1. 什麼是跨站請求偽造(CSRF) CSRF(Cross-site request forgery跨站請求偽造,也被稱為“One Click Attack”或者Session Riding,通常縮寫為CSRF或者XSRF,是一種對網站的惡意利用。儘管聽起來像跨站腳本(XSS),但它與XSS非常不同...
1. 什麼是跨站請求偽造(CSRF)
CSRF(Cross-site request forgery跨站請求偽造,也被稱為“One Click Attack”或者Session Riding,通常縮寫為CSRF或者XSRF,是一種對網站的惡意利用。儘管聽起來像跨站腳本(XSS),但它與XSS非常不同,並且攻擊方式幾乎相左。XSS利用站點內的信任用戶,而CSRF則通過偽裝來自受信任用戶的請求來利用受信任的網站。與XSS攻擊相比,CSRF攻擊往往不大流行(因此對其進行防範的資源也相當稀少)和難以防範,所以被認為比XSS更具危險性。
以上是來自百度百科的概念。下麵各自舉個簡單的例子說明:
XSS:假設沒有預防XSS,我在文章評論區域輸入:<script>while(1)alert("呵呵")</script> 並且成功提交。那麼下次進來這個頁面進來,就會不斷彈出對話框,導致該頁面無法被正常瀏覽;對此我們在輸出內容時,如果該內容是用戶輸入的,那麼就應該進行Html Encode,如上面的腳本就會以普通文本的形式顯示出來。不僅如此,攻擊腳本還可以讀取用戶cookie信息,做任何腳本能做的事情。
CSRF:與XSS不同,CSRF利用的當前信任用戶,讓用戶不知不覺的“自己提交”數據。例如用戶 B 在用戶 A 的文章評論區域上傳一張圖片,如:
[img]http://images2015.cnblogs.com/blog/798800/201512/798800-20151230205214839-1087717627.jpg[/img]
然後把它改成:
[img]http://Another/Forgery.html[/img]
這是一張無效的圖片,並且來自於另一個站點。在 Forgery.html 中,偽造者創建一個表單,action指向要攻擊的頁面,當window.onload 執行時自動提交表單。
那麼用戶 A 在訪問該頁面時,就會發起請求到Another/Forgery.html。由於Web的身份驗證信息通常會保存在瀏覽器cookie中,而cookie每次都會隨請求提交到伺服器,所以這個請求會把cookie 和 Forgery.html 的表單信息一起提交到伺服器。伺服器對Cookie進行相關驗證,並且認為這是一個正常的請求,執行相關操作。
2. 模擬一次攻擊
按照上面的思路,接下來我們模擬一次攻擊。新建一個mvc項目,主要有兩個頁面,一個頁面用於顯示用戶姓名和評論,另一個頁面用於用戶自己修改姓名。只是為了演示,這裡我們固定一個用戶:張三。如:
public class CurrentUser { private static CurrentUser currentUser = new CurrentUser(){Name="張三"}; public string Name{get;set;} public static CurrentUser Current { get { return currentUser; } } }
顯示頁面為:
本站點的另一個頁面用於修改用戶姓名:
<div> 修改用戶信息: </div> <form action="/home/update" method="post"> <p> <label>用戶名:</label> <input name="name" /> </p> <p> <input type="submit" /> </p> </form>
對應Action為Update,為了提高安全性,我們給它標記一個[HttpPost]特性(實際情況這裡會進行身份驗證,然後根據用戶id去修改信息)。如:
[HttpPost] public ActionResult Update(string name) { CurrentUser.Current.Name = name; return RedirectToAction("Index"); }
可以看到上面的評論區域有一個鏈接,來自另一個站點,它的代碼很簡單,與我們的修改頁面類似,如下:
<body> <div> <form id="form" action="http://localhost:50025/home/update" method="post"> <input type="hidden" name="name" value="2b" /> </form> </div> </body> <script type="text/javascript"> window.onload = function () { document.getElementById("form").submit(); } </script>
可以看到,該頁面表達的action指向了前面的站點的修改頁面,並且在頁面load完後,就會自動提交。當張三點擊這個鏈接後,會發生什麼呢?如下:
3. 如何防止
3.1 儘早防範
永遠不要相信用戶提交的數據。通常我們會在前臺和後臺對用戶的輸入進行驗證,確保數據的正確性和安全性。以上面的例子,如果用戶上傳一張圖片,然後修改成.html的格式,那麼應該不讓它保存。我們可以看博客園的例子,如果這樣做,可以保存,但顯示出來就是普通文本的格式,這樣頁面載入時就不會對這個url發起請求。再看csdn,則會彈出提示非法輸入。
cnblogs:
csdn:
當然,這樣只是第一道屏障。很多網站也可能像上面可以輸入外部鏈接,如果用戶去點擊,依然可能被攻擊。所以我們還需要進一步防範。
3.2 MVC 的做法
前面我們模擬了CSRF的過程,接下看MVC里如何應對這種情況。
ValidateAntiForgeryAttribute特性
這是一個繼承了FilterAttribute 和 實現了 IActionFilter 的標記特性,它可以應用在Controller或者Action上面。我們知道實現IActionFilter的 Filter會在 Action執行前進行相關處理,具體邏輯在 IActionFilter介面的 OnAuthorization 方法中。MVC 就是在這個方法中進行驗證的。具體是如何驗證的呢?
