JavaScript内核与高级编程之：`JavaScript`的`XSS`攻击：反射型、存储型和 `DOM-based` 攻击的防御。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位靓仔靓女，老少爷们儿，大家好！我是今天的主讲人，外号“代码老司机”，今天咱们聊点刺激的，聊聊让开发者闻风丧胆的XSS攻击，以及如何像老司机一样稳稳地防御它。

开场白：XSS，你个磨人的小妖精！

XSS，全称 Cross-Site Scripting，翻译过来就是“跨站脚本”。听起来高大上，其实就是坏人往你网站里塞点恶意代码，让用户在不知情的情况下执行，然后偷你Cookie、篡改页面、钓鱼诈骗，简直就是互联网上的蛀虫！

XSS 攻击就像一个隐藏在暗处的间谍，伺机而动，一旦得手，就能给网站和用户带来巨大的损失。所以，咱们必须练就一双火眼金睛，识别并防御这些磨人的小妖精。

第一章：XSS 三大流派：反射型、存储型和 DOM-based

XSS攻击根据恶意代码注入和执行的方式，可以分为三大流派：反射型、存储型和 DOM-based。咱们一个一个来分析，就像剥洋葱一样，一层一层地揭开它们的真面目。

1.1 反射型 XSS：一次性消费品

反射型 XSS，也叫非持久型 XSS。这种攻击就像“一次性消费品”，恶意代码不会永久存储在服务器上，而是通过 URL 参数、POST 数据等方式传递给服务器，然后服务器将恶意代码反射回用户的浏览器执行。

攻击流程：

攻击者构造包含恶意代码的 URL。
攻击者诱骗用户点击该 URL（例如，通过邮件、社交媒体等）。
用户的浏览器向服务器发送请求，包含恶意代码。
服务器将恶意代码反射回用户的浏览器。
用户的浏览器执行恶意代码。

代码示例：

假设有一个搜索页面，URL 如下：

https://example.com/search?query=用户搜索的关键词

如果服务器直接将 query 参数的值显示在页面上，而没有进行任何处理，攻击者就可以构造如下恶意 URL：

https://example.com/search?query=<script>alert('XSS')</script>

当用户点击这个 URL 时，浏览器会执行 alert('XSS')，弹出一个对话框。当然，这只是一个简单的例子，攻击者可以执行更复杂的恶意代码，例如窃取 Cookie、重定向页面等。

防御方法：

输入验证： 对所有用户输入进行验证，确保输入的内容符合预期格式。例如，如果 query 参数应该是文本，就应该拒绝包含 HTML 标签的输入。
输出编码： 在将用户输入显示在页面上之前，进行 HTML 编码，将特殊字符（如 <、>、"、'）转换为 HTML 实体。

HTML 编码示例：

字符	HTML 实体
<	`<`
>	`>`
"	`"`
‘	`'`
&	`&`

JavaScript 代码示例：

function escapeHtml(unsafe) {
  return unsafe
       .replace(/&/g, "&amp;")
       .replace(/</g, "&lt;")
       .replace(/>/g, "&gt;")
       .replace(/"/g, "&quot;")
       .replace(/'/g, "'");
}

let query = getQueryParameter('query'); // 获取 URL 参数
query = escapeHtml(query); // 进行 HTML 编码
document.getElementById('search-result').innerHTML = '您搜索的是：' + query;

1.2 存储型 XSS：持久的噩梦

存储型 XSS，也叫持久型 XSS。这种攻击的恶意代码会永久存储在服务器上，例如存储在数据库、文件系统中等。当其他用户访问包含恶意代码的页面时，恶意代码就会被执行。

攻击流程：

攻击者提交包含恶意代码的数据到服务器（例如，在留言板、评论区等）。
服务器将恶意代码存储在数据库中。
其他用户访问包含恶意代码的页面。
服务器从数据库中读取恶意代码，并将其嵌入到页面中。
用户的浏览器执行恶意代码。

代码示例：

假设有一个留言板，用户可以提交留言。如果服务器没有对用户提交的留言进行任何处理，攻击者就可以提交如下恶意留言：

<script>alert('XSS')</script>

当其他用户访问留言板时，浏览器会执行 alert('XSS')，弹出一个对话框。

防御方法：

输入验证： 对所有用户输入进行严格的验证，拒绝包含恶意代码的输入。
输出编码： 在将用户输入显示在页面上之前，进行 HTML 编码。
使用富文本编辑器： 如果需要支持用户输入 HTML 内容，可以使用安全的富文本编辑器，例如 CKEditor、TinyMCE 等。这些编辑器会对用户输入进行过滤，防止 XSS 攻击。
内容安全策略 (CSP)： CSP 是一种额外的安全层，可以控制浏览器能够加载哪些资源，从而防止 XSS 攻击。

CSP 配置示例：

<meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'">

这个 CSP 策略只允许浏览器加载来自同源的资源。

1.3 DOM-based XSS：客户端的陷阱

DOM-based XSS 是一种特殊的 XSS 攻击，恶意代码不会经过服务器，而是直接在客户端的 DOM 中执行。

攻击流程：

攻击者构造包含恶意代码的 URL。
攻击者诱骗用户点击该 URL。
用户的浏览器执行 JavaScript 代码，从 URL 中获取参数，并将其插入到 DOM 中。
恶意代码被执行。

代码示例：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>DOM-based XSS</title>
</head>
<body>
  <div id="output"></div>
  <script>
    let urlParams = new URLSearchParams(window.location.search);
    let name = urlParams.get('name');
    document.getElementById('output').innerHTML = 'Hello, ' + name;
  </script>
</body>
</html>

