XSS

XSS #

Cross-site scripting 跨站脚本 (wiki)

XSS 发生的原因 #

没有将用户输入的文本进行合适的过滤，就贸然插入到 HTML 中，这很容易造成注入漏洞。 攻击者可以利用漏洞，构造出恶意的代码指令，进而利用恶意代码危害数据安全。

不仅仅是业务上的 “用户的 UGC 内容” 可以进行注入，包括 URL 上的参数等都可以是攻击的来源。在处理输入时，以下内容都不可信：

  • 来自用户的 UGC 信息
  • 来自第三方的链接
  • URL 参数
  • POST 参数
  • Referer （可能来自不可信的来源）
  • Cookie （可能来自其他子域注入）

XSS 有哪些注入的方法 #

  • 在 HTML 中内嵌的文本中，恶意内容以 script 标签形成注入。
  • 在内联的 JavaScript 中，拼接的数据突破了原本的限制（字符串，变量，方法名等）。
  • 在标签属性中，恶意内容包含引号，从而突破属性值的限制，注入其他属性或者标签。
  • 在标签的 href、src 等属性中，包含 javascript: 等可执行代码。
  • 在 onload、onerror、onclick 等事件中，注入不受控制代码。
  • 在 style 属性和标签中，包含类似 background-image:url("javascript:..."); 的代码（新版本浏览器已经可以防范）。
  • 在 style 属性和标签中，包含类似 expression(...) 的 CSS 表达式代码（新版本浏览器已经可以防范）。

XSS 分类 #

存储型 #

存储型 XSS 的攻击步骤：

  1. 攻击者将恶意代码提交到目标网站的数据库中。
  2. 用户打开目标网站时，网站服务端将恶意代码从数据库取出，拼接在 HTML 中返回给浏览器。
  3. 用户浏览器接收到响应后解析执行，混在其中的恶意代码也被执行。
  4. 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站，或者冒充用户的行为，调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

这种攻击常见于带有用户保存数据的网站功能，如论坛发帖、商品评论、用户私信等。

反射型 #

反射型 XSS 的攻击步骤：

  1. 攻击者构造出特殊的 URL，其中包含恶意代码。
  2. 用户打开带有恶意代码的 URL 时，网站服务端将恶意代码从 URL 中取出，拼接在 HTML 中返回给浏览器。
  3. 用户浏览器接收到响应后解析执行，混在其中的恶意代码也被执行。
  4. 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站，或者冒充用户的行为，调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

反射型 XSS 跟存储型 XSS 的区别是：

  • 存储型 XSS 的恶意代码存在数据库里，
  • 反射型 XSS 的恶意代码存在 URL 里。

反射型 XSS 漏洞常见于通过 URL 传递参数的功能，如网站搜索、跳转等。

由于需要用户主动打开恶意的 URL 才能生效，攻击者往往会结合多种手段诱导用户点击。

POST 的内容也可以触发反射型 XSS，只不过其触发条件比较苛刻（需要构造表单提交页面，并引导用户点击），所以非常少见。

DOM 型 #

DOM 型 XSS 的攻击步骤：

  1. 攻击者构造出特殊的 URL，其中包含恶意代码。
  2. 用户打开带有恶意代码的 URL。
  3. 用户浏览器接收到响应后解析执行，前端 JavaScript 取出 URL 中的恶意代码并执行。
  4. 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站，或者冒充用户的行为，调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

DOM 型 XSS 跟前两种 XSS 的区别：

  • DOM 型 XSS 攻击中，取出和执行恶意代码由浏览器端完成，属于前端 JavaScript 自身的安全漏洞，
  • 其他两种 XSS 都属于服务端的安全漏洞。

防止 XSS #

输入过滤 #

输入侧过滤能够在某些情况下解决特定的 XSS 问题，但会引入很大的不确定性和乱码问题。 在防范 XSS 攻击时应避免此类方法。

当然，对于明确的输入类型，例如数字、URL、电话号码、邮件地址等等内容，进行输入过滤还是必要的。

纯前端渲染 #

纯前端渲染，把代码和数据分隔开

纯前端渲染的过程：

  1. 浏览器先加载一个静态 HTML，此 HTML 中不包含任何跟业务相关的数据。
  2. 然后浏览器执行 HTML 中的 JavaScript。
  3. JavaScript 通过 Ajax 加载业务数据，调用 DOM API 更新到页面上。

在纯前端渲染中，我们会明确的告诉浏览器： 下面要设置的内容是文本（.innerText），还是属性（.setAttribute），还是样式（.style）等等。 浏览器不会被轻易的被欺骗，执行预期外的代码了。

但纯前端渲染还需注意避免 DOM 型 XSS 漏洞（例如 onload 事件和 href 中的 javascript:xxx 等）。

在很多内部、管理系统中，采用纯前端渲染是非常合适的。 但对于性能要求高，或有 SEO 需求的页面，我们仍然要面对拼接 HTML 的问题。

对 HTML 做充分转义 #

对插入到页面中的数据进行转义， 通常是把 & < > " ' / 这几个字符转义掉， 确实能起到一定的 XSS 防护作用，但要完善 XSS 防护措施，我们要使用更完善更细致的转义策略。