AntiForgeryToken方法
ValidateAntiForgery特性表示操作需要驗證,我們還需要使用HtmlHelper的 AntiForgeryToken方法,這是一個實例方法。具體是在View的表單里調用該方法,該方法會生成一個name為__RequestVerificationToken的 input hidden標簽,值就是防偽令牌。除此之外,還會生成一個同樣名稱並且標記為HttpOnly的cookie,值也是通過加密生成的防偽令牌。ValidateAntiForgery特性的OnAuthorization方法就是根據這兩個進行驗證的。具體是:
1. 用戶請求該頁面,AntiForgeryToken方法會生成一個input hidden 和 cookie,值都是經過加密處理的Token。
2. 用戶提交請求,如果Action(Controller)標記了 ValidateAntiForgery特性,則進行驗證。
2.1 如果表單沒有一個name為 __RequestVerificationToken的元素,則拋出HttpAntiForgeryException。
2.2 如果沒有一個name為__RequestVerificationToken的cookie,則拋出HttpAntiForgeryException。
2.3 解析input 和 cookie 的值,判斷是否匹配(包括用戶名、時間等的比較),不匹配則拋出HttpAntiForgeryException。
3. 接收到異常,顯示錯誤頁或拋出黃頁。
至於 input 的值 和 cookie 的生成,mvc內部會根據當前用戶名,時間以及集合 MachineKey 等去加密生成,確保不會輕易被猜出。有興趣的朋友可以通過源碼瞭解詳細過程。
按照上面的做法,我們給Update加上一個[ValidateAntiForgery]特性,並且在表單調用HtmlHelper的AntiForgeryToken方法。此時如果用戶點擊鏈接,一樣訪問了Forgery.html,並且自動提交表單,cookie還是一樣會提交,但偽造頁面無法知道input hidden 的值,所以無法通過驗證。
3.3 WebForm 的做法
WebForm 沒有 AntiForgeryToken方法 可以直接使用,不過知道MVC的實現過程後,我們也可以自己實現一套。
在頁面表單,像mvc一樣,我們也輸出一個名稱為:_RequestVerificationToken 的 input hidden 標簽,值為序列化後的Token,具體是調用 HttpRespose 的擴展方法AntiForgeryToken。AntiForgeryToken方法不僅會輸入input hidden,還會將Guid存儲在Context.Item,這是一個在一次請求內各個時期可以使用的集合,在頁面周期完成後,我們判斷是否有這個標記,如果有,還需要將它寫入到Cookie當中。
表單:
<form id="Form1" action="UpdateAntiCsrf.aspx" method="post" runat="server"> <div> <%=Response.AntiForgeryToken() %> <input type="text" name="name"/> <input type="submit"/> </div> </form>
AntiForgeryToken擴展方法:
public static class HttpResposeExtentions { public static string AntiForgeryToken(this HttpResponse response) { HttpContext context = HttpContext.Current; if (context == null) { throw new InvalidOperationException("無效請求!"); } Guid guid = Guid.NewGuid(); context.Items["_RequestVerificationToken"] = guid; ObjectStateFormatter formatter = new ObjectStateFormatter(); return string.Format("<input type='hidden' name='_RequestVerificationToken' value={0} />", formatter.Serialize(guid)); } }
對於驗證Token,和將GUID寫入到Cookie是通過一個AntiCsrfModule完成的,它主要攔截頁面執行前和執行後兩個事件。頁面執行後完成上面是否需要將GUID寫入Cookie的判斷,而頁面執行前則判斷是否需要驗證,以及驗證結果,一旦不匹配,就拋出異常。代碼如下:
public class AntiCsrfModule : IHttpModule { public void Dispose () { } public void Init(HttpApplication app) { app.PreRequestHandlerExecute += new EventHandler(app_PreRequestHandlerExecute); app.PostRequestHandlerExecute += new EventHandler(app_PostRequestHandlerExecute); } void app_PreRequestHandlerExecute(object sender, EventArgs e) { HttpContext context = ((HttpApplication)sender).Context; HttpRequest request = context.Request; IHttpHandler handler = context.Handler; if (handler.GetType().IsDefined(typeof(ValidationAntiForgeryAttribute), true)) { if (request.HttpMethod.Equals("POST", StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase)) { HttpCookie cookie = request.Cookies["_RequestVerificationToken"]; if (cookie == null) { throw new InvalidOperationException("無效請求!"); } string value = request.Form["_RequestVerificationToken"]; if (string.IsNullOrEmpty(value)) { throw new InvalidOperationException("無效請求!"); } ObjectStateFormatter formatter = new ObjectStateFormatter(); Guid? guid = formatter.Deserialize(value) as Guid?; if(guid.HasValue && guid.Value.ToString() == cookie.Value) { return; } throw new InvalidOperationException("無效請求!"); } } } void app_PostRequestHandlerExecute(object sender, EventArgs e) { HttpContext context = ((HttpApplication)sender).Context; Guid? guid = context.Items["_RequestVerificationToken"] as Guid?; if (guid.HasValue) { HttpCookie cookie = new HttpCookie("_RequestVerificationToken", guid.Value.ToString()); cookie.HttpOnly = false; context.Response.Cookies.Add(cookie); } } }
對於需要驗證的頁面,通過一個ValidateAntiForgeryAttribute特性標記,如下:
public class ValidateAntiForgeryAttribute : Attribute { }
同樣,我們像前面一樣模擬一次攻擊。結果如我們所想,會拋出黃頁。
3.4 Ajax 方式
上面我們都是通過Post 表單的形式提交數據,如果是以ajax提交的呢?我們可以在後臺判斷請求是否是Ajax請求,如果不是則不允許操作。因為js受同源策略限制,另一個域在沒有被授權的情況下,腳本是無法和本域進行通信的。也就是Another/Forgery.html可以以post的形式提交數據到我們後臺,但沒辦法以ajax的形式提交,也沒辦法調用我們頁面的方法或者訪問dom元素。
4. 博客園的實現
例子就在身邊。我們看到博客園【設置基本資料】模塊,查看源碼就會發現這裡用用到了這個技術。
表單:
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