常见六大 Web 安全攻防解析

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前言

在互联网时代，数据安全与个人隐私受到了前所未有的挑战，各种新奇的攻击技术层出不穷。如何才能更好地保护我们的数据？本文主要侧重于分析几种常见的攻击以及防御的方法。

一、XSS

XSS（Cross-Site Scripting），跨脚本攻击，因为缩写和css重叠，所以只能叫XSS。跨站脚本攻击时指通过存在安全漏洞的 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造成以下影响：

• 利用虚假输入表单骗取用户个人信息。
• 利用脚本窃取用户cookie值，被害者在不知情的情况下，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，当用户浏览该网页之时，嵌入其中Web里面的脚本代码会被执行，从而可以达到攻击者盗取用户信息或其他侵犯用户安全隐私的目的。

XSS的攻击千变万化，但还是可以大致细分几种类型。

1、非持久型XSS（反射型 XSS）

非持久型XSS漏洞，一般是通过别人发送带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。

举个例子，比如页面包含有以下代码：

攻击者可直接通过URL（类似 https://xxx.com/xxx?default=）注入可执行代码。不过一些浏览器如 chrome 其内置了一些XSS过滤器，可以防止大部分反射型XSS攻击。

非持久型XSS漏洞有以下几点特征：

• 即时性，不经过服务器存储，直接通过 HTTP 的 GET 和 POST 请求就能完成一次攻击，拿到用户隐私数据；
• 攻击者需要诱骗点击，必须要通过用户点击链接才能发起；
• 反馈率低，所以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，需要确保这么几件事情：

• web页面渲染的所有内容或者渲染的数据必须来来自服务端；
• 尽量不要从URL，docment.referrer，document.forms 等这种 DOM API 中获取数据直接渲染；
• 尽量不要使用 eval，new Function()，docment.write()，docment.writwIn()，window.setInterval()，window.setTimeout()，innerHTML，docment.createElement() 等可执行字符串的方法。
• 如果做不到以上几点，也必须对涉及DOM渲染的方法传入的字符串参数做escape转义；
• 前端渲染的时候对任何字段都需要做escape转移编码。

2、持久型XSS（存储型XSS）

持久型XSS漏洞，一般存在于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，当前端页面获得后端从数据库读入的注入代码时，恰好将其渲染执行。

举个例子，对于评论功能来说，就得防范持久型XSS攻击，因为我可以在评论中输入以下内容

主要注入页面方式和非持久XSS漏洞类似，只不过持久型不是来源于URL，referer，forms等，二是来源于后端从数据库都出来得数据。持久型XSS攻击不需要诱骗点击，黑客只需要在提交表单得地方完成注入即可，但是这种XSS攻击成本相对还是很高。

攻击成功需要同时满足以下几个条件：

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

持久型XSS有以下几个特点：

• 持久型，植入数据库中
• 盗取用户敏感私密信息；
• 危害面广

3、如何防御

对于XSS攻击来说，通常有两种方式可以用来防御。

1） CSP

CSP本质上就是建立白名单，开发者明确告诉浏览器哪些外部资源可以加载和执行。我们只需要配置规则，如何拦截是由浏览器自己实现得我们可以通过这种方式来尽量减少XSS攻击。

通常可以通过两种方式来开启CSP：

• 设置　HTTP　Header　中的　Ｃontent－Security－Policy
• 设置　meta标签方式

这里设置HTTP Header 来举例：

只允许加载本站资源

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

只允许加载HTTPS协议图片

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

允许加载任何来源框架

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

了解更多属性，请查看 Content-Security-Policy文档

对于这种方式，只要开发者配置正确的规则，那么即使网站存在漏洞，攻击者也不能执行它的攻击代码 ，并且CSP得兼容性不错。

2）转义字符

用户输入永远不可信任得，最普遍得做法就是转义输入输出得内容，对于引号、尖括号、斜杠进行转义

function escape(str) {
   str = str.replace(/&/g, '&')
   str = str.replace(//g, '>')
   str = str.replace(/"/g, '&quto;')
   str = str.replace(/'/g, ''')
   str = str.replace(/`/g, '`')
   str = str.replace(/\//g, '/')
   return str
}

