安全系列之CSRF初探

前言

安全對於互聯網的從業技術人員來說，一直是接觸或者實際使用掌握比較薄弱的一塊，固然對於那些專項搞安全類的技術人員來說除外。 接下來就來聊聊在互聯網領域中經常使用的一些安全漏洞類型和一些防範手段，固然針對安全這塊，可能我會選擇做爲一個系列議題進行分享，而本文先聊聊安全類型中常見的CSRF， 本文重點圍繞CSRF理論方面的知識進行論述，下一章節會結合自身的平臺項目分享一下安全的一些實踐經驗。

CSRF是什麼

首先在介紹CSRF以前，咱們先了解清楚，何爲CSRF？ CSRF全稱爲（Cross-site request forgery），中文名稱：跨站請求僞造，經常使用縮寫爲CSRF或者有些地方也稱之爲XSRF。

那麼它能作什麼呢，對你們平常使用倒底有哪些危害的？ 你這能夠這麼理解CSRF攻擊：攻擊者利用CSRF盜用了你的身份，以你的名義發送惡意請求，對服務器來講這個請求是徹底合法的， 它的常見攻擊行爲如以你名義發送郵件，發消息，盜取你的帳號，從而形成你的我的隱私泄露甚至財產安全。

CSRF攻擊原理

知道了CSRF是什麼，那麼下面來聊聊，它是的攻擊原理是怎樣的：

• 當用戶打開瀏覽器，訪問受信任網站，如網站A，輸入用戶名和密碼請求登陸網站A；
• 在用戶信息經過驗證後，網站A產生Cookie信息並返回給瀏覽器，此時用戶登陸網站A成功，能夠正常發送請求到網站A。
• 用戶未退出網站A以前，在同一瀏覽器中，打開一個TAB頁訪問網站B；
• 網站B接收到用戶請求後，返回一些攻擊性代碼，併發出一個請求要求訪問第三方站點A；
• 瀏覽器在接收到這些攻擊性代碼後，根據網站B的請求，在用戶不知情的狀況下攜帶Cookie信息，向網站A發出請求。網站A並不知道該請求實際上是由B發起的，因此會根據用戶的Cookie信息以用戶所享有的權限處理該請求，致使來自網站B的惡意代碼被執行。

看到這裏，有經驗的人，會立刻總結出，發生CSRF攻擊，至少須要知足兩個條件：

• 1.登陸受信任網站A，並在本地生成Cookie。

• 2.在不登出A的狀況下，訪問危險網站B。

那你可能會問，是否是我只要不知足其中一項，就能夠避免CSRF攻擊了，常規來講，確實如此，但你不能保證如下狀況不會發生：

• 1.你不能保證你登陸了一個網站後，再也不打開一個tab頁面並訪問另外的網站。

• 2.你不能保證你關閉瀏覽器了後，你本地的Cookie馬上過時，你上次的會話已經結束。（事實上，關閉瀏覽器不能結束一個會話，但大多數人都會錯誤的認爲關閉瀏覽器就等於退出登陸/結束會話了）

CSRF攻擊對象

在大致瞭解了CSRF攻擊原理以後，咱們來總結一下，CSRF的攻擊對象是什麼，只有明確了它的攻擊對象，那麼咱們在接下來才知道如何去防護它。

從上面的原理中，咱們大概能明白了，CSRF 攻擊是攻擊者藉助受害者的 cookie 騙取服務器的信任，可是攻擊者並不能拿到 cookie，也看不到 cookie 的內容。 另外，對於服務器返回的結果，因爲瀏覽器同源策略的限制，攻擊者也沒法進行解析。所以，攻擊者沒法從返回的結果中獲得任何東西，他所能作的就是給服務 器發送請求，以執行請求中所描述的命令， 在服務器端直接改變數據的值，而非竊取服務器中的數據。因此，咱們要保護的對象是那些能夠直接產生數據改變的服務，而對於讀取數據的服務，則不須要進行 CSRF 的保護。 好比銀行系統中轉帳的請求會直接改變帳戶的金額，會遭到 CSRF 攻擊，須要保護。而查詢餘額是對金額的讀取操做，不會改變數據，CSRF 攻擊沒法解析服務器返回的結果，無需保護。

