使用filter过滤xss攻击

使用filter过滤xss攻击

博客分类：
• 技术人生

filter实现脚注入攻击过滤源码 

 http://winnie825.iteye.com/blog/1170833

先说一下实现思路：

1. 使用正则表达式的方式实现脚本过滤，这个方法准确率较高，但是可能根据不能的要求会变动；

2. 为了保证配置灵活（包括正则表达式灵活），使用xml配置文件的方式记录配置信息，配置信息包含是否开启校验、是否记录日志、是否中断请求、是否替换脚本字符等；

3. 为保证xml与正则表达式的特殊字符不冲突，使用<![CDATA[]]>标签存放正则表达式，但是在类中需要特殊处理；

4. 通过继承HttpRequestWrapper的方式实现request中header和parameter信息过滤；

5. xml解析使用dom4j，稍后会对这个工具的使用写一篇文章，暂时辛苦大家去网站查找资料（这篇文章很不错http://www.ibm.com/developerworks/cn/xml/x-dom4j.html）；

6. 使用XSSSecurityManager类实现配置信息加载和处理，XSSSecurityConfig记录匹配信息，XSSSecurityCon标识程序所需常量；

 

附件包含源码，如果能帮我改进更好

 

 

 

package com.sg.security;

import java.io.IOException;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;


/**
 * @author winnie
 * @date
 * @describe request信息封装类，用于判断、处理request请求中特殊字符
 */
public class XSSHttpRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {

    /**
     * 封装http请求
     * @param request
     */
    public XSSHttpRequestWrapper(HttpServletRequest request) {
        super(request);
    }

    @Override
    public String getHeader(String name) {
        String value = super.getHeader(name);
        // 若开启特殊字符替换，对特殊字符进行替换
        if(XSSSecurityConfig.REPLACE){
            XSSSecurityManager.securityReplace(name);
        }
        return value;
    }

    @Override
    public String getParameter(String name) {
        String value = super.getParameter(name);
        // 若开启特殊字符替换，对特殊字符进行替换
        if(XSSSecurityConfig.REPLACE){
            XSSSecurityManager.securityReplace(name);
        }
        return value;
    }

    /**
     * 没有违规的数据，就返回false;
     *
     * @return
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    private boolean checkHeader(){
        Enumeration<String> headerParams = this.getHeaderNames();
        while(headerParams.hasMoreElements()){
            String headerName = headerParams.nextElement();
            String headerValue = this.getHeader(headerName);
            if(XSSSecurityManager.matches(headerValue)){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 没有违规的数据，就返回false;
     *
     * @return
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    private boolean checkParameter(){
        Map<String,Object> submitParams = this.getParameterMap();
        Set<String> submitNames = submitParams.keySet();
        for(String submitName : submitNames){
            Object submitValues = submitParams.get(submitName);
            if(submitValues instanceof String){
                if(XSSSecurityManager.matches((String)submitValues)){
                    return true;
                }
            }else if(submitValues instanceof String[]){
                for(String submitValue : (String[])submitValues){
                    if(XSSSecurityManager.matches((String)submitValue)){
                        return true;
                    }
                }
            }
        }
        return false;
    }


    /**
     * 没有违规的数据，就返回false;
     * 若存在违规数据，根据配置信息判断是否跳转到错误页面
     * @param response
     * @return
     * @throws IOException
     * @throws ServletException
     */
    public boolean validateParameter(HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException{
        // 开始header校验，对header信息进行校验
        if(XSSSecurityConfig.IS_CHECK_HEADER){
            if(this.checkHeader()){
                return true;
            }
        }
        // 开始parameter校验，对parameter信息进行校验
        if(XSSSecurityConfig.IS_CHECK_PARAMETER){
            if(this.checkParameter()){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

}

 

 

/**
 *
 */
package com.sg.security;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.apache.log4j.Logger;


/**
 * @author winnie
 * @date
 * @describe 安全信息审核类
 */
public class XSSSecurityFilter implements Filter{

    private static Logger logger = Logger.getLogger(XSSSecurityFilter.class);

    /**
     * 销毁操作
     */
    public void destroy() {
        logger.info("XSSSecurityFilter destroy() begin");
        XSSSecurityManager.destroy();
        logger.info("XSSSecurityFilter destroy() end");
    }

