CSRF原理及防范

CSRF (Cross—Site Request Forgery),既跨站点请求伪造,也被叫做 XSRF,和 XSS 一样也是一种比较常见的 web 攻击。

SRF攻击者会过过构造的第三方面诱导受害者完成加载或者点击,利用受害者的权限,以其身份向合法网站发起恶意请求,通常用户发生状态改变的请求,比如虚拟货币的转账,账号信息修改,恶意发邮件等等,由于具有一定的隐蔽性,所以比较防范。

CSRF原理及防范

通过一个简单例子来演示 CSRF的攻击原理,正常网站A,攻击网站B,用户C,正常网站具有一个虚拟币转账的公功能,转账通过GET请求完成,且网站A不具备 CSRF 防范机制,攻击者利用这个漏洞恶意构造网站B,诱导用户C访问,达到恶意转账目的。

转账的GET请求如下:

GET http://normal-site.com/transfer.do?from=rommel&to=alice&amount=100 HTTP/1.1
这是我们出于演示方便使用GET请求来完成转账,实际应用远比这个列子要复杂,需要更加安全的机制,比如一次性 token,https 等,而且一般都是用POST请求。

这是我们出于演示方便使用GET请求来完成转账,实际应用远比这个列子要复杂,需要更加安全的机制,比如一次性 token,https 等,而且一般都是用POST请求。

CSRF 的攻击过程过程图上图所示:

  1. CSRF 攻击有一个前提条件,是用户具有某个正常访问的访问权限。一般网站的访问断线都具备一定的有效期,比如1天过期,或者几个小时骨气,再次期间权限信息会保留在用户浏览器的cookie中,这本例子中假设用户C刚刚登录了网站A,全新还没有过期。
  2. 攻击者利用正常网站A的CSFR漏洞,构造页面一个恶意网页B,在页面中包含对发往正常网站A的请求,在用户C加载页面B(或者点击某些元素时触发)时,会触发攻击请求,目的是为了实现虚拟币的转账,请求可能隐藏得很深,用户并不一定能发现,伪造的请求如下:
<img widht=0 height=0 src="http://normal-site.com/transfer.do?from=rommel&to=attacker&amount=100" />

于加载恶意页面B和触发攻击请求都是在用户浏览器端完成的,因为之前用户登录过正常网站,发往正常网站的请求会带有用户授权信息(在cookie中),在授权信息没有过期的情况达到攻击目的。

CSRF 的防范

目前主要有如下几种方式:

  • 添加 Referer 域名白名单:HTTP 的 Referer 头记录了当前请求的来源页面的URL,如果用户是通过浏览器打开的网页一般都会带有这个信息。可以验证 URL 的域名是否在网站允许的白名单呢内,如果不在则拒绝请求。这种方式实现比较简单,而且可以在web 服务器层统一配置,减少了后端开发成本,当 Referer 页可以伪造,用户浏览器的可靠性也不能完全信赖,判断 Referer 可以做为一种辅助手段,但不能根治 CSRF。
  • 令牌 (Token )验证:令牌验证的方式,这是目前方法CSRF的一种普遍方法,其原理是在用户正式提交数据更新之前,给用户生成一个 token,一方面token保存在服务端,比如Session 或者缓存中,一方面输出请求发生的页面上,在用户提交请求时连同token一同提交,服务获得接收到请求之后再做token验证,token 不存在、或者token不一致,或者失效都算作验证失败。token 的生成具有一定的随机性,而且是在提交数据的页面生成,攻击这往往难于伪造。token 一般作为一个post 字段提交,或者作为ajax请求的header信息提交,例如:
form>
<input name="from" value="rommel" />
<input name="to" value="" />
<input name="csrf_token" value="QMYjiBlZ9V9mGnap" />
form>
$.ajax({
headers: {
"X-CSRF-TOKEN": "QMYjiBlZ9V9mGnap"
}
});

另外,为了更可靠的安全性,token 在使用之后一般置为失效,避免被窃取。

  • 二次验证:对于一些铭感操作,比如设计到交易的操作,可以更加严格一些。在用户提交时可以让用户输入验证码,或者再次输入交易密码,确保是用户的真实操作,而不是机器触发的。
  • 使用 SameSite Cookie 属性:SameSite 是在跨域请求时是否传输 Cookie 的一种约束,顾名思义在 SameSite 的限制下,Cookie 的传输必须在同一个域名下。SameSite 属性有两种限制模式 strict 和 lax,默认为 lax。下面举例说明,对于下面的代码:

问,www.a.com/test_samecookie.php 通过Chome 的开发者工具查看cookie信息,如下:

CSRF原理及防范

在 www.b.com/access_same_page_in_site.php 构造同样的页面访问 www.a.com 中的任何页面。

<a href="www.a.com/test.html">testa>

点击页面上的链接之后,会发现,只有 cookie2 传递到了www.a.com strict 模式限制所有的跨域cookie传输,lax 模式相当于在安全性和可用性之间做了个折中,某些场景允许跨域传输,比如 a 标签中中的GET请求,但会对 img、iframe 和 ajax 中的GET请求以及POST请求做限制,

目前只有 Chrome 和 Opera 浏览器支持 SameSite 属性。


输出内容为:

({"userid":"12345678","usernick":"coderxing"});

B 网站通过 JQuery 使用 jsonp 的代码如下:

<script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.2.1/jquery.min.js">script>
<script type="text/javascript">
$.ajax({
url:"http://www.a.com/jsonp.php?callback=cb",
dataType:\'jsonp\',
jsonp:\'callback\',
success:function(result) {
console.log(result);
}
});
script>

通过Chrome浏览器访问:http://www.b.com/use_jsonp.html,控制台会输出:

CSRF原理及防范
<script type="text/javascript">
var url = "http://www.a.com/jsonp.php?callback=cb";
//创建 script 节点
var scriptNode = document.createElement(\'script\');
scriptNode.type = \'text/javascript\';
scriptNode.src = url;
//和好回调函数名称一致
var cb = function(data){
console.log(data);
}
//动态添加 script 节点
document.head.appendChild(scriptNode);
script>

动态添加 script 节点之后,会自动加载 jsonp 网络请求,由于回调函数的名称为为 cb,当加载成功之后会自动执行 cb(data); 函数,使用JSON数据。

上面的 PHP 服务端代码没有加任何JSON劫持的防范,任何域名都可以通过JSONP的方式进行访问,就像前面CSRF一节介绍的攻击方法一样,如果攻击者诱导受害者访问含有攻击代码的页面,就会获取到相关的JSON数据,达到劫持目的,如果是登录之后才可见的数据,就会暴露用户隐私。

JSON 劫持的方法其实和CSRF的防范方式是一脉相承的,解决方案如下

  • 对 Referer 进行严格检查,通过白名单方式进行拦截过滤,并包括 Referer 为空的情况,不在白名单内的域名,或Referer为空均返回失败。
  • 使用一次性TOKEN,和JSONP请求同时发送。
  • 对callback参数进行校验,限制长度,并过滤掉符号字符。

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