當前防護 CSRF 的幾種策略

驗證 HTTP Referer 字段

根據 HTTP 協議，在 HTTP 頭中有一個字段叫 Referer，它記錄了該 HTTP 請求的來源地址。 在一般狀況下，訪問一個安全受限頁面的請求來自於同一個網站，好比須要訪問 http://bank.example/withdraw?account=test&amount=1000000&for=mikezhou， 用戶必須先登錄 bank.example，而後經過點擊頁面上的按鈕來觸發轉帳事件。這時，該轉賬請求的 Referer 值就會是轉帳按鈕所在的頁面的 URL， 一般是以 bank.example 域名開頭的地址。而若是攻擊者要對銀行網站實施 CSRF 攻擊，他只能在他本身的網站構造請求，當用戶通攻擊者的網站發送請求到銀行時， 該請求的 Referer 是指向攻擊者本身的網站。所以，要防護 CSRF 攻擊，銀行網站只須要對於每個轉帳請求驗證其 Referer 值，若是是以 bank.example 開頭的域名 ，則說明該請求是來自銀行網站本身的請求，是合法的。若是 Referer 是其餘網站的話，則有可能攻擊者的 CSRF 攻擊，拒絕該請求。

優點：

• 這種方法的顯而易見的好處就是簡單易行，網站的普通開發人員不須要操心 CSRF 的漏洞，只須要在最後給全部安全敏感的請求統一增長一個攔截器來檢查 Referer 的值就能夠。特別是對於當前現有的系統，不須要改變當前系統的任何已有代碼和邏輯，沒有風險，很是便捷。

弊端

• 然而，這種方法並不是萬無一失。Referer 的值是由瀏覽器提供的，雖然 HTTP 協議上有明確的要求，可是每一個瀏覽器對於 Referer 的具體實現可能有差異， 並不能保證瀏覽器自身沒有安全漏洞。使用驗證 Referer 值的方法，就是把安全性都依賴於第三方（即瀏覽器）來保障，從理論上來說，這樣並不安全。 事實上，對於某些瀏覽器，好比 IE6 或 FF2，目前已經有一些方法能夠篡改 Referer 值。若是 bank.example 網站支持 IE6 瀏覽器攻擊者徹底能夠把用戶瀏覽器的 Referer 值設爲以 bank.example 域名開頭的地址，這樣就能夠經過驗證，從而進行 CSRF 攻擊。 即使是使用最新的瀏覽器，黑客沒法篡改 Referer 值，這種方法仍然有問題。由於 Referer 值會記錄下用戶的訪問來源，有些用戶認爲這樣會侵犯到他們本身的隱私權，特別是有些組織擔憂 Referer 值會把組織內網中的某些信息泄露到外網中。所以，用戶本身能夠設置瀏覽器使其在發送請求時再也不提供 Referer。當他們正常訪問銀行網站時，網站會由於請求沒有 Referer 值而認爲是 CSRF 攻擊，拒絕合法用戶的訪問。

在請求地址中添加 token 並驗證

CSRF 攻擊之因此可以成功，是由於黑客能夠徹底僞造用戶的請求，該請求中全部的用戶驗證信息都是存在於 cookie 中， 所以黑客能夠在不知道這些驗證信息的狀況下直接利用用戶本身的 cookie 來經過安全驗證。 要抵禦 CSRF，關鍵在於在請求中放入黑客所不能僞造的信息，而且該信息不存在於 cookie 之中。 能夠在 HTTP 請求中以參數的形式加入一個隨機產生的 token，並在服務器端創建一個攔截器來驗證這個 token， 若是請求中沒有 token 或者 token 內容不正確，則認爲多是 CSRF 攻擊而拒絕該請求。