    /**
     * 安全审核
     * 读取配置信息
     */
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
            FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        // 判断是否使用HTTP
        checkRequestResponse(request, response);
        // 转型
        HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response;
        // http信息封装类
        XSSHttpRequestWrapper xssRequest = new XSSHttpRequestWrapper(httpRequest);

        // 对request信息进行封装并进行校验工作，若校验失败（含非法字符），根据配置信息进行日志记录和请求中断处理
        if(xssRequest.validateParameter(httpResponse)){
            if(XSSSecurityConfig.IS_LOG){
                // 记录攻击访问日志
                // 可使用数据库、日志、文件等方式
            }
            if(XSSSecurityConfig.IS_CHAIN){
                httpRequest.getRequestDispatcher(XSSSecurityCon.FILTER_ERROR_PAGE).forward( httpRequest, httpResponse);
                return;
            }
        }
        chain.doFilter(xssRequest, response);
    }

    /**
     * 初始化操作
     */
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        XSSSecurityManager.init(filterConfig);
    }

    /**
     * 判断Request ,Response 类型
     * @param request
     *            ServletRequest
     * @param response
     *            ServletResponse
     * @throws ServletException
     */
    private void checkRequestResponse(ServletRequest request,
            ServletResponse response) throws ServletException {
        if (!(request instanceof HttpServletRequest)) {
            throw new ServletException("Can only process HttpServletRequest");

        }
        if (!(response instanceof HttpServletResponse)) {
            throw new ServletException("Can only process HttpServletResponse");
        }
    }
}

 

/**
 *
 */
package com.sg.security;

import java.util.Iterator;
import java.util.regex.Pattern;

import javax.servlet.FilterConfig;

import org.apache.log4j.Logger;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;

/**
 * @author winnie
 * @date
 * @describe 安全过滤配置管理类，由XSSSecurityManger修改
 */
public class XSSSecurityManager {

    private static Logger logger = Logger.getLogger(XSSSecurityManager.class);

    /**
     * REGEX：校验正则表达式
     */
    public static String REGEX;

     /**
     * 特殊字符匹配
     */
    private static Pattern XSS_PATTERN ;


    private XSSSecurityManager(){
        //不可被实例化
    }

    public static void init(FilterConfig config){
        logger.info("XSSSecurityManager init(FilterConfig config) begin");
        //初始化过滤配置文件
        String xssPath = config.getServletContext().getRealPath("/")
                + config.getInitParameter("securityconfig");

        // 初始化安全过滤配置
        try {
            if(initConfig(xssPath)){
                // 生成匹配器
                XSS_PATTERN = Pattern.compile(REGEX);
            }
        } catch (DocumentException e) {
            logger.error("安全过滤配置文件xss_security_config.xml加载异常",e);
        }
        logger.info("XSSSecurityManager init(FilterConfig config) end");
    }

    /**
     * 读取安全审核配置文件xss_security_config.xml
     * 设置XSSSecurityConfig配置信息
     * @param path 配置文件地址 eg C:/apache-tomcat-6.0.33/webapps/security_filter/WebRoot/config/xss/xss_security_config.xml
     * @return
     * @throws DocumentException
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static boolean initConfig(String path) throws DocumentException {
        logger.info("XSSSecurityManager.initConfig(String path) begin");
        Element superElement = new SAXReader().read(path).getRootElement();
        XSSSecurityConfig.IS_CHECK_HEADER = new Boolean(getEleValue(superElement,XSSSecurityCon.IS_CHECK_HEADER));
        XSSSecurityConfig.IS_CHECK_PARAMETER = new Boolean(getEleValue(superElement,XSSSecurityCon.IS_CHECK_PARAMETER));
        XSSSecurityConfig.IS_LOG = new Boolean(getEleValue(superElement,XSSSecurityCon.IS_LOG));
        XSSSecurityConfig.IS_CHAIN = new Boolean(getEleValue(superElement,XSSSecurityCon.IS_CHAIN));
        XSSSecurityConfig.REPLACE = new Boolean(getEleValue(superElement,XSSSecurityCon.REPLACE));

