科普：對于XSS和CSRF你究竟了解多少
隨著Web2.0、社交網絡、微博等等一系列新型的互聯網產品的誕生，基于Web環境的互聯網應用越來越廣泛，企業信息化的過程中各種應用都架設在Web平臺上，Web業務的迅速發展也引起黑客們的強烈關注，接踵而至的就是Web安全威脅的凸顯。
黑客利用網站操作系統的漏洞和Web服務程序的SQL注入漏洞等得到Web服務器的控制權限，輕則篡改網頁內容，重則竊取重要內部數據，更為嚴重的則是在網頁中植入惡意代碼，使得網站訪問者受到侵害。
如今，Web安全成為焦點，但網站的漏洞還是頻頻出現，在白帽子們進行網站測試時，恐怕對于SQL注入、XSS跨站、CSRF接觸最多，但對于網站的開發者們來說，對這些熟知多少?本文從開發者的角度，對于XSS和CSRF進行簡要概述。
PART1 XSS跨站腳本(Cross-site scripting)
XSS成因概括 ：
XSS其實就是Html的注入問題，攻擊者的輸入沒有經過嚴格的控制進入了數據庫，最終顯示給來訪的用戶，導致可以在來訪用戶的瀏覽器里以瀏覽用戶的身份執行Html代碼，數據流程如下：攻擊者的Html輸入—>web程序—>進入數據庫—>web程序—>用戶瀏覽器。
檢測方法：
//通常有一些方式可以測試網站是否有正確處理特殊字符：
- ><script>alert(document.cookie)</script>
- ='><script>alert(document.cookie)</script>
- "><script>alert(document.cookie)</script>
- <script>alert(document.cookie)</script>
- <script>alert(vulnerable)</script>
- %3Cscript%3Ealert('XSS')%3C/script%3E
- <script>alert('XSS')</script>
- <img src="javascript:alert('XSS')">
- <img src="http://xxx.com/yyy.png" onerror="alert('XSS')">
- <div style="height:expression(alert('XSS'),1)" />（這個僅限 IE 有效）
攻擊手段和目的:
攻擊者使被攻擊者在瀏覽器中執行腳本后，如果需要收集來自被攻擊者的數據(如cookie或其他敏感信息)，可以自行架設一個網站，讓被攻擊者通過JavaScript等方式把收集好的數據作為參數提交，隨后以數據庫等形式記錄在攻擊者自己的服務器上。
a. 盜用 cookie ，獲取敏感信息。
b.利用植入 Flash ，通過 crossdomain 權限設置進一步獲取更高權限;或者利用Java等得到類似的操作。
c.利用 iframe、frame、XMLHttpRequest或上述Flash等方式，以(被攻擊)用戶的身份執行一些管理動作，或執行一些一般的如發微博、加好友、發私信等操作。
d.利用可被攻擊的域受到其他域信任的特點，以受信任來源的身份請求一些平時不允許的操作，如進行不當的投票活動。
e.在訪問量極大的一些頁面上的XSS可以攻擊一些小型網站，實現DDoS攻擊的效果。
漏洞的防御和利用:
避免XSS的方法之一主要是將用戶所提供的內容進行過濾，許多語言都有提供對HTML的過濾：
PHP的htmlentities()或是htmlspecialchars()。 Python的cgi.escape()。 ASP的Server.HTMLEncode()。 ASP.NET的Server.HtmlEncode()或功能更強的Microsoft Anti-Cross Site Scripting Library Java的xssprotect(Open Source Library)。 Node.js的node-validator。
使用HTTP頭指定類型:
很多時候可以使用HTTP頭指定內容的類型，使得輸出的內容避免被作為HTML解析。如在PHP語言中使用以下代碼：
header
('Content-Type: text/javascript; charset=utf-8');
即可強行指定輸出內容為文本/JavaScript腳本(順便指定了內容編碼)，而非可以引發攻擊的HTML。
PART2 CSRF：冒充用戶之手
示意圖：
XSS 是實現 CSRF 的諸多途徑中的一條，但絕對不是唯一的一條。一般習慣上把通過 XSS 來實現的 CSRF 稱為 XSRF。
CSRF 顧名思義，是偽造請求，冒充用戶在站內的正常操作。我們知道，絕大多數網站是通過 cookie 等方式辨識用戶身份(包括使用服務器端 Session 的網站，因為 Session ID 也是大多保存在 cookie 里面的)，再予以授權的。所以要偽造用戶的正常操作，最好的方法是通過 XSS 或鏈接欺騙等途徑，讓用戶在本機(即擁有身份 cookie 的瀏覽器端)發起用戶所不知道的請求。
要完成一次CSRF攻擊，受害者必須依次完成兩個步驟：
1.登錄受信任網站A，并在本地生成Cookie。
2.在不登出A的情況下，訪問危險網站B。
看到這里，你也許會說：“如果我不滿足以上兩個條件中的一個，我就不會受到CSRF的攻擊”。是的，確實如此，但你不能保證以下情況不會發生：
1.你不能保證你登錄了一個網站后，不再打開一個tab頁面并訪問另外的網站。
