第849期如何让前端更安全？——XSS攻击和防御详解

Posted 2021-04-29 前端早读课

前言

平时很少关注安全这块的技术，曾经也买过一本《Web前端黑客技术揭秘》但至今还没翻过，尴尬。今天的早读文章由腾讯优测@小吉带来的分享。

正文从这开始~

最近深入了解了一下XSS攻击。以前总浮浅的认为XSS防御仅仅只是输入过滤可能造成的XSS而已。然而这池子水深的很呐。

 

XSS的类型

总体来说，XSS分三类，存储型XSS、反射型XSS、DOM-XSS。

存储型XSS

数据库中存有的存在XSS攻击的数据，返回给客户端。若数据未经过任何转义。被浏览器渲染。就可能导致XSS攻击；

反射型XSS

将用户输入的存在XSS攻击的数据，发送给后台，后台并未对数据进行存储，也未经过任何过滤，直接返回给客户端。被浏览器渲染。就可能导致XSS攻击；

DOM-XSS

纯粹发生在客户端的XSS攻击，比如：http://www.some.site/page.html?default=French

页面代码：

该XSS攻击实现条件：

• 用户点击了如下连接：

http://www.some.site/page.html?default=<script>alert(document.cookie)</script>

• 后台对URL参数未做任何过滤处理，返回给客户端，前端直接从url上获取参数。

• 打开网址的浏览器是低版本浏览器，常见ie8以下

满足以上三者，就会导致URL上的js代码执行:alert(document.cookie)，但是攻击者可以利用这个，做你无法想象的事情。在现代浏览器中，已经做了xss过滤，一旦检测到xss,会提示报错如下:

以上便是学术上的划分的XSS攻击类型，2、3类型其实都是反射型的攻击。了解了这些，意识到XSS攻击无处不在啊。那么如何对XSS进行防御？从输入到输出都需要过滤、转义。

 

XSS防御—输入输出的过滤和数据转义

输入

客户端求情参数：包括用户输入，url参数、post参数。

• 在产品形态上，针对不同输入类型，对输入做变量类型限制。

如，http://xss.qq.com?default=12，Default值强制限制为整形。

我们的后台是node，使用joi对于输入做类型限制：

• 字符串类型的数据，需要针对<、>、/、’、”、&五个字符进行实体化转义。

输出

即使在客户端对用户的输入做了过滤、转义，攻击者一样可能，通过截包，转发等手段，修改你的请求包体。最终还是要在数据输出的时候做数据转义。

好啦，到数据转义啦，不就是对<>,'&"这些字符做实体化转义吗？如果你认为这么简单，NO NO NO…因为浏览器解析中html和js编码不一样，以及上下文场景多样，所以对于后台输出的变量，不同的上下文中渲染后端变量，转码不一样。

下面的HTML片段显示了如何安全地在多种不同的上下文中渲染不可信数据。

情况一

数据类型：String

上下文：HTML Body

示例代码：<span>UNTRUSTED DATA</span>

防御措施：HTML Entity编码

情况二

数据类型：String

上下文：安全HTML变量

示例代码：<input type="text" name="fname" value="UNTRUSTED DATA">

防御措施

1. HTML Attribute编码

2. 只把不可信数据放在安全白名单内的变量上（白名单在下文列出）

3. 严格地校验不安全变量，如background、id和name

情况三

数据类型：String

上下文：GET参数

示例代码：<a href="/site/search?value=UNTRUSTED DATA">clickme</a>

防御措施：URL编码

情况四

数据类型：String

上下文：使用在src或href变量上的不可信URLs

示例代码：

• <a href="UNTRUSTED URL">clickme</a>

• <iframe />

防御措施：

1. 对输入进行规范化

2. URL校验

3. URL安全性认证

4. 只允许使用http和https协议（避免使用javascript协议去打开一个新窗口）

5. HTML Attribute编码

情况五

数据类型：String

上下文：CSS值

示例代码：<div style="width: UNTRUSTED DATA;">Selection</div>

防御措施：

1. 使用CSS编码

2. 使用CSS Hex编码

3. 良好的CSS设计

情况六

数据类型：String

上下文：JavaScript变量

示例代码：

• <script>var currentValue='UNTRUSTED DATA';</script>

• <script>someFunction('UNTRUSTED DATA');</script>

防御措施：

1. 确保所有变量值都被引号括起来

2. 使用JavaScript Hex编码

3. 使用JavaScript Unicode编码

4. 避免使用“反斜杠转译”（\"、\'或者\）

情况七

数据类型：HTML

上下文：HTML Body

示例代码：<div>UNTRUSTED HTML</div>

防御措施：

[HTML校验 (JSoup, AntiSamy, HTML Sanitizer)]