但是对于显示富文本来说，显然不能通过上面得办法来转义所有字符，因为这样会把需要得格式也过滤掉。对于这种情况，通常采用白名单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('
XSS Demo
')
// -> 
XSS Demo
<script>alert("xss");</script>
console.log(html)

以上实例使用了 js-xss 来实现，可以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最有效的防御手段。Web应用程序在设置cookie时，将其属性设为HttpOnly，就可以避免该网页的cookie被客户端恶意JavaScript窃取，保护用户cookie信息。

 

二、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，在用户毫不知情的情况下，以用户的名义完成非法操作。

1、CSRF攻击原理

下面先介绍以下CSRF攻击的原理：

完成CSRF攻击必须要有三个条件：

用户已经登录了站点A，并在本站记录了cookie；

在用户没有登出站点A（也就是cookie生效的情况下），访问了恶意攻击者提供的引诱站点B（B站点要求访问站点A）

站点A没有做任何CSRF防御

我们来看一个例子：当我们登入转账页面后，突然眼前一亮惊现“XXX隐私照片，不看后悔一辈子”的链接，耐不住内心躁动，立马点击该危险的网站（页面代码如下图所示），但当这页面一加载，便会执行submit Form这个方法来提交转账请求，从而将10块转给黑客。

2、如何防御

防范CSRF攻击可以遵循以下几种规则：

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

请求时附带厌憎信息，比如验证码或者Token

1)SameSite

可以对cookie设置SameSite属性。该属性表示cookie不随着跨域请求发送，可以很大程度减少CSRF的攻击，但该属性目前该不是所有浏览器都兼容。

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，一般会带上Referer信息告诉服务器是从哪个页面链接过来的，服务器籍此可以获得一些信息用于处理。可以通过检查请求的来源来防御CSRF攻击。正常请求的referer具有一定规律，如在提交表单的referer必定是在该页面发起的请求。所以通过检查 http 包头 referer 的值是不是这个页面，来判断是不是CSRF攻击。

但在某些情况下如https跳转到http，浏览器处于安全考虑，不会发送referer，服务器就无法进行check了。若与该网站同于的其他网站有XSS漏洞，那么攻击者可以在其他网站注入恶意脚本，受害者进入了此类同域的网站，也会遭受攻击。出于以上原因，无法完成依赖Referer  Check作为防御CSRF的主要手段。但是可以通过Referer Check 来监控CSRF攻击的发生。

3）Anti CSRF Token 

目前比较完善的方案是加入 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，并在服务器建立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，会进行校验该请求中的token和cookie中的token是否都存在且相等，才认为这是合法的请求。后缀认为这次请求时违法的，拒绝该次服务。

这种方法相比Referer检查要安全很多，token可以在用户登录后产生并放于session或cookie中，然后再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进行对比。犹豫token的存在，攻击者无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token后，其他页面消耗掉token后，其他页面的表单保存还是被消耗掉的那个token，其他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中，特别时账号交易这种核心步骤，强制用户输入验证码，才能完成最终请求。在通常情况下，验证码够很好地遏制CSRF攻击。但增加验证码降低了用户的体验，网站不能给所有的操作都加上验证码。所以只能将验证码作为一种辅助手段，在关键业务点设置验证码。

 

三、点击劫持

点击劫持是一种视觉欺骗的攻击手段。攻击者将需要攻击的网站通过iframe嵌套的方式前入自己的网页中，并将iframe 设置为透明，在页面中投出一个按钮诱惑用户点击。

1、特点

隐蔽性较高，骗取用户操作

UI覆盖攻击

利用iframe或者其他标签的属性

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，而第三方网站通过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），实际上时点击了A网站的按钮。

接下来我们举个例子：我在优酷发布了很多视频，想让更多的人关注它，就是可以通过点击劫持来实现

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;
}


点击脱衣

从上图可知，攻击者通过图片作为网页背景，隐藏了用户操作的真实界面，当你按耐不住好奇点击按钮以后，真正的点击的其实隐藏的那个页面的订阅按钮，然后就会在不知情的情况下订阅了。