如果用户访问如下 URL：

http://example.com/dom.html?name=<script>alert('XSS')</script>

浏览器会执行 alert('XSS')，弹出一个对话框。

防御方法：

避免使用 eval() 函数： eval() 函数可以将字符串作为 JavaScript 代码执行，这很容易导致 XSS 攻击。
避免直接操作 DOM： 尽量避免使用 innerHTML、outerHTML 等属性直接操作 DOM。可以使用 textContent 属性设置文本内容，或者使用 DOM API 创建和插入元素。
使用安全的 DOM API： 使用 document.createElement()、document.createTextNode() 等安全的 DOM API 创建和插入元素。
对 URL 参数进行编码： 在将 URL 参数插入到 DOM 中之前，进行 HTML 编码。
使用 Trusted Types API (实验性)： Trusted Types API 是一种新的 Web API，可以帮助开发者防止 DOM-based XSS 攻击。它通过限制可以插入到 DOM 中的值的类型，来防止恶意代码被执行。

第二章：XSS 防御的终极武器：CSP！

前面我们介绍了各种 XSS 攻击的类型和防御方法，但这些方法都比较零散，需要开发者在每个地方都小心谨慎。有没有一种更强大的武器，可以一劳永逸地解决 XSS 问题呢？答案是：内容安全策略 (CSP)！

CSP 是一种 HTTP 响应头，可以控制浏览器能够加载哪些资源。通过配置 CSP，可以限制浏览器只能加载来自特定来源的资源，从而防止 XSS 攻击。

CSP 配置示例：

Content-Security-Policy: default-src 'self'; script-src 'self' https://example.com; style-src 'self' https://example.com; img-src 'self' data:; font-src 'self'

这个 CSP 策略的含义如下：

default-src 'self': 默认情况下，只允许加载来自同源的资源。
script-src 'self' https://example.com: 只允许加载来自同源和 https://example.com 的 JavaScript 代码。
style-src 'self' https://example.com: 只允许加载来自同源和 https://example.com 的 CSS 样式表。
img-src 'self' data:: 只允许加载来自同源和 data URI 的图片。
font-src 'self': 只允许加载来自同源的字体。

CSP 的优势：

集中式管理： CSP 的配置集中在 HTTP 响应头中，不需要在每个页面都进行配置。
强大的控制能力： CSP 可以控制浏览器能够加载哪些类型的资源，以及从哪些来源加载资源。
兼容性好： 大部分现代浏览器都支持 CSP。

CSP 的配置技巧：

从宽松的策略开始： 在开始配置 CSP 时，可以先使用一个比较宽松的策略，例如只限制 default-src。然后，逐步收紧策略，直到达到最佳的安全级别。
使用 report-uri 指令： report-uri 指令可以指定一个 URL，当 CSP 策略被违反时，浏览器会将违规报告发送到该 URL。通过分析违规报告，可以了解哪些地方存在安全风险，并及时修复。
使用 nonce 或 hash： 如果需要在页面中嵌入内联 JavaScript 代码或 CSS 样式表，可以使用 nonce 或 hash 属性来允许这些代码或样式表执行。

第三章：XSS 防御的最佳实践

除了前面介绍的各种防御方法之外，还有一些其他的最佳实践，可以帮助开发者更好地防御 XSS 攻击。

使用框架： 使用现代 Web 框架，例如 React、Angular、Vue.js 等。这些框架通常会提供一些内置的 XSS 防御机制。
使用模板引擎： 使用安全的模板引擎，例如 Handlebars、Mustache 等。这些模板引擎会对用户输入进行自动编码，防止 XSS 攻击。
定期进行安全审计： 定期对网站进行安全审计，检查是否存在 XSS 漏洞。
保持软件更新： 及时更新服务器软件、Web 框架、第三方库等，以修复已知的安全漏洞。
教育用户： 教育用户如何识别和避免 XSS 攻击。例如，提醒用户不要点击来历不明的链接，不要在不信任的网站上输入敏感信息。

总结：

XSS 攻击是一种常见的 Web 安全威胁，但只要我们采取正确的防御措施，就可以有效地保护网站和用户免受 XSS 攻击。记住，预防胜于治疗！

表格总结XSS防御手段

攻击类型	防御手段	备注
反射型 XSS	输入验证、输出编码	确保所有用户输入都经过验证和编码
存储型 XSS	输入验证、输出编码、使用富文本编辑器、CSP	严格验证所有用户输入，使用安全的富文本编辑器，配置 CSP 以限制资源加载
DOM-based XSS	避免使用 `eval()` 函数、避免直接操作 DOM、使用安全的 DOM API、对 URL 参数进行编码、使用 Trusted Types API	避免使用危险的函数和 API，使用安全的替代方案，对 URL 参数进行编码以防止恶意代码注入
通用防御手段	使用框架、使用模板引擎、定期进行安全审计、保持软件更新、教育用户	使用安全的框架和模板引擎，定期进行安全审计以发现漏洞，保持软件更新以修复已知漏洞，教育用户提高安全意识
CSP (内容安全策略)	配置 `default-src`、`script-src`、`style-src`、`img-src` 等指令、使用 `report-uri` 指令、使用 `nonce` 或 `hash`	CSP 是一种强大的安全工具，可以控制浏览器加载哪些资源，从而防止 XSS 攻击

结束语：安全无小事，防患于未然！

XSS 防御是一个持续的过程，需要开发者不断学习和实践。希望今天的讲座能够帮助大家更好地理解 XSS 攻击，并掌握有效的防御方法。记住，安全无小事，防患于未然！咱们下期再见！

发表回复 取消回复

发表回复取消回复