前端安全防范知识XSS/CSRF/点击劫持/中间人攻击及防护方案

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安全防范知识点

总的来说安全是很复杂的一个领域,不可能通过这一篇文章就能学习到这部分的所有内容。我们会学习到常见的一些安全问题及如何防范的内容,在当下其实安全问题越来越重要,已经逐渐成为前端开发必备的技能了。

XSS

什么是 XSS 攻击?如何防范 XSS 攻击?什么是 CSP?

XSS 简单点来说,就是攻击者想尽一切办法将可以执行的代码注入到网页中。 XSS 可以分为多种类型,但是总体上我认为分为两类:持久型和非持久型。

持久型也就是攻击的代码被服务端写入进数据库中,这种攻击危害性很大,因为如果网站访问量很大的话,就会导致大量正常访问页面的用户都受到攻击。 举个例子,对于评论功能来说,就得防范持久型 XSS 攻击,因为我可以在评论中输入以下内容

这种情况如果前后端没有做好防御的话,这段评论就会被存储到数据库中,这样每个打开该页面的用户都会被攻击到。

非持久型相比于前者危害就小的多了,一般通过修改 URL 参数的方式加入攻击代码,诱导用户访问链接从而进行攻击。 举个例子,如果页面需要从 URL 中获取某些参数作为内容的话,不经过过滤就会导致攻击代码被执行

<!-- http://www.domain.com?name=<script>alert(1)</script> -->
<div>{{name}}</div> 

但是对于这种攻击方式来说,如果用户使用 Chrome 这类浏览器的话,浏览器就能自动帮助用户防御攻击。但是我们不能因此就不防御此类攻击了,因为我不能确保用户都使用了该类浏览器。

对于 XSS 攻击来说,通常有两种方式可以用来防御。

转义字符

首先,对于用户的输入应该是永远不信任的。最普遍的做法就是转义输入输出的内容,对于引号、尖括号、斜杠进行转义

function escape(str) {
  str = str.replace(/&/g, '&amp;')
  str = str.replace(/</g, '&lt;')
  str = str.replace(/>/g, '&gt;')
  str = str.replace(/"/g, '&quto;')
  str = str.replace(/'/g, '&#39;')
  str = str.replace(/`/g, '&#96;')
  str = str.replace(/\//g, '&#x2F;')
  return str
}

通过转义可以将攻击代码 ==== 变成

// -> &lt;script&gt;alert(1)&lt;&#x2F;script&gt;
escape('<script>alert(1)</script>')

但是对于显示富文本来说,显然不能通过上面的办法来转义所有字符,因为这样会把需要的格式也过滤掉。对于这种情况,通常采用白名单过滤的办法,当然也可以通过黑名单过滤,但是考虑到需要过滤的标签和标签属性实在太多,更加推荐使用白名单的方式。

const xss = require('xss')
let html = xss('<h1 id="title">XSS Demo</h1><script>alert("xss");</script>')
// -> <h1>XSS Demo</h1>&lt;script&gt;alert("xss");&lt;/script&gt;
console.log(html)

以上示例使用了 ==js-xss== 来实现,可以看到在输出中保留了 ==h1== 标签且过滤了 ==script== 标签。

CSP

CSP 本质上就是建立白名单,开发者明确告诉浏览器哪些外部资源可以加载和执行。我们只需要配置规则,如何拦截是由浏览器自己实现的。我们可以通过这种方式来尽量减少 XSS 攻击。

通常可以通过两种方式来开启 CSP:

  1. 设置 HTTP Header 中的 ==Content-Security-Policy==
  2. 设置 ==meta== 标签的方式 ====

这里以设置 HTTP Header 来举例

  • 只允许加载本站资源
Content-Security-Policy: default-src ‘self’
  • 只允许加载 HTTPS 协议图片
Content-Security-Policy: img-src https://*
  • 允许加载任何来源框架
Content-Security-Policy: child-src 'none'

当然可以设置的属性远不止这些,你可以通过查阅 文档 的方式来学习,这里就不过多赘述其他的属性了。

对于这种方式来说,只要开发者配置了正确的规则,那么即使网站存在漏洞,攻击者也不能执行它的攻击代码,并且 CSP 的兼容性也不错。

CSRF

什么是 CSRF 攻击?如何防范 CSRF 攻击?