3、如何防御

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响应头就是为防御用ifame嵌套的点击劫持攻击。

该响应头有三个值可选，分别是

DENY，表示页面不允许通过iframe的方式展示；

SAMEORIGIN，表示页面可以在相同域名下通过iframe方式展示；

ALLOW-FROM，表示页面可以在指定来源的iframe中展示

2) JavaScript防御

对于某些远古浏览器来说，并不能支持上面的这种方式，那我们只有通过JS的方式来防御点击劫持了。

以上代码的作用就是当通过iframe的方式加载页面时，攻击者的网页直接不显示所有内容了。

四、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，从而导致的安全问题。

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，导致用户信息泄露或者资金的流失。其原理时黑客构建恶意链接（链接需要进行伪装，尽可能迷惑），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，经过服务器或者浏览器解析后，跳到恶意的网站中。

恶意链接需要进行伪装，经常的做法是熟悉的链接后面加上一个恶意的网址，这样才迷惑用户。

诸如伪装成像如下的网址，你是否能够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

这里我们举个Header头跳转实现方式：

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，但是点击上述链接将导致用户最终访问 www.evil.com 这个恶意网址。

3、如何防御

1）referer的限制

如果确定传递URL参数进入的来源，我们可以通过该方式实现安全限制，保证该URL的有效性，避免恶意用户生成跳转链接

2）加入有效性验证Token

我们保证所有生成的链接来自于我们可信域的，通过在生成的链接里加入用户不可控的Token对生成的链接进行校验，可以避免用户生成自己的恶意链接从而被利用，但是如果功能本身要求比较开放，可能导致有一定的限制。

 

五、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，可以访问或修改数据，或者利用潜在的数据库漏洞进行攻击。

1、SQL注入的原理

我们先举一个万能钥匙的例子来说明其原理：

    
Username: 
    
Password: 
    

5

后端的SQL语句可能是如下这样的：

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

这是我们经常见到的登录页面，但如果有一个恶意攻击者输入的用户名是 admin' -- ，密码随意输入，就可以直接登入系统了。why!---这就是SQL注入。

我们之前预想的SQL语句是：

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

但是恶意攻击者用奇怪用户名将你的SQL语句变成了如下形式：

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

在SQL中，’ -- 是闭合和注释的意思，--是注释后面内容的意思，所以查绚语句就变成了：

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注入过程包括以下几个过程：

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

SQL注入的必备条件：1、可以控制输入的数据；2、服务器要执行的代码拼接了控制的数据。

我们会发现SQL注入流程中与正常请求服务器类似，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，即数据当做了代码来执行。

2、危害

• 获取数据库信息
• 管理员后台用户和密码
• 获取其他数据库敏感信息：用户名、密码、手机号码、身份证、银行卡信息.....
• 整个数据库：脱库
• 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、如何防御

• 严格限制Web应用的数据库的操作权限，给此用户提供仅仅能够满足其工作的最低权限，从而最大限度的减少注入攻击对数据库的危害；
• 后端代码检查输入数据是否符合预期，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。基本上所有的后端语言都有对字符串进行转义处理的方法，比如 loadsh 的 loadsh._escapehtmlchar 库。
• 所有的查询语句建议使用数据库提供的参数化查询接口，参数画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。

 

六、OS命令注入攻击

OS命令注入和SQL注入差不多，只不过SQL注入是针对数据库的，而OS命令注入是针对操作系统的。OS命令注入攻击指通过Web应用，执行非法的操作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。倘如调用shell时存在疏漏，就可以执行插入的非法命令。

命令注入攻击可以向Shell发送命令，让windows或Linux操作系统的命令启动程序。也就是说，通过命令注入攻击可执行操作系统上安装的各种程序。

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的命令结构，导致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入到响应页面中。

我们通过一个例子来说明其原理，假如需要实现一个需求：用户提交一些内容到服务器，然后再服务器执行一些系统命令去返回一个结构给用户

// 以 Node.js 为例，假如在接口中需要从 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`);

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。

但是如果 param.repo传入的是 https://github.com/xx/xx.git && rm -rf /* && 恰好你的服务是用 root 权限起的就糟糕了。

2、如何防御

• 后端对前端提交内容进出规则限制（比如正则表达式）；
• 在调用系统命令前对所有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，借助一些工具做拼接、转义预处理，例如Node.js的shell-escape npm 包

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
• URL重定向跳转/跳转漏洞
• 网易Web白帽子