        Element regexEle = superElement.element(XSSSecurityCon.REGEX_LIST);

        if(regexEle != null){
            Iterator<Element> regexIt = regexEle.elementIterator();
            StringBuffer tempStr = new StringBuffer("^");
            //xml的cdata标签传输数据时，会默认在\前加\，需要将\\替换为\
            while(regexIt.hasNext()){
                Element regex = (Element)regexIt.next();
                String tmp = regex.getText();
                tmp = tmp.replaceAll("\\\\\\\\", "\\\\");
                tempStr.append(tmp);
                tempStr.append("|");
            }
            if(tempStr.charAt(tempStr.length()-1)=='|'){
                REGEX= tempStr.substring(0, tempStr.length()-1)+"$";
                logger.info("安全匹配规则"+REGEX);
            }else{
                logger.error("安全过滤配置文件加载失败:正则表达式异常 "+tempStr.toString());
                return false;
            }
        }else{
            logger.error("安全过滤配置文件中没有 "+XSSSecurityCon.REGEX_LIST+" 属性");
            return false;
        }
        logger.info("XSSSecurityManager.initConfig(String path) end");
        return true;

    }

    /**
     * 从目标element中获取指定标签信息，若找不到该标签，记录错误日志
     * @param element 目标节点
     * @param tagName 制定标签
     * @return
     */
    private static String getEleValue(Element element, String tagName){
        if (isNullStr(element.elementText(tagName))){
            logger.error("安全过滤配置文件中没有 "+XSSSecurityCon.REGEX_LIST+" 属性");
        }
        return element.elementText(tagName);
    }

    /**
     * 对非法字符进行替换
     * @param text
     * @return
     */
    public static String securityReplace(String text){
        if(isNullStr(text)){
            return text;
        }else{
            return text.replaceAll(REGEX, XSSSecurityCon.REPLACEMENT);
        }
    }

    /**
     * 匹配字符是否含特殊字符
     * @param text
     * @return
     */
    public static boolean matches(String text){
        if(text==null){
            return false;
        }
        return XSS_PATTERN.matcher(text).matches();
    }

    /**
     * 释放关键信息
     */
    public static void destroy(){
        logger.info("XSSSecurityManager.destroy() begin");
        XSS_PATTERN = null;
        REGEX = null;
        logger.info("XSSSecurityManager.destroy() end");
    }

    /**
     * 判断是否为空串，建议放到某个工具类中
     * @param value
     * @return
     */
    public static boolean isNullStr(String value){
        return value == null || value.trim().equals("");
    }
}

 

 

/**
 *
 */
package com.sg.security;

/**
 * @author winnie
 * 安全过滤配置信息类
 */
public class XSSSecurityConfig {

    /**
     * CHECK_HEADER：是否开启header校验
     */
    public static boolean IS_CHECK_HEADER;

    /**
     * CHECK_PARAMETER：是否开启parameter校验
     */
    public static boolean IS_CHECK_PARAMETER;

    /**
     * IS_LOG：是否记录日志
     */
    public static boolean IS_LOG;

    /**
     * IS_LOG：是否中断操作
     */
    public static boolean IS_CHAIN;

    /**
     * REPLACE：是否开启替换
     */
    public static boolean REPLACE;


}

 

 

/**
 *
 */
package com.sg.security;

/**
 * @author winnie
 * @date
 * @describe
 */
public class XSSSecurityCon {

    /**
     * 配置文件标签 isCheckHeader
     */
    public static String IS_CHECK_HEADER = "isCheckHeader";

    /**
     * 配置文件标签 isCheckParameter
     */
    public static String IS_CHECK_PARAMETER = "isCheckParameter";

    /**
     * 配置文件标签 isLog
     */
    public static String IS_LOG = "isLog";

    /**
     * 配置文件标签 isChain
     */
    public static String IS_CHAIN = "isChain";

    /**
     * 配置文件标签 replace
     */
    public static String REPLACE = "replace";

    /**
     * 配置文件标签 regexList
     */
    public static String REGEX_LIST = "regexList";

    /**
     * 替换非法字符的字符串
     */
    public static String REPLACEMENT = "";

    /**
     * FILTER_ERROR_PAGE:过滤后错误页面
     */
    public static String FILTER_ERROR_PAGE = "/common/filtererror.jsp";

