获得的页面不能被浏览器所记录下，
• 从而进行前进，后退，刷新，收藏 等操做，给用户带来不便。另外，对于没有进行 CSRF 防御的遗留系统来讲，要采用这种方法来进行防御，
• 要把全部请求都改成 XMLHttpRequest 请求，这样几乎是要重写整个网站，这代价无疑是不能接受的。

CSRF基础验证方法

• 使用loadrunner（或者http发包模拟器），发送两次彻底相同的请求，检查服务端返回的应答是否彻底同样，若是彻底同样，则代表存在漏洞。

• 使用loadrunner（或者http发包模拟器），发送http请求，分别设置http头的refer字段为空和其余网站地址，检查服务端是否返回了错误应答，若是是正确应答，则代表存在漏洞

小结

从上面的章节内容中，咱们知道了什么是CSRF，以及它的攻击原理和一些经常使用的防护方法，那么下章节将结合一些实际例子介绍一下如何攻防。 在结束以前，小结一下上面的内容：

• CSRF产生流程：

  攻击者发现CSRF漏洞——构造代码——发送给受害人——受害人打开——受害人执行代码——完成攻击

• CSRF经常使用防护方法

  一、经过 referer、token 或者 验证码 来检测用户提交。
    二、尽可能不要在页面的连接中暴露用户隐私信息。
    三、对于用户修改删除等操做最好都使用post 操做 。
    四、避免全站通用的cookie，严格设置cookie的域

 

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