Spring MVC防御CSRF、XSS和SQL注入攻击

秒速五厘米 2022-04-14 02:09 601阅读 0赞

# 说说CSRF #

对[CSRF][]来说，其实[Spring3.1][]、[ASP.NET MVC3][]、Rails、[Django][]等都已经支持自动在涉及POST的地方添加Token（包括FORM表单和AJAX POST等），似乎是一个tag的事情，但如果了解一些实现原理，手工来处理，也是有好处的。因为其实很多人做web开发，但涉及到web安全方面的都是比较资深的开发人员，很多人安全意识非常薄弱，[CSRF是什么根本没有听说过。][CSRF]所以对他们来说，[CSRF][]已经是比较高深的东西了。先说说什么是[CSRF][]？你这可以这么理解[CSRF][]攻击：攻击者盗用了你的身份，以你的名义发送恶意请求。CSRF能够做的事情包括：以你名义发送邮件，发消息，盗取你的账号，甚至于购买商品，虚拟货币转账......造成的问题包括：个人隐私泄露以及财产安全。[CSRF][]一般都是利用你的已登录已验证的身份来发送恶意请求。比较著名的一个例子就是2009年黑客利用Gmail的一个[CSRF][]漏洞成功获取好莱坞明星Vanessa Hudgens的独家艳照。其攻击过程非常简单，给该明星的gmail账户发了一封email，标题是某大导演邀请你来看看这个电影，里面有个图片：<img src="https://mail.google.com/mail?ui=2&fw=true&fwe=hacker@email.com">，结果她登录Gmail，打开邮件就默默无闻的中招了，所有邮件被转发到黑客的账号。因为当时Gmail设置转发的设置页面有漏洞，其设置方法是打开一个窗口，点击确定后实际URL是https://mail.google.com/mail?ui=2&fw=true&fwe=newMail@email.com:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

其实即使不是在同一个页面打开，在不同的tab打开也是一样可以通过网站登录验证的，因为受害者首先已经登录了网站，在浏览网站的过程中，若网站设置了Session cookie，那么在浏览器进程的生命周期内，即使浏览器同一个窗口打开了新的tab页面，Session cookie也都是有效的，他们在浏览器同一个窗口的多个tab页面里面是共享的（注：现在Gmail支持多个tab同时持有多个SessionID）。所以攻击步骤是，第一，受害者必须在同一浏览器窗口（即使不是同一tab）内访问并登陆目标站点；第二，这使得Session cookie有效，从而利用受害者的身份进行恶意操作。

再举个实际的例子，假设我们界面上有删除某一项的链接，例如：<a href="javascript:void(0)" οnclick="region\_del.do?name=0000001">Delete</a>；

其Java Spring MVC后台有个函数是删除某个item，注意是GET不是POST:

@RequestMapping(value = "region_del.do", method = RequestMethod.GET)
    
    public String regionDel(@RequestParam String name, Locale locale)
    
    {
    
        //Delete region name=@name....
    
            
    
        return "redirect:/region.html";
    
    }

点击界面上那个<a href="javascript:void(0)" οnclick="region\_del.do?name=0000001">Delete</a>链接，就后台删除某项，看起来非常正常啊。

好，现在你登录你的网站，然后在另外一个tab打开这个html文件：

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
    
    <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">
    
    <head>
    
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
    
        <title>hack</title>
    
    </head>
    
    <body>
    
      <img src="http://localhost/testsite/region_del.do?name=0000001"/>
    
     </body>
    
    </html>

发现同样被删除了某项。试想，如果是网银，你的钱已经被转账......（除了referer不一样，session cookie被利用）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

好了，现在 后台改成POST（写操作尽量用POST），前台界面那个删除的链接改成Form提交：

看起来安全多了。OK，现在你登录你的网站，然后在另外一个tab打开这个html文件：

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
    
    <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">
    
    <head>
    
        <title>Hack</title>
    
        <script>
    
          function steal(){
    
            var mySubmit = document.getElementById('steal_form');
    
            mySubmit.submit();
    
          }
    
        </script>
    
      </head>
    
      <body onload='steal()'>
    
    <form id = "steal_form" method="POST" action="http://localhost/testsite/region_del.do">
    
       <input type="hidden" name="func" value="post">
    
    <input type="hidden" name="name" value="0000001">
    
    </form>
    
      </body>
    
    </html>

发现同样被删除了某项。试想，如果是网银，你的钱已经被转账......