HTML 转义是非常复杂的，在不同的情况下要采用不同的转义规则。如果采用了错误的转义规则，很有可能会埋下 XSS 隐患。 应当尽量避免自己写转义库，而应当采用成熟的、业界通用的转义库。

常用的模板引擎，如 doT.js、ejs、FreeMarker 等， Java 工程里，常用的转义库为 org.owasp.encoder。

验证 href 的值 #

对于链接跳转，如 <a href="xxx" 或 location.href="xxx"，要检验其内容，禁止以 javascript: 开头的链接，和其他非法的 scheme。

// 根据项目情况进行过滤，禁止掉 "javascript:" 链接、非法 scheme 等
allowSchemes = ["http", "https"];

valid = isValid(getParameter("redirect_to"), allowSchemes);

if (valid) {
  <a href="<%= escapeHTML(getParameter("redirect_to"))%>">
    跳转...
  </a>
} else {
  <a href="/404">
    跳转...
  </a>
}
不区分大小写，可以带空格 #
  • JavaScript 不区分大小写： jAvascRipt:alert('XSS')
  • 可以带空格 %20： %20javascript:alert('XSS')

escapeEmbedJSON #

插入 JSON 的地方不能使用 escapeHTML()，因为转义 " 后，JSON 格式会被破坏。

<script>
  var initData = <%= data.toJSON() %>
</script>

这样内联 JSON 也是不安全的

  • 当 JSON 中包含 U+2028 或 U+2029 这两个字符时，不能作为 JavaScript 的字面量使用，否则会抛出语法错误。
  • 当 JSON 中包含字符串 </script> 时，当前的 script 标签将会被闭合，后面的字符串内容浏览器会按照 HTML 进行解析；通过增加下一个 <script> 标签等方法就可以完成注入。
<script>
  // 实现一个 escapeEmbedJSON() 函数，对内联 JSON 进行转义
  var initData = <%= escapeEmbedJSON(data.toJSON()) %>
</script>

预防 DOM 型 XSS 攻击 #

在使用 .innerHTML、.outerHTML、document.write() 时要特别小心，不要把不可信的数据作为 HTML 插到页面上， 而应尽量使用 .textContent、.setAttribute() 等。

如果用 Vue/React 技术栈，并且不使用 v-html/dangerouslySetInnerHTML 功能， 就在前端 render 阶段避免 innerHTML、outerHTML 的 XSS 隐患。

DOM 中的内联事件监听器，如 location、onclick、onerror、onload、onmouseover 等， <a> 标签的 href 属性， JavaScript 的 eval()、setTimeout()、setInterval() 等， 都能把字符串作为代码运行。

<!-- 内联事件监听器中包含恶意代码 -->
![](https://awps-assets.meituan.net/mit-x/blog-images-bundle-2018b/3e724ce0.data:image/png,)

<!-- 链接内包含恶意代码 -->
<a href="UNTRUSTED">1</a>

<script>
  // setTimeout()/setInterval() 中调用恶意代码
  setTimeout("UNTRUSTED");
  setInterval("UNTRUSTED");

  // location 调用恶意代码
  location.href = "UNTRUSTED";

  // eval() 中调用恶意代码
  eval("UNTRUSTED");
</script>

Content Security Policy #

严格的 CSP 在 XSS 的防范中可以起到以下的作用：

  • 禁止加载外域代码，防止复杂的攻击逻辑。
  • 禁止外域提交，网站被攻击后，用户的数据不会泄露到外域。
  • 禁止内联脚本执行（规则较严格，目前发现 GitHub 使用）。
  • 禁止未授权的脚本执行（新特性，Google Map 移动版在使用）。
  • 合理使用上报可以及时发现 XSS，利于尽快修复问题。

输入内容长度控制 #

对于不受信任的输入，都应该限定一个合理的长度。 虽然无法完全防止 XSS 发生，但可以增加 XSS 攻击的难度。

其他安全措施 #

  • HTTP-only Cookie: 禁止 JavaScript 读取某些敏感 Cookie，攻击者完成 XSS 注入后也无法窃取此 Cookie。
  • 验证码：防止脚本冒充用户提交危险操作。

XSS 的检测 # 

jaVasCript:/*-/*`/*\`/*'/*"/**/(/* */oNcliCk=alert() )//%0D%0A%0d%0a//</stYle/</titLe/</teXtarEa/</scRipt/--!>\x3csVg/<sVg/oNloAd=alert()//>\x3e

只要在网站的各输入框中提交这个字符串，或者把它拼接到 URL 参数上，就可以进行检测了。

能够检测到存在于 HTML 属性、HTML 文字内容、HTML 注释、跳转链接、内联 JavaScript 字符串、内联 CSS 样式表等多种上下文中的 XSS 漏洞， 也能检测 eval()、setTimeout()、setInterval()、Function()、innerHTML、document.write() 等 DOM 型 XSS 漏洞， 并且能绕过一些 XSS 过滤器。

自动扫描工具 #

参考 #

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