2.你不能保證你關閉瀏覽器了后，你本地的Cookie立刻過期，你上次的會話已經結束。(事實上，關閉瀏覽器不能結束一個會話，但大多數人都會錯誤的認為關閉瀏覽器就等于退出登錄/結束會話了……)
3.上圖中所謂的攻擊網站，可能是一個存在其他漏洞的可信任的經常被人訪問的網站。
上面大概地講了一下CSRF攻擊的思想，下面我將用幾個例子詳細說說具體的CSRF攻擊，這里我以一個銀行轉賬的操作作為例子(僅僅是例子，真實的銀行網站沒這么傻:>)
示例1：
銀行網站A，它以GET請求來完成銀行轉賬的操作，如：
http://www.mybank.com/Transfer.php?toBankId=11&money=1000
危險網站B，它里面有一段HTML的代碼如下：
- <img src=http://www.mybank.com/Transfer.php?toBankId=11&money=1000>
首先，你登錄了銀行網站A，然后訪問危險網站B，噢，這時你會發現你的銀行賬戶少了1000塊……
為什么會這樣呢?原因是銀行網站A違反了HTTP規范，使用GET請求更新資源。在訪問危險網站B的之前，你已經登錄了銀行網站A，而B中的img以GET的方式請求第三方資源(這里的第三方就是指銀行網站了，原本這是一個合法的請求，但這里被不法分子利用了)，所以你的瀏覽器會帶上你的銀行網站A的Cookie發出Get請求，去獲取資源“http://www.mybank.com/Transfer.php?toBankId=11&money=1000”，結果銀行網站服務器收到請求后，認為這是一個更新資源操作(轉賬操作)，所以就立刻進行轉賬操作……
示例2：
為了杜絕上面的問題，銀行決定改用POST請求完成轉賬操作。
銀行網站A的WEB表單如下：
- <form action="Transfer.php" method="POST">
- <p>ToBankId: <input type="text" name="toBankId" /></p>
- <p>Money: <input type="text" name="money" /></p>
- <p><input type="submit" value="Transfer" /></p>
- </form>
后臺處理頁面Transfer.php如下：
- <?php
- session_start();
- if (isset($_REQUEST['toBankId'] && isset($_REQUEST['money']))
- {
- buy_stocks($_REQUEST['toBankId'], $_REQUEST['money']);
- }
- >
危險網站B，仍然只是包含那句HTML代碼：
- <img src=http://www.mybank.com/Transfer.php?toBankId=11&money=1000>
和示例1中的操作一樣，你首先登錄了銀行網站A，然后訪問危險網站B，結果…..和示例1一樣，你再次沒了1000塊～T_T，這次事故的原因是：銀行后臺使用了$_REQUEST去獲取請求的數據，而$_REQUEST既可以獲取GET請求的數據，也可以獲取POST請求的數據，這就造成了在后臺處理程序無法區分這到底是GET請求的數據還是POST請求的數據。在PHP中，可以使用$_GET和$_POST分別獲取GET請求和POST請求的數據。在JAVA中，用于獲取請求數據request一樣存在不能區分GET請求數據和POST數據的問題。
示例3：
經過前面2個慘痛的教訓，銀行決定把獲取請求數據的方法也改了，改用$_POST，只獲取POST請求的數據，后臺處理頁面Transfer.php代碼如下：
- <?php
- session_start();
- if (isset($_POST['toBankId'] && isset($_POST['money']))
- {
- buy_stocks($_POST['toBankId'], $_POST['money']);
- }
- ?>
然而，危險網站B與時俱進，它改了一下代碼：
- <html>
- <head>
- <script type="text/javascript">
- function steal()
- {
- iframe = document.frames["steal"];
- iframe.document.Submit("transfer");
- }
- </script>
- </head>
- <body onload="steal()">
- <iframe name="steal" display="none">
- <form method="POST" name="transfer" action="http://www.myBank.com/Transfer.php">
- <input type="hidden" name="toBankId" value="11">
- <input type="hidden" name="money" value="1000">
- </form>
- </iframe>
- </body>
- </html>
如果用戶仍是繼續上面的操作，很不幸，結果將會是再次不見1000塊……因為這里危險網站B暗地里發送了POST請求到銀行!