当然，你如果前台还是用链接，但改成js，用AJAX POST提交，也是一样的效果：

$.ajax({
     type: "POST",
     url:....
    });

解决办法就是在**Form表单加一个hidden field，里面是服务端生成的足够随机数的一个Token，使得黑客猜不到也无法仿照Token**。

先写一个类，生成足够随机数的Token（注：Java的Random UUID已经足够随机了，参考[这个][Link 1]和这个）

package com.ibm.cn.web.beans;
    
    
    
    import java.util.UUID;
    
    
    
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    
    import javax.servlet.http.HttpSession;
    
    
    
    /**
    
    * A manager for the CSRF token for a given session. The {@link #getTokenForSession(HttpSession)} should used to
    
    * obtain the token value for the current session (and this should be the only way to obtain the token value).
    
    * ***/
    
    
    
    public final class CSRFTokenManager {
    
    
    
        /**
    
         * The token parameter name
    
         */
    
        static final String CSRF_PARAM_NAME = "CSRFToken";
    
    
    
        /**
    
         * The location on the session which stores the token
    
         */
    
        public static final  String CSRF_TOKEN_FOR_SESSION_ATTR_NAME = CSRFTokenManager.class
    
                .getName() + ".tokenval";
    
    
    
        public static String getTokenForSession(HttpSession session) {
    
            String token = null;
    
            
    
            // I cannot allow more than one token on a session - in the case of two
    
            // requests trying to
    
            // init the token concurrently
    
            synchronized (session) {
    
                token = (String) session
    
                        .getAttribute(CSRF_TOKEN_FOR_SESSION_ATTR_NAME);
    
                if (null == token) {
    
                    token = UUID.randomUUID().toString();
    
                    session.setAttribute(CSRF_TOKEN_FOR_SESSION_ATTR_NAME, token);
    
                }
    
            }
    
            return token;
    
        }
    
    
    
        /**
    
         * Extracts the token value from the session
    
         * 
    
         * @param request
    
         * @return
    
         */
    
        public static String getTokenFromRequest(HttpServletRequest request) {
    
            return request.getParameter(CSRF_PARAM_NAME);
    
        }
    
    
    
        private CSRFTokenManager() {
    
        };
    
    
    
    }

打开Form页面的时候在服务端生成Token并保存到Session中，例如：model.addAttribute("csrf", CSRFTokenManager.getTokenForSession(this.session));

然后在Form中添加Hidden field:

然后在后台提交的时候验证token ：

@RequestMapping(value = "region_del.do", method = RequestMethod.GET)
    
    public String regionDel(@RequestParam String name, @RequestParam String CSRFToken, Locale locale)
    
        {
    
            if(CSRFToken == null || !CSRFToken.equals(session.getAttribute(CSRFTokenManager.CSRF_TOKEN_FOR_SESSION_ATTR_NAME).toString())){
    
                    logger.debug("CSRF attack detected. URL: region_edit.do");
    
                    return "redirect:/login.form";
    
            } 
    
                    
    
        //Delete region name=@name....
    
            
    
        return "redirect:/region.html";
    
    }

你还可以把上面的步骤写到BaseController里面，或者写到拦截器里面，拦截所有POST请求，验证CSRF Token。这里掠过....

如果你用AJAX POST的方法，那么后台一样，前台也要有Hidden field保存Token，然后在提交AJAX POST的时候加上该csrf参数即可。（更多csrf参考[这个][Link 2]和[这个][Link 3]。）

AJAX POST的CSRF防御

首先在页面进入的时候从后台生成一个Token（每个session），放到一个Hidden input（用Spring tag或freemarker可以写） 。然后在ajax post提交的时候放到http请求的header里面：

然后在后台controller里面校验header里面这个token，也可以把这个函数放到baseController里面：

protected boolean isValidCsrfHeaderToken() {
    
            if (getRequest().getHeader("__RequestVerificationToken") == null
    
                    || session
    
                            .getAttribute(CSRFTokenManager.CSRF_TOKEN_FOR_SESSION_ATTR_NAME) == null
    
                    || !this.getRequest()
    
                            .getHeader("__RequestVerificationToken")
    
                            .equals(session
    
                                    .getAttribute(
    
                                            CSRFTokenManager.CSRF_TOKEN_FOR_SESSION_ATTR_NAME)
    
                                    .toString())) {
    
                return false;
    
            }
    
            return true;
    