(https://www.owasp.org/index.php/XSS_(Cross_Site_Scripting)_Prevention_Cheat_Sheet#RULE_.236_-_Use_an_HTML_Policy_engine_to_validate_or_clean_user-driven_HTML_in_an_outbound_way)

情况八

数据类型：String

上下文：DOM XSS

示例代码：<script>document.write("UNTRUSTED INPUT: " + document.location.hash);<script/>

防御措施：

基于DOM操作的XSS漏洞防御措施

所有输出的数据转义都应该遵守上表的规则，而针对同步数据和异步数据，有较大的使用区别做了区分：

同步数据

• React页面主动屏蔽掉XSS，非react则需要对不可信任数据，要进行输出转义。 

• 对于html白名单需求，可以使用SanitizeHelper模块提供了一个方法集合来处理非预期的HTML元素。 

• 不同的使用方式，编码方式不同，java现成的工具可以用——ESAPI，不同位置如何转义可参照ESAPI文档，比如属性值转义：

String safe = ESAPI.encoder().encodeForHTMLAttribute( 

request.getParameter( "input" ) );

异步、后台直出给js使用的json数据

对于不可信任的json数据。因为json数据可能用到不同的地方，所以转义可以放在前端js去转义。

• 参与运算的动态变量，最好转化为对应类型后再运算。如number型.

• 如果是字符串操作，保证字符串被引号包裹。

• 不能使用eval ，new fuction，settimeout执行动态字符串，因为这个字符串很可能就是一个xss代码，如果无法避免，那么也要转义之后再参与运算。

• 输出到页面上的数据必须使用相应方法转义，前端可以考虑寻找js插件处理。目前jquery-encoder，可用于前端json转义。使用方式与ESAPI类似，在需要渲染的时候进行转义。

前端XSS防御方案大致如上，整理了这么多干货内容，作为小前端的我，表示要吸收好几天。 

最后，再跟大家分享个实际工作中的案例吧

除了上面的XSS攻击，分享一个让你意想不到的安全漏洞。

在优测项目，早期研发环境中，我们的测试人员提出了如下的安全漏洞：

如下登录页面我们为了用户能在登录之后访问到之前浏览的页面，所以在url加入了一个service参数，但是未对它做任何校验，可能会被钓鱼网站利用。

 

该攻击实现条件：

• 用户点击了如下连接：

https://cas.utest.qq.com/qqlogin?service=http%3A%2F%2Fpianzi.com；

• 后端未对service参数做校验，这个连接可以正常跳转到上图的页面；

• 用户输入帐号登录后，跳转到http://pianzi.com；

• 这是个钓鱼网站，通过网站风格欺骗，对用户进行引导性操作；

• 用户输入一些有用的信息；

• 在不知不觉之间，用户泄漏了自己的信息。

 

对于这个老生长谈的XSS攻击，WEB开发者，只是了解其一，前端出身的孩子，对这方面了解甚少，跟我一样几乎没这方面意识的同学怕是也有不少。

作为懒人一枚，做什么都想找一个一劳永逸的办法，但是对于XSS攻击，无处不在，没有一个很好的全局处理方案。前端小朋友多了解了解常规的XSS攻击，在码代码的时候有这个防攻击意识，也是极好的。

前端安全还有许多了解的方面，如何预防csrf攻击，启用现代浏览器安全防御等等，都需要去了解。 

最后，如果你是前端开发，腾讯优测H5测试绝对是你的开发好助手，提升开发效率那是杠杠滴！有机会大家可以玩玩。