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安全|常见的Web攻击手段之CSRF攻击

对于常规的Web攻击手段,如XSS、CRSF、SQL注入、(常规的不包括文件上传漏洞、DDoS攻击)等,防范措施相对来说比较容易,对症下药即可,比如XSS的防范需要转义掉输入的尖括号,防止CRSF攻击需要将cookie设置为httponly,以及增加session相关的Hash token码 ,SQL注入的防范需要将分号等字符转义,等等做起来虽然筒单,但却容易被忽视,更多的是需要从开发流程上来予以保障(这句话是给技术管理者的建议),以免因人为的疏忽而造成损失。

一、CSRF介绍

CSRF攻击的全称是跨站请求伪造( cross site request forgery),是一种对网站的恶意利用,尽管听起来跟XSS跨站脚本攻击有点相似,但事实上CSRF与XSS差别很大,XSS利用的是站点内的信任用户,而CSRF则是通过伪装来自受信任用户的请求来利用受信任的网站。你可以这么理解CSRF攻击:攻击者盗用了你的身份,以你的名义向第三方网站发送恶意请求。 CRSF能做的事情包括利用你的身份发邮件、发短信、进行交易转账等,甚至盗取你的账号。

1.1、CRSF攻击原理

CRSF攻击原理
  1. 首先用户C浏览并登录了受信任站点A;
  2. 登录信息验证通过以后,站点A会在返回给浏览器的信息中带上已登录的cookie,cookie信息会在浏览器端保存一定时间(根据服务端设置而定);
  3. 完成这一步以后,用户在没有登出(清除站点A的cookie)站点A的情况下,访问恶意站点B;
  4. 这时恶意站点 B的某个页面向站点A发起请求,而这个请求会带上浏览器端所保存的站点A的cookie;
  5. 站点A根据请求所带的cookie,判断此请求为用户C所发送的。

因此,站点A会报据用户C的权限来处理恶意站点B所发起的请求,而这个请求可能以用户C的身份发送 邮件、短信、消息,以及进行转账支付等操作,这样恶意站点B就达到了伪造用户C请求站点 A的目的。
受害者只需要做下面两件事情,攻击者就能够完成CSRF攻击:

  • 登录受信任站点 A,并在本地生成cookie;
  • 在不登出站点A(清除站点A的cookie)的情况下,访问恶意站点B。

很多情况下所谓的恶意站点,很有可能是一个存在其他漏洞(如XSS)的受信任且被很多人访问的站点,这样,普通用户可能在不知不觉中便成为了受害者。

1.2、攻击举例

假设某银行网站A以GET请求来发起转账操作,转账的地址为www.xxx.com/transfer.do?accountNum=l000l&money=10000,参数accountNum表示转账的账户,参数money表示转账金额。
而某大型论坛B上,一个恶意用户上传了一张图片,而图片的地址栏中填的并不是图片的地址,而是前而所说的砖账地址:<img src="http://www.xxx.com/transfer.do?accountNum=l000l&money=10000">
当你登录网站A后,没有及时登出,这时你访问了论坛B,不幸的事情发生了,你会发现你的账号里面少了10000块...
为什么会这样呢,在你登录银行A时,你的浏览器端会生成银行A的cookie,而当你访问论坛B的时候,页面上的<img>标签需要浏览器发起一个新的HTTP请求,以获得图片资源,当浏览器发起请求时,请求的却是银行A的转账地址www.xxx.com/transfer.do?accountNum=l000l&money=10000,并且会带上银行A的cookie信息,结果银行的服务器收到这个请求后,会以为是你发起的一次转账操作,因此你的账号里边便少了10000块。
当然,绝大多数网站都不会使用GET请求来进行数据更新,因此,攻击者也需要改变思路,与时俱进。
假设银行将其转账方式改成POST提交,而论坛B恰好又存在一个XSS漏洞,恶意用户在它的页面上植入如下代码:

<form id="aaa" action="http://www.xxx.com/transfer.do" metdod="POST" display="none">
    <input type="text" name="accountNum" value="10001"/>
    <input type="text" name="money" value="10000"/>
</form>
<script>
    var form = document.forms('aaa');
    form.submit();
</script>