        }

# xss #

关于xss的介绍可以看[这个][Link 4]和[这个][Link 5]网页，具体我就讲讲Spring MVC里面的预防：

web.xml加上：

<context-param>
       <param-name>defaultHtmlEscape</param-name>
       <param-value>true</param-value>
    </context-param>

Forms加上：

<spring:htmlEscape defaultHtmlEscape="true" />

更多信息查看[OWASP][]的[页面][Link 6]

第二种方法是手动escape，例如用户可以输入：<script>alert()</script> 或者输入<h2>abc<h2>，如果有异常，显然有xss漏洞。

首先添加一个jar包：commons-lang-2.5.jar ，然后在后台调用这些函数：StringEscapeUtils.escapeHtml(string); StringEscapeUtils.escapeJavaScript(string); StringEscapeUtils.escapeSql(string);

前台js调用escape函数即可。

**第三种方法是后台加Filter**，对每个post请求的参数过滤一些关键字，替换成安全的，例如：< > ' " \\ /  \# &

方法是实现一个自定义的HttpServletRequestWrapper，然后在Filter里面调用它，替换掉getParameter函数即可。

首先添加一个XssHttpServletRequestWrapper:

package com.ibm.web.beans;
    
    
    
    import java.util.Enumeration;
    
    
    
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    
    import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
    
    
    
    public class XssHttpServletRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {  
    
        public XssHttpServletRequestWrapper(HttpServletRequest servletRequest) {
    
            super(servletRequest);
    
        }
    
        public String[] getParameterValues(String parameter) {
    
          String[] values = super.getParameterValues(parameter);
    
          if (values==null)  {
    
                      return null;
    
              }
    
          int count = values.length;
    
          String[] encodedValues = new String[count];
    
          for (int i = 0; i < count; i++) {
    
                     encodedValues[i] = cleanXSS(values[i]);
    
           }
    
          return encodedValues;
    
        }
    
        public String getParameter(String parameter) {
    
              String value = super.getParameter(parameter);
    
              if (value == null) {
    
                     return null;
    
                      }
    
              return cleanXSS(value);
    
        }
    
        public String getHeader(String name) {
    
            String value = super.getHeader(name);
    
            if (value == null)
    
                return null;
    
            return cleanXSS(value);
    
        }
    
        private String cleanXSS(String value) {
    
                    //You'll need to remove the spaces from the html entities below
    
            value = value.replaceAll("<", "& lt;").replaceAll(">", "& gt;");
    
            value = value.replaceAll("\$", "& #40;").replaceAll("\$", "& #41;");
    
            value = value.replaceAll("'", "& #39;");
    
            value = value.replaceAll("eval\$(.*)\$", "");
    
            value = value.replaceAll("[\\\"\\\'][\\s]*javascript:(.*)[\\\"\\\']", "\"\"");
    
            value = value.replaceAll("script", "");
    
            return value;
    
        }
    
    
    
    }

然后添加一个过滤器XssFilter ：

package com.ibm.web.beans;
    
    
    
    import java.io.IOException;  
    
    
    
    import javax.servlet.Filter;  
    
    import javax.servlet.FilterChain;  
    
    import javax.servlet.FilterConfig;  
    
    import javax.servlet.ServletException;  
    
    import javax.servlet.ServletRequest;  
    
    import javax.servlet.ServletResponse;  
    
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
    
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    
    
    
    public class XssFilter implements Filter {
    
        FilterConfig filterConfig = null;
    
    
    
        public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    
            this.filterConfig = filterConfig;
    
        }
    
    
    
        public void destroy() {
    
            this.filterConfig = null;
    
        }
    
    
    
        public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
    
                FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
    
            chain.doFilter(new XssHttpServletRequestWrapper(
    
                    (HttpServletRequest) request), response);
    
        }
    
    }

最后在web.xml里面配置一下，所有的请求的getParameter会被替换，如果参数里面 含有敏感词会被替换掉：

<filter>
    
         <filter-name>XssSqlFilter</filter-name>
    
         <filter-class>com.ibm.web.beans.XssFilter</filter-class>
    
      </filter>
    
      <filter-mapping>
    
         <filter-name>XssSqlFilter</filter-name>
    
         <url-pattern>/*</url-pattern>
    
         <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
    
      </filter-mapping>

(这个Filter也可以防止SQL注入攻击)

