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XSS跨站脚本安全漏洞防护_存储型跨站脚本攻击漏洞 解决办法

作者：盐析白兔 | 2024-02-27 05:18:32

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存储型跨站脚本攻击漏洞 解决办法

文章目录

1 跨站脚本

1.1 存储型XSS

概念：存储型XSS是指应用程序通过Web请求获取不可信赖的数据，并且在未检验数据是否存在XSS代码的情况下，将其存入数据库。当程序下一次从数据库中获取该数据时，致使页面再次执行XSS代码。存储型XSS可以持续攻击用户，在用户提交了包含XSS代码的数据存储到数据库后，每当用户在浏览网页查询对应数据库中的数据时，那些包含XSS代码的数据就会在服务器解析并加载，当浏览器读到XSS代码后，会当做正常的HTML和JS解析并执行，于是发生存储型XSS攻击。
例：下面JSP代码片段的功能是根据一个已知用户雇员ID（id）从数据库中查询出该用户的地址，并显示在JSP页面上。

<%
...
Statement stmt = conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery("select * from users where id =" + id);
String address = null;
if (rs != null) {
rs.next();
address = rs.getString("address");
}
%>
家庭地址: <%= address %>

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如果address的值是由用户提供的，且存入数据库时没有进行合理的校验，那么攻击者就可以利用上面的代码进行存储型XSS攻击。

修复建议：为了避免存储型XSS攻击，建议采用以下方式进行防御：

  1. 对从数据库或其它后端数据存储获取不可信赖的数据进行合理验证（如年龄只能是数字），对特殊字符（如<、>、'、"以及<script>、javascript等进行过滤。
  2. 根据数据将要置于HTML上下文中的不同位置（HTML标签、HTML属性、JavaScript脚本、CSS、URL），对所有不可信数据进行恰当的输出编码。
    例：采用OWASP ESAPI对数据输出HTML上下文中不同位置，编码方法如下。
//HTML encode
ESAPI.encoder().encodeForHTML(inputData);
//HTML attribute encode
ESAPI.encoder().encodeForHTMLAttribute(inputData);
//JavaScript encode
ESAPI.encoder().encodeForJavaScript(inputData);
//CSS encode
ESAPI.encoder().encodeForCSS(inputData);
//URL encode
ESAPI.encoder().encodeForURL(inputData);

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  1. 设置HttpOnly属性，避免攻击者利用跨站脚本漏洞进行Cookie劫持攻击。在Java EE中，给Cookie添加HttpOnly的代码如下：
response.setHeader("Set-Cookie","cookiename=cookievalue; path=/; Domain=domainvaule; Max-age=seconds; HttpOnly");

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1.2 反射型XSS

概念：反射型XSS是指应用程序通过Web请求获取不可信赖的数据，并在未检验数据是否存在恶意代码的情况下，将其发送给用户。反射型XSS一般可以由攻击者构造带有恶意代码参数的URL来实现，在构造的URL地址被打开后，其中包含的恶意代码参数被浏览器解析和执行。这种攻击的特点是非持久化，必须用户点击包含恶意代码参数的链接时才会触发。
例：下面JSP代码片段的功能是从HTTP请求中读取输入的用户名(username)并显示到页面。

<%
String name= request.getParameter("username"); %>
...
姓名: <%= name%>

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如果name里有包含恶意代码，那么Web浏览器就会像显示HTTP响应那样执行该代码，应用程序将受到反射型XSS攻击。

修复建议：为了避免反射型XSS攻击，建议采用以下方式进行防御：

  1. 对用户的输入进行合理验证（如年龄只能是数字），对特殊字符（如<、>、'、"以及<script>、javascript等进行过滤。
  2. 根据数据将要置于HTML上下文中的不同位置（HTML标签、HTML属性、JavaScript脚本、CSS、URL），对所有不可信数据进行恰当的输出编码。
    例：采用OWASP ESAPI对数据输出HTML上下文中不同位置，编码方法如下。
//HTML encode
ESAPI.encoder().encodeForHTML(inputData);
//HTML attribute encode
ESAPI.encoder().encodeForHTMLAttribute(inputData);
//JavaScript encode
ESAPI.encoder().encodeForJavaScript(inputData);
//CSS encode
ESAPI.encoder().encodeForCSS(inputData);
//URL encode
ESAPI.encoder().encodeForURL(inputData);