優點

• 這種方法要比檢查 Referer 要安全一些，token 能夠在用戶登錄後產生並放於 session 之中，而後在每次請求時把 token 從 session 中拿出， 與請求中的 token 進行比對，但這種方法的難點在於如何把 token 以參數的形式加入請求。對於 GET 請求，token 將附在請求地址以後， 這樣 URL 就變成 http://url?csrftoken=tokenvalue。 而對於 POST 請求來講，要在 form 的最後加上 ，這樣就把 token 以參數的形式加入請求了。可是，在一個網站中，能夠接受請求的地方很是多，要對於每個請求都加上 token 是很麻煩的，而且很容易漏掉，一般使用的方法就是在每次頁面加載時，使用 javascript 遍歷整個 dom 樹，對於 dom 中全部的 a 和 form 標籤後加入 token。這樣能夠解決大部分的請求，可是對於在頁面加載以後動態生成的 html 代碼，這種方法就沒有做用，還須要程序員在編碼時手動添加 token。

弊端

• 該方法是難以保證 token 自己的安全。特別是在一些論壇之類支持用戶本身發表內容的網站，黑客能夠在上面發佈本身我的網站的地址。因爲系統也會在這個地址後面加上 token，黑客能夠在本身的網站上獲得這個 token，並立刻就能夠發動 CSRF 攻擊。爲了不這一點，系統能夠在添加 token 的時候增長一個判斷，若是這個連接是鏈到本身本站的，就在後面添加 token，若是是通向外網則不加。不過，即便這個 csrftoken 不以參數的形式附加在請求之中，黑客的網站也一樣能夠經過 Referer 來獲得這個 token 值以發動 CSRF 攻擊。這也是一些用戶喜歡手動關閉瀏覽器 Referer 功能的緣由。

在 HTTP 頭中自定義屬性並驗證

這種方法也是使用 token 並進行驗證，和上一種方法不一樣的是，這裏並非把 token 以參數的形式置於 HTTP 請求之中， 而是把它放到 HTTP 頭中自定義的屬性裏。經過 XMLHttpRequest 這個類，能夠一次性給全部該類請求加上 csrftoken 這個 HTTP 頭屬性， 並把 token 值放入其中。這樣解決了上種方法在請求中加入 token 的不便，同時，經過 XMLHttpRequest 請求的地址不會被記錄到瀏覽器的地址欄， 也不用擔憂 token 會透過 Referer 泄露到其餘網站中去。

優點

• 至關於前面兩種，安全性更好。

弊端

• 然而這種方法的侷限性很是大。XMLHttpRequest 請求一般用於 Ajax 方法中對於頁面局部的異步刷新，
• 並不是全部的請求都適合用這個類來發起，並且經過該類請求獲得的頁面不能被瀏覽器所記錄下，
• 從而進行前進，後退，刷新，收藏 等操做，給用戶帶來不便。另外，對於沒有進行 CSRF 防禦的遺留系統來講，要採用這種方法來進行防禦，
• 要把全部請求都改成 XMLHttpRequest 請求，這樣幾乎是要重寫整個網站，這代價無疑是不能接受的。

CSRF基礎驗證方法

• 使用loadrunner（或者http發包模擬器），發送兩次徹底相同的請求，檢查服務端返回的應答是否徹底同樣，若是徹底同樣，則代表存在漏洞。

• 使用loadrunner（或者http發包模擬器），發送http請求，分別設置http頭的refer字段爲空和其餘網站地址，檢查服務端是否返回了錯誤應答，若是是正確應答，則代表存在漏洞

小結

從上面的章節內容中，咱們知道了什麼是CSRF，以及它的攻擊原理和一些經常使用的防護方法，那麼下章節將結合一些實際例子介紹一下如何攻防。 在結束以前，小結一下上面的內容：

• CSRF產生流程：

  攻擊者發現CSRF漏洞——構造代碼——發送給受害人——受害人打開——受害人執行代碼——完成攻擊

• CSRF經常使用防護方法

  一、經過 referer、token 或者 驗證碼 來檢測用戶提交。
    二、儘可能不要在頁面的連接中暴露用戶隱私信息。
    三、對於用戶修改刪除等操做最好都使用post 操做 。
    四、避免全站通用的cookie，嚴格設置cookie的域

 

歡迎關注技術公衆號：