HTML5 本地存储 localstorage 安全分析

在HTML5本地存储出现以前，WEB数据存储的方法已经有很多，比如HTTP Cookie，IE userData，Flash Cookie，Google Gears。其实再说细点，浏览WEB的历史记录也算是本地存储的一种方式。到目前为止，HTML5本地存储方式已经获得了广泛的支持，其中支持的浏览器包括：IE 8+、FF 3.5+、Safari 4+、Chrome 4+、Opera 10.5+，手机平台包括iPhone 2+和Android 2+。最新的HTML5本地存储规范文档，可以在线查看
http://dev.w3.org/html5/webstorage/

      HTML5本地存储的前身就是Cookie，通过使用localStorage对象将WEB数据持久留存在本地。相比较而言，HTML5本地存储中每个域的存储大小默认是5M，比起Cookie的4K要大的多。而且存储和读取数据的代码极为简练：

      那么现在我们是否可以简单的认为，HTML5存储已经可以代替Cookie存储了呢？还有这种新的存储方式在实际应用中带来了哪些新的安全风险呢？带着这些疑问我们来进行下面的讨论。

      （1） 是否可以代替Cookie

      浏览器使用Cookie进行身份验证已经好多年，既然现在localStorage存储空间那么大，是否可以把身份验证的数据直接移植过来呢？目前来看，把身份验证数据使用localStorage进行存储还不太成熟。我们知道，通常可以使用XSS漏洞来获取到Cookie，然后用这个Cookie进行身份验证登录。后来为了防止通过XSS获取Cookie数据，浏览器支持了使用HTTPONLY来保护Cookie不被XSS攻击获取到。而目前localStorage存储没有对XSS攻击有任何抵御机制，一旦出现XSS漏洞，那么存储在localStorage里的数据就极易被获取到。
如果一个网站存在XSS漏洞，那么攻击者注入如下代码，就可以获取使用localStorage存储在本地的所有信息。

 
      攻击者也可以简单的使用localStorage.removeItem(key)和localStorage.clear()对存储数据进行清空。

     （2） 不要存储敏感信息

      从（1）中知道，从远程攻击角度来看，localStorage存储的数据容易被XSS攻击获取，所以不宜把身份验证信息或敏感信息用localStorage存储。而从本地攻击角度来看， localStorage自身的存储方式和存储时效并不宜存储敏感信息。

      五大浏览器现在都已经支持以localStorage方式进行存储，其中Chrome,Opera,Safari这三款浏览器中都有了查看本地存储的功能模块。但是不同浏览器对localStorage存储方式还是略有不同的。以下是五大浏览器localStorage存储方式：

      
      通过上面的描述可以看出，除了Opera浏览器采用BASE64加密外（BASE64也是可以轻松解密的），其他浏览器均采用明文存储数据。

      另一方面，在数据存储的时效上，localStorage并不会像Cookie那样可以设置数据存活的时限，只要用户不主动删除，localStorage存储的数据将会永久存在。

      根据以上对存储方式和存储时效的分析，建议不要使用localStorage方式存储敏感信息，那怕这些信息进行过加密。

     （3） 严格过滤输入输出

      对于本地存储，为了方便加载数据，常常会把数据存储在本地，等再次加载时，直接从本地读取数据显示在网页上。在某些情况下，在localStorage存储中写入或读取数据的时候，如果数据没有经过输入输出严格过滤，那么这些数据极可能被作为HTML代码进行解析，从而产生XSS攻击。

      Twitter就发生过localStorage XSS漏洞。此漏洞触发的条件是，在Twitter的个人主页上执行以下存储代码后，每次再打开个人主页时就会弹出/xss/框。

      从这段代码可以看出，Twitter会使用localStorage方法把一些个人数据存储到本地，每次加载个人主页面的时候就会从本地存储获取数据，然后由于Twitter忽略了对去除数据的严格过滤，导致存储的代码会被当作HMTL编码执行，进而发生跨站攻击。

      有关Twitter localStorage XSS 漏洞详的细信息可以查看：http://www.wooyun.org/bugs/ wooyun-2010-03075。虽然Twitter这个漏洞利用起来非常困难，但它再一次告诉我们：本着一切输入输出都是有害的原则，要对数据进行严格的输入输出过滤。

     （4） 容易遭受跨目录攻击

      localStroage存储方式不会像Cookie存储一样可以指定域中的路径，在localStroage存储方式中没有域路径的概念。也就是说，如果同一个域下的任意路径存在XSS漏洞，整个域下存储的数据在知道存储名称的情况下都可以被获取到。

      假设下面两个链接是使用localStorage来存储数据：

      用户xisigr和xhack各自的blog链接虽然属于同一个域，但却有不同的路径，一个路径为xisigr，另一个路径为xhack。假设xisigr用户发现自己的路径下存在存储型XSS漏洞，那么就可以在自己的blog中加入获取数据代码，其中核心代码为localStorage.getItem(“name”)。xhack用户并不需要登录blog,他只要访问http://h.example.com/xisigr，本地存储数据就会被获取到。

     （5） 容易遭受DNS欺骗攻击

      Google在没有使用HTML5本地存储前，是使用Google Gears方式来进行本地存储的。那时Google Gears就遭到过DNS欺骗攻击。Google Gears支持离线存储，可以把Gmail,WordPresss这样的网站数据以SQLite数据库的形式存储下来，以后用户就可以对存储的网站数据进行离线读取或删除操作。如果攻击者发动DNS欺骗攻击，那么就可以注入本地数据库，获取数据或者留下永久的后门，造成对用户持久的危害。Google Gears所遭受的DNS欺骗攻击方式在HTML5本地存储上也是同样有效的。

     （6） 恶意代码栖息的温床

      在第六点中给出“恶意代码栖息的温床”这个小标题有些夸大的效果。其实这里想说的是，HTML5本地存储在空间上和时间上都将成为今后存储的趋势，料想“恶意代码们”自然会大雁南飞转移栖息到这张温床上。

      那么，何为HTML5本地存储的空间和时间呢？空间这里指的是存储空间，比起Cookie 4K空间的微小来说，HTML5的localStroage方法默认就可以使浏览器存储5M空间可以说是博大，而Safari浏览器可以支持到500M更加让HTML5存储霸气外露。时间上，随着HTML5技术日渐成熟，除了各大浏览器厂商争先在自己的产品中支持HTML5外，一些大应用软件厂商也对其信赖有加。比如2011年11月Adobe宣布放弃手机上的FLASH， 而由HTML5全面取而代之。随着时间的推移，HTML5大步流星的前行速度也会越来越快，也会使得用到HTML5本地存储的应用会越来越多。
 上面从理论上分析了 “恶意代码栖息的温床”的可能性。而从实际技术上的可行性也非常简单。下面是在本地留后门的核心代码：

     以上分析，均出自天融信TopLAB前沿安全实验室的研究，希望借此文让HTML5的本地存储安全问题得到大家的广泛重视。HTML5非常精彩，但也存在风险，我们要做的工作还很多。