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  1. 设置HttpOnly属性，避免攻击者利用跨站脚本漏洞进行Cookie劫持攻击。在Java EE中，给Cookie添加HttpOnly的代码如下：
response.setHeader("Set-Cookie","cookiename=cookievalue; path=/; Domain=domainvaule; Max-age=seconds; HttpOnly");

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2 、案例

2.1 通过正则表达式替换跨站脚本

import org.owasp.esapi.ESAPI;
import org.springframework.core.codec.EncodingException;

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

/**
 * 跨站脚本和存储型XSS攻击防御工具类
 * @author zyw
 * @date 16:52:11
 */
public class XSSUtils {

    public static Pattern scriptPattern1 = Pattern.compile("<script>(.*?)</script>", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
    public static Pattern scriptPattern2 = Pattern.compile("src[\r\n]*=[\r\n]*\\\'(.*?)\\\'", Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE | Pattern.DOTALL);
    public static Pattern scriptPattern3 = Pattern.compile("src[\r\n]*=[\r\n]*\\\"(.*?)\\\"", Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE | Pattern.DOTALL);
    public static Pattern scriptPattern4 = Pattern.compile("</script>", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
    public static Pattern scriptPattern5 = Pattern.compile("<script(.*?)>", Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE | Pattern.DOTALL);
    public static Pattern scriptPattern6 = Pattern.compile("eval\\((.*?)\\)", Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE | Pattern.DOTALL);
    public static Pattern scriptPattern7 = Pattern.compile("e­xpression\\((.*?)\\)", Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE | Pattern.DOTALL);
    public static Pattern scriptPattern8 = Pattern.compile("javascript:", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
    public static Pattern scriptPattern9 = Pattern.compile("vbscript:", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
    public static Pattern scriptPattern10 = Pattern.compile("onload(.*?)=", Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE | Pattern.DOTALL);
    public static Pattern scriptPattern11 = Pattern.compile(".*<.*", Pattern.CASE_INSENSITIVE );
    public static Pattern scriptPattern12 = Pattern.compile("<.*>.*</.*>", Pattern.CASE_INSENSITIVE);


    public static String striptXSS(String value) {
        if (value != null) {

            //脚本匹配
            Matcher matcher = scriptPattern12.matcher(value);
            if (matcher.find()) {
                //截取匹配的部分
                String group = matcher.group();
                //采用OWASP ESAPI对数据输出HTML上下文中不同位置
                value = value.replace(group, owaspEsapi(group));
            }

            value = value.replaceAll("", "");
            value = scriptPattern1.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern2.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern3.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern4.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern5.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern6.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern7.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern8.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern9.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern10.matcher(value).replaceAll("");
            value = scriptPattern11.matcher(value).replaceAll("");
        }
        return value;
    }

    /**
     * 采用OWASP ESAPI对数据输出HTML上下文中不同位置
     *
     * @param data
     * @return
     * @throws EncodingException
     */
    public static String owaspEsapi(String data){
        try {
            //HTML encode
            data = ESAPI.encoder().encodeForHTML(data);
            //HTML attribute encode
            data = ESAPI.encoder().encodeForHTMLAttribute(data);
            //JavaScript encode
            data = ESAPI.encoder().encodeForJavaScript(data);
            //CSS encode
            data = ESAPI.encoder().encodeForCSS(data);
            //URL encode
            data = ESAPI.encoder().encodeForURL(data);
        }catch (EncodingException e){

        }finally {
            return data;
        }
    }


}

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2.2 构建请求的代理类，在构造方法中对请求中的内容进行分析

注：这里需要对传输参数为文件的接口做针对性的处理，同时接口中的参数形式也分很多种，需要

/**
 * 请求过滤业务实现类
 */
@Slf4j
public class XssRequestWrappers extends HttpServletRequestWrapper {

