### 安全经典之跨站脚本:深入解析XSS攻击与防护 #### 一、什么是跨站脚本(XSS)? 跨站脚本(Cross-Site Scripting,简称XSS)是一种常见的Web安全漏洞,它允许攻击者在用户浏览器上执行恶意脚本。这种攻击之所以危险,是因为它可以利用信任的网站来执行代码,从而窃取用户的Cookie或敏感信息,进行钓鱼攻击等。XSS攻击主要发生在Web应用将用户输入的数据嵌入到页面响应中时,如果没有正确处理这些数据,就可能成为攻击的入口。 #### 二、XSS的起源 XSS攻击并非始于特定的时间点,而是随着Web技术的发展逐渐浮现的一种威胁。起初,当网页设计中引入了样式表(Cascading Style Sheets,CSS)时,并未考虑到其潜在的安全风险。随着Web应用变得越来越复杂,用户输入数据的处理成为了关键环节,而正是在这个过程中,XSS攻击开始显现其威力。 #### 三、XSS的危害 XSS攻击的主要危害在于,它能够绕过同源策略(Same-Origin Policy),这原本是浏览器为了保护用户数据安全而设置的一道防线。通过执行XSS攻击,攻击者可以: - 窃取用户的Cookie信息,从而获取用户的会话状态。 - 注入恶意脚本,修改网页内容,进行钓鱼攻击。 - 操作用户的账户,执行非法交易或其他操作。 #### 四、XSS的流行程度 根据Web应用安全组织WASC(Web Application Security Consortium)的统计,在其调查的10297个网站中,有31.47%的网站存在XSS漏洞,而XSS漏洞在所有类型的漏洞中占比高达41.41%,由此可见其普遍性和严重性。 #### 五、XSS攻击实例 XSS攻击的历史中有多个著名的案例,例如: - 2005年,一名叫做Samy的攻击者利用MySpace网站的一个XSS漏洞,仅用24小时就成功感染了731,000个用户的资料页。 - 2006年,PayPal发现了一个XSS漏洞,允许攻击者通过伪造的PayPal页面获取用户的关键信息,包括登录凭证。 - 2008年5月,eBay和PayPal的页面被发现存在XSS漏洞,导致攻击者能够轻易地窃取用户的认证Cookie。 #### 六、通过XSS窃取Cookie 在XSS攻击中,攻击者通常会寻找一个存在漏洞的网站,然后注入恶意脚本来窃取用户的Cookie。例如,假设有一个易受攻击的网站www.vulnerableexample.com,该网站的welcome.cgi脚本会从HTTP请求中提取name参数并在页面中显示,但没有进行足够的安全验证。 攻击者可以通过发送一个包含恶意脚本的请求,利用社会工程学原理诱使用户点击,当用户访问这个链接时,恶意脚本就会在用户的浏览器环境中执行,从而窃取用户的Cookie信息。这一过程可以通过构造特定的URL实现,如: ``` http://www.vulnerableexample.com/welcome.cgi?name=<script>alert('Hacked');</script> ``` 一旦用户点击,恶意脚本就会在页面中执行,弹出一个警告框。如果恶意脚本的目标是窃取Cookie,那么它可能会将Cookie信息发送到另一个由攻击者控制的网站,如www.attackerexample.com,从而完成对用户数据的窃取。 #### 七、如何有效防御XSS 要有效地防御XSS攻击,一个重要的方法是使用HTTPS协议提供安全连接。虽然HTTPS可以提供一定程度的保护,但它并不能完全阻止XSS攻击的发生。为了更全面地防御XSS,以下是一些推荐的措施: 1. **输入验证**:确保所有用户提交的数据都经过严格的验证,防止任何可能引起XSS的字符或代码片段。 2. **输出编码**:在输出数据之前,对所有用户提供的数据进行适当的转义或编码,尤其是对HTML特殊字符的转义。 3. **HTTP头设置**:使用Content Security Policy(CSP)头来限制可以加载的外部资源,减少XSS的风险。 4. **安全框架和库**:使用经过安全审计的Web开发框架和库,它们通常内置了防止XSS的功能。 #### 八、XSS是否始终执行? XSS攻击是否成功执行取决于多个因素,包括用户浏览器的配置、使用的脚本语言以及Web服务器的安全设置。即使存在XSS漏洞,如果用户的浏览器配置得当,或者使用了安全的JavaScript编码方式,也有可能阻止攻击的成功执行。 #### 九、网站应如何防范XSS 根据OWASP(开放Web应用安全项目)的建议,防范XSS的关键在于对用户输入数据进行充分的过滤和编码,以及对输出数据进行严格的验证。具体措施包括: - 对所有用户输入的数据进行严格的过滤和编码,特别是对于HTML标签和特殊字符的处理。 - 使用安全的编码模式,如ISO8859-1或UTF-8,确保数据在传输过程中的安全性。 - 在输出数据前进行内容安全策略(CSP)的设置,限制可以执行的脚本来源。 - 定期进行安全审计,检查应用程序中可能存在的安全漏洞。 #### 十、用户应如何防范XSS 用户在防范XSS攻击方面也可以采取一些措施: - 避免点击不可信的链接,尤其是在邮件和社交媒体上的链接。 - 使用最新版本的浏览器,因为它们通常包含了最新的安全更新和防护功能。 - 安装并启用浏览器的安全插件,如NoScript,它可以帮助阻止未知的脚本运行。 - 增强网络安全意识,了解XSS攻击的基本原理和防护技巧。 #### 十一、非持久性XSS对网站的影响 非持久性XSS(也称为反射型XSS)对网站的影响主要体现在,它依赖于用户的交互行为,即用户必须点击恶意链接或访问包含恶意脚本的页面。虽然这种类型的XSS不会永久存储在服务器上,但它的危害同样不容小觑,因为它可以迅速传播并影响大量用户。此外,非持久性XSS也可能被用于社会工程学攻击,诱骗用户透露敏感信息或执行某些操作。 #### 十二、XSS与AJAX的关系 随着Web技术的发展,特别是AJAX(异步JavaScript和XML)的普及,XSS攻击的潜在风险也随之增加。AJAX技术允许网页在不重新加载整个页面的情况下更新部分数据,这种动态特性为XSS攻击提供了新的机会。由于AJAX请求通常包含用户数据,如果这些数据没有经过适当的验证和清理,就可能成为XSS攻击的载体。因此,开发人员在构建使用AJAX的应用程序时,必须格外注意输入验证和输出编码,以防止XSS漏洞的出现。 XSS攻击作为一种长期存在的网络威胁,不仅需要开发者从技术层面进行防范,也需要用户提高自我保护意识。只有当网站和用户共同建立起一套完整的安全机制,才能最大限度地降低XSS攻击的风险。
这些都与跨站脚本攻击有关。下面让我们详细了解这类攻击。
Q1:什么是跨站脚本?
跨站脚本(Cross-site scripting,简称XSS),是一种迫使Web站点回显可执行代码的攻击技术,而这些可执行代码由攻击者提供、最终为用户浏览器加载。不同于大多数攻击(一般只涉及攻击者和受害者),XSS涉及到三方,即攻击者、客户端与网站。XSS的攻击目标是为了盗取客户端的cookie或者其他网站用于识别客户端身份的敏感信息。获取到合法用户的信息后,攻击者甚至可以假冒最终用户与网站进行交互。
XSS漏洞成因是由于动态网页的Web应用对用户提交请求参数未做充分的检查过滤,允许用户在提交的数据中掺入HTML代码(最主要的是“>”、“<”),然后未加编码地输出到第三方用户的浏览器,这些攻击者恶意提交代码会被受害用户的浏览器解释执行。
Q2:XSS缩写来源?
依照英文缩写习惯,简称跨站脚本为CSS。这样会引起它和另一个名词“层叠样式表”(Cascading Style Sheets,CSS)的混淆。此CSS非彼CSS。为了以示区别,一些安全人士就习惯将跨站脚本简称为XSS。
Q3:XSS存在哪些威胁?
攻击者可以利用XSS漏洞、借助存在漏洞的Web网站攻击其他浏览相关网页的用户,窃取用户浏览会话中诸如用户名和口令(可能包含在cookie里)的敏感信息、通过插入恶意代码对用户执行挂马攻击。XSS漏洞还可能被攻击者用于网页篡改,只是多数情况为了经济利益最大化,攻击者不会直接进行篡改。
Q4:XSS漏洞的普及率有多高?
国际Web应用安全组织WASC(Web Application Security Consortium)最新数据[4]表明,采样分析了10297个网站,其中有31.47%站点存在XSS漏洞,且XSS在发现的漏洞中占到总数的41.41%,高居榜首。
Q5:列举XSS实例
2005年,一位叫Samy的MySpace用户自创了一种XSS蠕虫,24小时内,其网络空间朋友数目成功从73上升到1百万。
2006年,PayPal遭到XSS攻击,攻击者将PayPal站点的访问者重定向到一个新的页面,上面警告用户他们的帐号已经不再安全,需要重新设置,并提示输入PayPal的登录信息、用户社保信息及信用卡信息。
2008年5月,eBay承认其PayPal页面存在XSS漏洞,该漏洞会被攻击者用于盗取用户证书或cookie。
Q6:攻击者如何通过XSS攻击偷取cookie?
在此,仅做举例说明,帮助读者理解XSS攻击的思路。
首先,让我们假设:存在一个网站www.vulnerableexample.com。该网站上有一个脚本welcome.cgi,参数设定为name。此脚本会读取HTTP请求的部分,然后未做任何安全性验证,就将请求内容部分或全部回显到响应页面。
通常,如果用户端发送以下请求:
GET /welcome.cgi?name=Sammi HTTP/1.0
Host: www.vulnerableexample.com
服务器将会有如下响应:
Hi Sammi
Welcome!
...
弹出Alert窗口示例
上述机制将如何为攻击者所利用呢?我们先列举一个直观的方法。通常,攻击者会应用社会工程学(Social Engineering)设法诱骗受害者点击由攻击者精心构造的链接,如发送一封标题为“免费听林肯公园北京现场演唱会”的邮件。
攻击者构造的恶意链接如下:
http://www.vulnerableexample.com/welcome.cgi?name=
受害者一旦点击了恶意链接,会发送如下请求到www.vulnerableexample.site站点:
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