}

 

xss_security_config.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<XSSConfig>
    <!-- 是否进行header校验 -->
    <isCheckHeader>false</isCheckHeader>
    <!-- 是否进行parameter校验 -->
    <isCheckParameter>true</isCheckParameter>
    <!-- 是否记录日志 -->
    <isLog>true</isLog>
    <!-- 是否中断请求 -->
    <isChain>false</isChain>
    <!-- 是否开启特殊字符替换 -->
    <replace>true</replace>
    <!-- 是否开启特殊url校验 -->
    <isCheckUrl>true</isCheckUrl>
    <regexList>
        <!-- 匹配含有字符： alert( ) -->
        <regex><![CDATA[.*[A|a][L|l][E|e][R|r][T|t]\\s*\\(.*\\).*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： window.location = -->
        <regex><![CDATA[.*[W|w][I|i][N|n][D|d][O|o][W|w]\\.[L|l][O|o][C|c][A|a][T|t][I|i][O|o][N|n]\\s*=.*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符：style = x:ex pression ( ) -->
        <regex><![CDATA[.*[S|s][T|t][Y|y][L|l][E|e]\\s*=.*[X|x]:[E|e][X|x].*[P|p][R|r][E|e][S|s]{1,2}[I|i][O|o][N|n]\\s*\\(.*\\).*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： document.cookie -->
        <regex><![CDATA[.*[D|d][O|o][C|c][U|u][M|m][E|e][N|n][T|t]\\.[C|c][O|o]{2}[K|k][I|i][E|e].*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： eval( ) -->
        <regex><![CDATA[.*[E|e][V|v][A|a][L|l]\\s*\\(.*\\).*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： unescape() -->
        <regex><![CDATA[.*[U|u][N|n][E|e][S|s][C|c][A|a][P|p][E|e]\\s*\\(.*\\).*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： execscript( ) -->
        <regex><![CDATA[.*[E|e][X|x][E|e][C|c][S|s][C|c][R|r][I|i][P|p][T|t]\\s*\\(.*\\).*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： msgbox( ) -->
        <regex><![CDATA[.*[M|m][S|s][G|g][B|b][O|o][X|x]\\s*\\(.*\\).*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： confirm( ) -->
        <regex><![CDATA[.*[C|c][O|o][N|n][F|f][I|i][R|r][M|m]\\s*\\(.*\\).*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： prompt( ) -->
        <regex><![CDATA[.*[P|p][R|r][O|o][M|m][P|p][T|t]\\s*\\(.*\\).*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： <script> </script> -->
        <regex><![CDATA[.*<[S|s][C|c][R|r][I|i][P|p][T|t]>.*</[S|s][C|c][R|r][I|i][P|p][T|t]>.*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： 含有一个符号： "  -->
        <regex><![CDATA[[.&[^\"]]*\"[.&[^\"]]*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： 含有一个符号： '  -->
        <regex><![CDATA[[.&[^']]*'[.&[^']]*]]></regex>
        <!-- 匹配含有字符： 含有回车换行 和 <script> </script> -->
        <regex><![CDATA[[[.&[^a]]|[|a|\n|\r\n|\r|\u0085|\u2028|\u2029]]*<[S|s][C|c][R|r][I|i][P|p][T|t]>.*</[S|s][C|c][R|r][I|i][P|p][T|t]>[[.&[^a]]|[|a|\n|\r\n|\r|\u0085|\u2028|\u2029]]*]]></regex>
    </regexList>
</XSSConfig>

 

web.xml配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5"
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>
    <!-- 信息安全审核 -->
    <filter>
        <filter-name>XSSFiler</filter-name>
        <filter-class>
            com.sg.security.XSSSecurityFilter
        </filter-class>
        <init-param>
            <param-name>securityconfig</param-name>
            <param-value>
                /WebRoot/config/xss/xss_security_config.xml
            </param-value>
        </init-param>
    </filter>
    <!-- 拦截请求类型 -->
    <filter-mapping>
        <filter-name>XSSFiler</filter-name>
        <url-pattern>*.jsp</url-pattern>
    </filter-mapping>
    <filter-mapping>
        <filter-name>XSSFiler</filter-name>
        <url-pattern>*.do</url-pattern>
    </filter-mapping>
</web-app>