總結一下上面3個例子，CSRF主要的攻擊模式基本上是以上的3種，其中以第1,2種最為嚴重，因為觸發條件很簡單，一個img就可以了，而第3種比較麻煩，需要使用JavaScript，所以使用的機會會比前面的少很多，但無論是哪種情況，只要觸發了CSRF攻擊，后果都有可能很嚴重。
理解上面的3種攻擊模式，其實可以看出，CSRF攻擊是源于WEB的隱式身份驗證機制!WEB的身份驗證機制雖然可以保證一個請求是來自于某個用戶的瀏覽器，但卻無法保證該請求是用戶批準發送的!
如何防御?
請求令牌(一種簡單有效的防御方法)：
首先服務器端要以某種策略生成隨機字符串，作為令牌(token)，保存在 Session 里。然后在發出請求的頁面，把該令牌以隱藏域一類的形式，與其他信息一并發出。在接收請求的頁面，把接收到的信息中的令牌與 Session 中的令牌比較，只有一致的時候才處理請求，處理完成后清理session中的值，否則返回 HTTP 403 拒絕請求或者要求用戶重新登陸驗證身份
令牌來防止 CSRF 有以下幾點要注意：
a.雖然請求令牌原理和驗證碼有相似之處，但不應該像驗證碼一樣，全局使用一個 Session Key。因為請求令牌的方法在理論上是可破解的，破解方式是解析來源頁面的文本，獲取令牌內容。如果全局使用一個 Session Key，那么危險系數會上升。原則上來說，每個頁面的請求令牌都應該放在獨立的 Session Key 中。我們在設計服務器端的時候，可以稍加封裝，編寫一個令牌工具包，將頁面的標識作為 Session 中保存令牌的鍵。
b.在 ajax 技術應用較多的場合，因為很有請求是 JavaScript 發起的，使用靜態的模版輸出令牌值或多或少有些不方便。但無論如何，請不要提供直接獲取令牌值的 API。這么做無疑是鎖上了大門，卻又把鑰匙放在門口，讓我們的請求令牌退化為同步令牌。
c.第一點說了請求令牌理論上是可破解的，所以非常重要的場合，應該考慮使用驗證碼(令牌的一種升級，目前來看破解難度極大)，或者要求用戶再次輸入密碼(亞馬遜、淘寶的做法)。但這兩種方式用戶體驗都不好，所以需要產品開發者權衡。
d.無論是普通的請求令牌還是驗證碼，服務器端驗證過一定記得銷毀。忘記銷毀用過的令牌是個很低級但是殺傷力很大的錯誤。我們學校的選課系統就有這個問題，驗證碼用完并未銷毀，故只要獲取一次驗證碼圖片，其中的驗證碼可以在多次請求中使用(只要不再次刷新驗證碼圖片)，一直用到。
如下也列出一些據說能有效防范 CSRF，其實效果甚微或甚至無效的做法：
a.通過 referer 判定來源頁面：referer 是在 HTTP Request Head 里面的，也就是由請求的發送者決定的。如果我喜歡，可以給 referer 任何值。當然這個做法并不是毫無作用，起碼可以防小白。但我覺得性價比不如令牌。
b.過濾所有用戶發布的鏈接：這個是最無效的做法，因為首先攻擊者不一定要從站內發起請求(上面提到過了)，而且就算從站內發起請求，途徑也遠遠不知鏈接一條。比如
<img src="./create_post.php" />
就是個不錯的選擇，還不需要用戶去點擊，只要用戶的瀏覽器會自動加載圖片，就會自動發起請求。
c.在請求發起頁面用 alert 彈窗提醒用戶：這個方法看上去能干擾站外通過 iframe 發起的 CSRF，但攻擊者也可以考慮用 window.alert = function(){}; 把 alert 弄啞，或者干脆脫離 iframe，使用 Flash 來達到目的。
總體來說，目前防御 CSRF 的諸多方法還沒幾個能徹底無解的。 作為開發者，我們能做的就是盡量提高破解難度。當破解難度達到一定程度，網站就逼近于絕對安全的位置了
參考文獻
[1].Preventing CSRF
[2].Security Corner: Cross-Site Request Forgeries
[3].《Web安全測試之跨站請求偽造(CSRF)》
[4].百度百科-CSRF、XSS
