前端安全:如何防止XSS攻击(介绍、分类、预防和检测、总结及案例)?

2023年 7月 11日 31.4k 0

互联网的高速发展,信息安全问题已经成为企业最为关注的焦点之一,而前端又是引发企业安全问题的高危据点。在移动互联网时代,前端人员除了传统的 XSS、CSRF 等安全问题之外,又时常遭遇网络劫持、非法调用 Hybrid API 等新型安全问题。当然,浏览器自身也在不断在进化和发展,不断引入 CSP、Same-Site Cookies 等新技术来增强安全性,但是仍存在很多潜在的威胁,这需要前端技术人员不断进行“查漏补缺”。

近几年,美团业务高速发展,前端随之面临很多安全挑战,因此积累了大量的实践经验。我们梳理了常见的前端安全问题以及对应的解决方案,将会做成一个系列,希望可以帮助前端人员在日常开发中不断预防和修复安全漏洞。本文是该系列的第一篇。

本文我们会讲解 XSS ,主要包括:

  • XSS 攻击的介绍
  • XSS 攻击的分类
  • XSS 攻击的预防和检测
  • XSS 攻击的总结
  • XSS 攻击案例
  • XSS 攻击的介绍

    在开始本文之前,我们先提出一个问题,请判断以下两个说法是否正确:

  • XSS 防范是后端 RD(研发人员)的责任,后端 RD 应该在所有用户提交数据的接口,对敏感字符进行转义,才能进行下一步操作。
  • 所有要插入到页面上的数据,都要通过一个敏感字符过滤函数的转义,过滤掉通用的敏感字符后,就可以插入到页面中。
  • 如果你还不能确定答案,那么可以带着这些问题向下看,我们将逐步拆解问题。

    XSS 漏洞的发生和修复

    XSS 攻击是页面被注入了恶意的代码,为了更形象的介绍,我们用发生在小明同学身边的事例来进行说明。

    一个案例

    某天,公司需要一个搜索页面,根据 URL 参数决定关键词的内容。小明很快把页面写好并且上线。代码如下:

    
    搜索
    
      您搜索的关键词是:
    
    复制代码

    然而,在上线后不久,小明就接到了安全组发来的一个神秘链接:

    http://xxx/search?keyword=">alert('XSS');

    小明带着一种不祥的预感点开了这个链接[请勿模仿,确认安全的链接才能点开]。果然,页面中弹出了写着"XSS"的对话框。

    可恶,中招了!小明眉头一皱,发现了其中的奥秘:

    当浏览器请求 http://xxx/search?keyword=">alert('XSS'); 时,服务端会解析出请求参数 keyword,得到 ">alert('XSS');,拼接到 HTML 中返回给浏览器。形成了如下的 HTML:

    alert('XSS');">
    搜索
    
      您搜索的关键词是:">alert('XSS');
    
    复制代码

    浏览器无法分辨出 alert('XSS'); 是恶意代码,因而将其执行。

    这里不仅仅 div 的内容被注入了,而且 input 的 value 属性也被注入, alert 会弹出两次。

    面对这种情况,我们应该如何进行防范呢?

    其实,这只是浏览器把用户的输入当成了脚本进行了执行。那么只要告诉浏览器这段内容是文本就可以了。

    聪明的小明很快找到解决方法,把这个漏洞修复:

    
    搜索
    
      您搜索的关键词是:
    
    复制代码

    escapeHTML() 按照如下规则进行转义:

    字符 转义后的字符
    & &
    >
    " "
    ' '
    / /

    经过了转义函数的处理后,最终浏览器接收到的响应为:

    
    搜索
    
      您搜索的关键词是:"><script>alert('XSS');</script>
    
    复制代码

    恶意代码都被转义,不再被浏览器执行,而且搜索词能够完美的在页面显示出来。

    通过这个事件,小明学习到了如下知识:

    • 通常页面中包含的用户输入内容都在固定的容器或者属性内,以文本的形式展示。
    • 攻击者利用这些页面的用户输入片段,拼接特殊格式的字符串,突破原有位置的限制,形成了代码片段。
    • 攻击者通过在目标网站上注入脚本,使之在用户的浏览器上运行,从而引发潜在风险。
    • 通过 HTML 转义,可以防止 XSS 攻击。[事情当然没有这么简单啦!请继续往下看]。

    注意特殊的 HTML 属性、JavaScript API

    自从上次事件之后,小明会小心的把插入到页面中的数据进行转义。而且他还发现了大部分模板都带有的转义配置,让所有插入到页面中的数据都默认进行转义。这样就不怕不小心漏掉未转义的变量啦,于是小明的工作又渐渐变得轻松起来。

    但是,作为导演的我,不可能让小明这么简单、开心地改 Bug 。

    不久,小明又收到安全组的神秘链接:http://xxx/?redirect_to=javascript:alert('XSS')。小明不敢大意,赶忙点开页面。然而,页面并没有自动弹出万恶的“XSS”。

    小明打开对应页面的源码,发现有以下内容:

    跳转...
    复制代码

    这段代码,当攻击 URL 为 http://xxx/?redirect_to=javascript:alert('XSS'),服务端响应就成了:

    跳转...
    复制代码

    虽然代码不会立即执行,但一旦用户点击 a 标签时,浏览器会就会弹出“XSS”。

    可恶,又失策了...

    在这里,用户的数据并没有在位置上突破我们的限制,仍然是正确的 href 属性。但其内容并不是我们所预期的类型。

    原来不仅仅是特殊字符,连 javascript: 这样的字符串如果出现在特定的位置也会引发 XSS 攻击。

    小明眉头一皱,想到了解决办法:

    // 禁止 URL 以 "javascript:" 开头
    xss = getParameter("redirect_to").startsWith('javascript:');
    if (!xss) {
      
        跳转...
      
    } else {
      
        跳转...
      
    }
    复制代码

    只要 URL 的开头不是 javascript:,就安全了吧?

    安全组随手又扔了一个连接:http://xxx/?redirect_to=jAvascRipt:alert('XSS')

    这也能执行?.....好吧,浏览器就是这么强大。

    小明欲哭无泪,在判断 URL 开头是否为 javascript: 时,先把用户输入转成了小写,然后再进行比对。

    不过,所谓“道高一尺,魔高一丈”。面对小明的防护策略,安全组就构造了这样一个连接:

    http://xxx/?redirect_to=%20javascript:alert('XSS')

    %20javascript:alert('XSS') 经过 URL 解析后变成 javascript:alert('XSS'),这个字符串以空格开头。这样攻击者可以绕过后端的关键词规则,又成功的完成了注入。

    最终,小明选择了白名单的方法,彻底解决了这个漏洞:

    // 根据项目情况进行过滤,禁止掉 "javascript:" 链接、非法 scheme 等
    allowSchemes = ["http", "https"];
    
    valid = isValid(getParameter("redirect_to"), allowSchemes);
    
    if (valid) {
      
        跳转...
      
    } else {
      
        跳转...
      
    }
    复制代码

    通过这个事件,小明学习到了如下知识:

    • 做了 HTML 转义,并不等于高枕无忧。
    • 对于链接跳转,如

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