假设登录页面有个输入用户名和密码的输入框，可以有很多Xss/csrf/注入钓鱼网站/SQL等的攻击手段，例如：

>  输入用户名 :    >"'><script>alert(1779)</script>  
>  输入用户名:     usera>"'><img src="javascript:alert(23664)">  
>  输入用户名:     "'><IMG SRC="/WF\_XSRF.html--end\_hig--begin\_highlight\_tag--hlight\_tag--">  
>  输入用户名:     usera'"><iframe src=http://demo.testfire.net--en--begin\_highlight\_tag--d\_highlight\_tag-->

# Web安全漏洞检测工具 #

推荐使用IBM Rational AppScan（[IBM Rational AppScan下载][IBM Rational AppScan]、版权购买和破解、注册码自己解决）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

可以录制脚本，设置URL，如果网站需要登录，可以设置自动登录：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

检测结果还可以保持为专业的pdf检测报告

![20181123102913251.png][]

# 业界安全编程标准最佳实践 #

*  [OWASP Guide][]
 *  [SANS CWE Top 25][]
 *  [CERT Secure Coding][]
 *  [The CERT Oracle Secure Coding Standard for Java][]
 *  [The CERT Oracle Secure Coding Standard for C++][The CERT Oracle Secure Coding Standard for C]
 *  [The CERT Oracle Secure Coding Standard for C][The CERT Oracle Secure Coding Standard for C 1]
 *  [The CERT Oracle Secure Coding Standard for Perl][]
 *  [2011 CWE/SANS Top 25 Most Dangerous Software Errors][2011 CWE_SANS Top 25 Most Dangerous Software Errors]
 *  [Top 10 Secure Coding Practices][]

*原文：[https://www.cnblogs.com/Mainz/archive/2012/11/01/2749874.html][https_www.cnblogs.com_Mainz_archive_2012_11_01_2749874.html]*

[CSRF]: http://en.wikipedia.org/wiki/Cross-site_request_forgery
[Spring3.1]: http://blog.eyallupu.com/2012/04/csrf-defense-in-spring-mvc-31.html
[ASP.NET MVC3]: http://blog.stevensanderson.com/2008/09/01/prevent-cross-site-request-forgery-csrf-using-aspnet-mvcs-antiforgerytoken-helper/
[Django]: http://www.cnblogs.com/broadview/archive/2012/04/12/2444490.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220414/f6ab053442434dfbb360304c49a191b3.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20181123102246372.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220414/8ac66f61c75946459f9a25f7090ff304.png
[Link 1]: http://stackoverflow.com/questions/7532807/are-java-random-uuids-predictable
[Link 2]: http://www.cnblogs.com/hyddd/archive/2009/04/09/1432744.html
[Link 3]: http://www.cnblogs.com/lengyuhong/archive/2012/05/16/2486420.html
[Link 4]: http://www.cnblogs.com/luminji/archive/2012/05/22/2507185.html
[Link 5]: http://www.cnblogs.com/kingthy/archive/2011/08/20/2147355.html
[OWASP]: https://www.owasp.org/index.php/Main_Page
[Link 6]: https://www.owasp.org/index.php/XSS_%28Cross_Site_Scripting%29_Prevention_Cheat_Sheet
[IBM Rational AppScan]: http://www.cnblogs.com/Mainz/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220414/73f3bac6dfea4c718b232de82dee10d9.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0tlaXRoMDAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220414/b77d1bb05185425eac68ff4e8ad2ad22.png
[20181123102913251.png]: /images/20220414/266141c5bc0d4d0db17a5e304b8b6adc.png
[OWASP Guide]: https://www.owasp.org/index.php/OWASP_Guide_Project
[SANS CWE Top 25]: http://www.sans.org/top25-software-errors/
[CERT Secure Coding]: https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/seccode/CERT+Secure+Coding+Standards
[The CERT Oracle Secure Coding Standard for Java]: https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/java/The+CERT+Oracle+Secure+Coding+Standard+for+Java
[The CERT Oracle Secure Coding Standard for C]: https://www.securecoding.cert.org/confluence/pages/viewpage.action?pageId=637
[The CERT Oracle Secure Coding Standard for C 1]: https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/seccode/CERT+C+Secure+Coding+Standard
[The CERT Oracle Secure Coding Standard for Perl]: https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/perl/CERT+Perl+Secure+Coding+Standard
[2011 CWE_SANS Top 25 Most Dangerous Software Errors]: http://cwe.mitre.org/top25/
[Top 10 Secure Coding Practices]: https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/seccode/Top+10+Secure+Coding+Practices
[https_www.cnblogs.com_Mainz_archive_2012_11_01_2749874.html]: https://www.cnblogs.com/Mainz/archive/2012/11/01/2749874.html