如果你此时恰好登录了银行A,且没有登出,当你打开上述页面后,脚本会将表单aaa提交,把accountNum和money参数传递给银行的转账地址http://www.xxx.com/transfer.do,同样的,银行以为是你发起的一次转账会从你的账户中扣除10000块。
当然,以上只是举例,正常来说银行的交易付款会有USB key、验证码、登录密码和支付密码等一系列屏障,流程比上述流程复杂得多,因此安全系数也高得多。

1.3、CSRF的防御

1、尽量使用POST,限制GET
GET接口太容易被拿来做CSRF攻击,看上面示例就知道,只要构造一个img标签,而img标签又是不能过滤的数据。接口最好限制为POST使用,GET则无效,降低攻击风险。
当然POST并不是万无一失,攻击者只要构造一个form就可以,但需要在第三方页面做,这样就增加暴露的可能性。
2、将cookie设置为HttpOnly
CRSF攻击很大程度上是利用了浏览器的cookie,为了防止站内的XSS漏洞盗取cookie,需要在cookie中设置“HttpOnly”属性,这样通过程序(如JavaScript脚本、Applet等)就无法读取到cookie信息,避免了攻击者伪造cookie的情况出现。
在Java的Servlet的API中设置cookie为HttpOnly的代码如下:
response.setHeader( "Set-Cookie", "cookiename=cookievalue;HttpOnly");
3、增加token
CSRF攻击之所以能够成功,是因为攻击者可以伪造用户的请求,该请求中所有的用户验证信息都存在于cookie中,因此攻击者可以在不知道用户验证信息的情况下直接利用用户的cookie来通过安全验证。由此可知,抵御CSRF攻击的关键在于:在请求中放入攻击者所不能伪造的信息,并且该信总不存在于cookie之中。鉴于此,系统开发人员可以在HTTP请求中以参数的形式加入一个随机产生的token,并在服务端进行token校验,如果请求中没有token或者token内容不正确,则认为是CSRF攻击而拒绝该请求。
假设请求通过POST方式提交,则可以在相应的表单中增加一个隐藏域:
<input type="hidden" name="_toicen" value="tokenvalue"/>
token的值通过服务端生成,表单提交后token的值通过POST请求与参数一同带到服务端,每次会话可以使用相同的token,会话过期,则token失效,攻击者因无法获取到token,也就无法伪造请求。
在session中添加token的实现代码:

HttpSession session = request.getSession();
Object token = session.getAttribute("_token");
if(token == null I I "".equals(token)) {
    session.setAttribute("_token", UUID.randomUUIDO .toString());
}

4、通过Referer识别
根据HTTP协议,在HTTP头中有一个字段叫Referer,它记录了该HTTP请求的来源地址。在通常情况下,访问一个安全受限的页面的请求都来自于同一个网站。比如某银行的转账是通过用户访问http://www.xxx.com/transfer.do页面完成的,用户必须先登录www.xxx.com,然后通过单击页面上的提交按钮来触发转账事件。当用户提交请求时,该转账请求的Referer值就会是
提交按钮所在页面的URL(本例为www.xxx. com/transfer.do)。如果攻击者要对银行网站实施CSRF攻击,他只能在其他网站构造请求,当用户通过其他网站发送请求到银行时,该请求的Referer的值是其他网站的地址,而不是银行转账页面的地址。因此,要防御CSRF攻击,银行网站只需要对于每一个转账请求验证其Referer值即可,如果是以www.xx.om域名开头的地址,则说明该请求是来自银行网站自己的请求,是合法的;如果Referer是其他网站,就有可能是CSRF攻击,则拒绝该请求。
取得HTTP请求Referer:
String referer = request.getHeader("Referer");

二、总结

CSRF攻击是攻击者利用用户的身份操作用户帐户的一种攻击方式,通常使用Anti CSRF Token来防御CSRF攻击,同时要注意Token的保密性和随机性。
并且CSRF攻击问题一般是由服务端解决。
注:文章大部分内容来源于《大型分布式网站架构 设计与实践》一书。

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