CSRF 中文名为跨站请求伪造。原理就是攻击者构造出一个后端请求地址,诱导用户点击或者通过某些途径自动发起请求。如果用户是在登录状态下的话,后端就以为是用户在操作,从而进行相应的逻辑。

举个例子,假设网站中有一个通过 ==GET== 请求提交用户评论的接口,那么攻击者就可以在钓鱼网站中加入一个图片,图片的地址就是评论接口

<img src="http://www.domain.com/xxx?comment='attack'"/>

那么你是否会想到使用 ==POST== 方式提交请求是不是就没有这个问题了呢?其实并不是,使用这种方式也不是百分百安全的,攻击者同样可以诱导用户进入某个页面,在页面中通过表单提交 ==POST== 请求。

如何防御

防范 CSRF 攻击可以遵循以下几种规则:

  1. Get 请求不对数据进行修改
  2. 不让第三方网站访问到用户 Cookie
  3. 阻止第三方网站请求接口
  4. 请求时附带验证信息,比如验证码或者 Token

SameSite

可以对 Cookie 设置 ==SameSite== 属性。该属性表示 Cookie 不随着跨域请求发送,可以很大程度减少 CSRF 的攻击,但是该属性目前并不是所有浏览器都兼容。

验证 Referer

对于需要防范 CSRF 的请求,我们可以通过验证 Referer 来判断该请求是否为第三方网站发起的。

Token

服务器下发一个随机 Token,每次发起请求时将 Token 携带上,服务器验证 Token 是否有效。

点击劫持

什么是点击劫持?如何防范点击劫持?

点击劫持是一种视觉欺骗的攻击手段。攻击者将需要攻击的网站通过 iframe 嵌套的方式嵌入自己的网页中,并将 iframe 设置为透明,在页面中透出一个按钮诱导用户点击。

对于这种攻击方式,推荐防御的方法有两种。

X-FRAME-OPTIONS

==X-FRAME-OPTIONS== 是一个 HTTP 响应头,在现代浏览器有一个很好的支持。这个 HTTP 响应头 就是为了防御用 ==iframe== 嵌套的点击劫持攻击。

该响应头有三个值可选,分别是

  • ==DENY==,表示页面不允许通过 iframe 的方式展示
  • ==SAMEORIGIN==,表示页面可以在相同域名下通过 iframe 的方式展示
  • ==ALLOW-FROM==,表示页面可以在指定来源的 iframe 中展示

JS 防御

对于某些远古浏览器来说,并不能支持上面的这种方式,那我们只有通过 JS 的方式来防御点击劫持了。

<head>
  <style id="click-jack">
    html {
      display: none !important;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <script>
    if (self == top) {
      var style = document.getElementById('click-jack')
      document.body.removeChild(style)
    } else {
      top.location = self.location
    }
  </script>
</body>

以上代码的作用就是当通过 ==iframe== 的方式加载页面时,攻击者的网页直接不显示所有内容了。

中间人攻击

什么是中间人攻击?如何防范中间人攻击

中间人攻击是攻击方同时与服务端和客户端建立起了连接,并让对方认为连接是安全的,但是实际上整个通信过程都被攻击者控制了。攻击者不仅能获得双方的通信信息,还能修改通信信息。

通常来说不建议使用公共的 Wi-Fi,因为很可能就会发生中间人攻击的情况。如果你在通信的过程中涉及到了某些敏感信息,就完全暴露给攻击方了。

当然防御中间人攻击其实并不难,只需要增加一个安全通道来传输信息。HTTPS 就可以用来防御中间人攻击,但是并不是说使用了 HTTPS 就可以高枕无忧了,因为如果你没有完全关闭 HTTP 访问的话,攻击方可以通过某些方式将 HTTPS 降级为 HTTP 从而实现中间人攻击。

小结

在这文章中,我们学习到了一些常见的前端安全方面的知识及如何防御这些攻击。但是安全的领域相当大,这些内容只是沧海一粟,如果大家对于安全有兴趣的话,可以阅读 这个仓库的内容 来学习和实践这方面的知识。