浅谈Django中CSRF（Cross-site request forgery）跨站请求伪造

目录

一 CSRF是什么

二 CSRF攻击原理

三 CSRF攻击防范

简介

         原理

         通过form表单提交

通过ajax提交

总结

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一 CSRF是什么

CSRF（Cross-site request forgery）跨站请求伪造，也被称为“One Click Attack”或者Session Riding，通常缩写为CSRF或者XSRF，是一种对网站的恶意利用。尽管听起来像跨站脚本（XSS），但它与XSS非常不同，XSS利用站点内的信任用户，而CSRF则通过伪装来自受信任用户的请求来利用受信任的网站。与XSS攻击相比，CSRF攻击往往不大流行（因此对其进行防范的资源也相当稀少）和难以防范，所以被认为比XSS更具危险性

可以这样来理解：
       攻击者盗用了你的身份，以你的名义发送恶意请求，对服务器来说这个请求是完全合法的，但是却完成了攻击者所期望的一个操作，比如以你的名义发送邮件、发消息，盗取你的账号，添加系统管理员，甚至于购买商品、虚拟货币转账等。 如下：其中Web A为存在CSRF漏洞的网站，Web B为攻击者构建的恶意网站，User C为Web A网站的合法用户

二 CSRF攻击原理

如下图：

从上图可以看出，要完成一次CSRF攻击，受害者必须依次完成两个步骤：

　　1.登录受信任网站A，并在本地生成Cookie。

　　2.在不登出A的情况下，访问危险网站B。

看到这里，你也许会说：“如果我不满足以上两个条件中的一个，我就不会受到CSRF的攻击”。是的，确实如此，但你不能保证以下情况不会发生：

　　1.你不能保证你登录了一个网站后，不再打开一个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立刻过期，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录/结束会话了......）

　　3.上图中所谓的攻击网站，可能是一个存在其他漏洞的可信任的经常被人访问的网站。

三 CSRF攻击防范

目前防御 CSRF 攻击主要有三种策略：验证 HTTP Referer 字段；在请求地址中添加 token 并验证；在 HTTP 头中自定义属性并验证
 

      （1）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。在通常情况下，访问一个安全受限页面的请求来自于同一个网站，比如需要访问 http://bank.example/withdraw?account=bob&amount=1000000&for=Mallory，用户必须先登陆 bank.example，然后通过点击页面上的按钮来触发转账事件。这时，该转帐请求的 Referer 值就会是转账按钮所在的页面的 URL，通常是以 bank.example 域名开头的地址。而如果黑客要对银行网站实施 CSRF 攻击，他只能在他自己的网站构造请求，当用户通过黑客的网站发送请求到银行时，该请求的 Referer 是指向黑客自己的网站。因此，要防御 CSRF 攻击，银行网站只需要对于每一个转账请求验证其 Referer 值，如果是以 bank.example 开头的域名，则说明该请求是来自银行网站自己的请求，是合法的。如果 Referer 是其他网站的话，则有可能是黑客的 CSRF 攻击，拒绝该请求。

        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需要操心 CSRF 的漏洞，只需要在最后给所有安全敏感的请求统一增加一个拦截器来检查 Referer 的值就可以。特别是对于当前现有的系统，不需要改变当前系统的任何已有代码和逻辑，没有风险，非常便捷。

        然而，这种方法并非万无一失。Referer 的值是由浏览器提供的，虽然 HTTP 协议上有明确的要求，但是每个浏览器对于 Referer 的具体实现可能有差别，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，从理论上来讲，这样并不安全。事实上，对于某些浏览器，比如 IE6 或 FF2，目前已经有一些方法可以篡改 Referer 值。如果 bank.example 网站支持 IE6 浏览器，黑客完全可以把用户浏览器的 Referer 值设为以 bank.example 域名开头的地址，这样就可以通过验证，从而进行 CSRF 攻击。

即便是使用最新的浏览器，黑客无法篡改 Referer 值，这种方法仍然有问题。因为 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自己的隐私权，特别是有些组织担心 Referer 值会把组织内网中的某些信息泄露到外网中。因此，用户自己可以设置浏览器使其在发送请求时不再提供 Referer。当他们正常访问银行网站时，网站会因为请求没有 Referer 值而认为是 CSRF 攻击，拒绝合法用户的访问。

       （2）在请求地址中添加 token 并验证

         CSRF 攻击之所以能够成功，是因为黑客可以完全伪造用户的请求，该请求中所有的用户验证信息都是存在于 cookie 中，因此黑客可以在不知道这些验证信息的情况下直接利用用户自己的 cookie 来通过安全验证。要抵御 CSRF，关键在于在请求中放入黑客所不能伪造的信息，并且该信息不存在于 cookie 之中。可以在 HTTP 请求中以参数的形式加入一个随机产生的 token，并在服务器端建立一个拦截器来验证这个 token，如果请求中没有 token 或者 token 内容不正确，则认为可能是 CSRF 攻击而拒绝该请求。

        这种方法要比检查 Referer 要安全一些，token 可以在用户登陆后产生并放于 session 之中，然后在每次请求时把 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 将附在请求地址之后，这样 URL 就变成 http://url?csrftoken=tokenvalue。 而对于 POST 请求来说，要在 form 的最后加上 ，这样就把 token 以参数的形式加入请求了。但是，在一个网站中，可以接受请求的地方非常多，要对于每一个请求都加上 token 是很麻烦的，并且很容易漏掉，通常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 中所有的 a 和 form 标签后加入 token。这样可以解决大部分的请求，但是对于在页面加载之后动态生成的 html 代码，这种方法就没有作用，还需要程序员在编码时手动添加 token。

         该方法还有一个缺点是难以保证 token 本身的安全。特别是在一些论坛之类支持用户自己发表内容的网站，黑客可以在上面发布自己个人网站的地址。由于系统也会在这个地址后面加上 token，黑客可以在自己的网站上得到这个 token，并马上就可以发动 CSRF 攻击。为了避免这一点，系统可以在添加 token 的时候增加一个判断，如果这个链接是链到自己本站的，就在后面添加 token，如果是通向外网则不加。不过，即使这个 csrftoken 不以参数的形式附加在请求之中，黑客的网站也同样可以通过 Referer 来得到这个 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 功能的原因。

      （3）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，和上一种方法不同的是，这里并不是把 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。通过 XMLHttpRequest 这个类，可以一次性给所有该类请求加上 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，通过 XMLHttpRequest 请求的地址不会被记录到浏览器的地址栏，也不用担心 token 会透过 Referer 泄露到其他网站中去。

简介

django为用户实现防止跨站请求伪造的功能，通过中间件 django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware 来完成。而对于django中设置防跨站请求伪造功能又分为全局和局部。

全局：

中间件 django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware

局部：

@csrf_protect，为当前函数强制设置防跨站请求伪造功能，即便settings中没有设置全局中间件。

@csrf_exempt，取消当前函数防跨站请求伪造功能，即便settings中设置了全局中间件。

注意：使用时要先导入这两种方法:  from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt,csrf_protect

原理

当用post提交数据的时候，django会去检查是否有一个csrf的随机字符串，如果没有就会报错，这也是之前我们一直将其注释的原因，错误如下：

 

在django内部支持生成这个随机字符串

通过form表单提交

在form表单里面需要添加{% csrf_token %}

这样当你查看页面源码的时候,可以看到form中有一个input是隐藏的, 这样在使用form表单进行提交的时候就会提交一个供Django防止跨站请求伪造时需要检验的随机字符串了, 这样在使用Django的时候我们即使不注掉呢个中间件, 请求也会正常发送了

总结原理：当用户访问login页面的时候，会生成一个csrf的随机字符串，，并且cookie中也存放了这个随机字符串，当用户再次提交数据的时候会带着这个随机字符串提交，如果没有这个随机字符串则无法提交成功

cookie中存放的csrftoken如下图

通过ajax提交

因为cookie中同样存在csrftoken，所以可以在js中通过：

$.cooke("csrftoken")获取

如果通过ajax进行提交数据，这里提交的csrftoken是通过请求头中存放，需要提交一个字典类型的数据，即这个时候需要一个key。

在views中的login函数中：from django.conf import settings，然后打印print(settings.CSRF_HEADER_NAME)

这里需要注意一个问题，这里导入的settings并不是我们在项目文件下看到的settings.py文件，这里是是一个全局的settings配置，而当我们在项目目录下的settings.py中配置的时候，我们添加的配置则会覆盖全局settings中的配置

print(settings.CSRF_HEADER_NAME)打印的内容为：HTTP_X_CSRFTOKEN

这里的HTTP_X_CSRFTOKEN是django在X_CSRF的前面添加了HTTP_,所以实际传递的是就是X_CSRFtoken,而在前端页面的ajax传递的时候由于不能使用下划线所以传递的是X_CSRFtoken

下面是在前端ajax中写的具体内容:

 $("#btn1").click(function () {
        $.ajax({
            url:"/login/",
            type:"POST",
            data:{"usr":"root","pwd":"123"},
            headers:{ "X-CSRFtoken":$.cookie("csrftoken")}，
            success:function (arg) {

            }
        })
    })

但是如果页面中有多个ajax请求的话就在每个ajax中添加headers信息，所以可以通过下面方式在所有的ajax中都添加

        $.ajaxSetup({
            beforeSend:function (xhr,settings) {
                xhr.setRequestHeader("X-CSRFtoken",$.cookie("csrftoken"))
            }
        });

这样就会在提交ajax之前执行这个方法，从而在所有的ajax里都加上这个csrftoken

这里的xhr是XMLHttpRequest的简写，ajax调用的就是这个方法

如果想要实现在当get方式的时候不需要提交csrftoken，当post的时候需要，实现这种效果的代码如下：

 function csrfSafeMethod(method) {
            // these HTTP methods do not require CSRF protection
            return (/^(GET|HEAD|OPTIONS|TRACE)$/.test(method));
        }
        $.ajaxSetup({
            beforeSend: function(xhr, settings) {
                if (!csrfSafeMethod(settings.type) && !this.crossDomain) {
                    xhr.setRequestHeader("X-CSRFToken", csrftoken);
                }
            }
        });

这样就实现了当GET|HEAD|OPTIONS|TRACE这些方式请求的时候不需要提交csrftoken,只有POST的请求方式时提交csrftoken

总结

1、    csrf在ajax提交的时候通过请求头传递的给后台的

2、    csrf在前端的key为：X-CSRFtoken，到后端的时候django会自动添加HTTP_,并且最后为HTTP_X_CSRFtoken

3、    csrf在form中提交的时需要在前端form中添加{%csrftoken%}