    @Getter
    @Setter
    private String requestBodyStr;

    //用于将流保存下来
    private byte[] requestBody;

    private CommonsMultipartResolver multiparResolver = new CommonsMultipartResolver();

    public XssRequestWrappers(HttpServletRequest request) {
        super(request);

        String type = request.getHeader("Content-Type");
        //处理上传文件接口
        if (!StringUtils.isEmpty(type) && type.contains("multipart/form-data")) {
            MultipartHttpServletRequest multipartHttpServletRequest = multiparResolver.resolveMultipart(request);
            Map<String, String[]> stringMap = multipartHttpServletRequest.getParameterMap();
            if (!stringMap.isEmpty()) {
                for (String key : stringMap.keySet()) {
                    String value = multipartHttpServletRequest.getParameter(key);
                    XSSUtils.striptXSS(key);
                    XSSUtils.striptXSS(value);
                }
            }
            super.setRequest(multipartHttpServletRequest);
        } else {
            //其他接口
            //获取所有参数键值对的map集合
            Map parameterMap = request.getParameterMap();
            parameterMap = getParameterMap();
            //获取请求的body
            try {
                requestBody = StreamUtils.copyToByteArray(request.getInputStream());
                String requestBodyStr = XSSUtils.striptXSS(IOUtils.toString(requestBody, "utf-8"));
                requestBody = requestBodyStr.getBytes("UTF8");

            }catch (IOException e){

            }


        }
    }

    @Override
    public ServletInputStream getInputStream() {
        final ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(requestBody);
        return new ServletInputStream() {
            @Override
            public boolean isFinished() {
                return false;
            }

            @Override
            public boolean isReady() {
                return false;
            }

            @Override
            public void setReadListener(ReadListener listener) {

            }

            @Override
            public int read() {
                return bais.read();
            }
        };
    }

    @Override
    public BufferedReader getReader() {
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(getInputStream()));
    }

    @Override
    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] = XSSUtils.striptXSS(values[i]);
        }
        return encodedValues;
    }

    @Override
    public String getParameter(String parameter) {
        String value = super.getParameter(parameter);
        return XSSUtils.striptXSS(value);
    }

    @Override
    public String getHeader(String name) {
        String value = super.getHeader(name);
        return XSSUtils.striptXSS(value);
    }

    @Override
    public Map<String, String[]> getParameterMap() {
        Map<String, String[]> map1 = super.getParameterMap();
        Map<String, String[]> escapseMap = new HashMap<String, String[]>();
        Set<String> keys = map1.keySet();
        for (String key : keys) {
            String[] valArr = map1.get(key);
            if (valArr != null && valArr.length > 0) {
                String[] escapseValArr = new String[valArr.length];
                for (int i = 0; i < valArr.length; i++) {
                    String escapseVal = XSSUtils.striptXSS(valArr[i]);
                    escapseValArr[i] = escapseVal;
                }
                escapseMap.put(key, escapseValArr);
            }
        }

        return escapseMap;
    }

}

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2.3 构建响应的代理类


```java
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletOutputStream;
import javax.servlet.WriteListener;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletResponseWrapper;

/**
 * 返回值输出代理类
 *
 * @Title: ResponseWrapper
 * @Description:
 * @author zyw
 * @date 9:52:11
 */
public class ResponseWrapper extends HttpServletResponseWrapper {
    private ByteArrayOutputStream buffer;

    private ServletOutputStream out;

    public ResponseWrapper(HttpServletResponse httpServletResponse)
    {
        super(httpServletResponse);
        buffer = new ByteArrayOutputStream();
        out = new WrapperOutputStream(buffer);
    }

    @Override
    public ServletOutputStream getOutputStream()
            throws IOException
    {
        return out;
    }

    @Override
    public void flushBuffer()
            throws IOException
    {
        if (out != null)
        {
            out.flush();
        }
    }

    public byte[] getContent()
            throws IOException
    {
        flushBuffer();
        return buffer.toByteArray();
    }

    class WrapperOutputStream extends ServletOutputStream
    {
        private ByteArrayOutputStream bos;

        public WrapperOutputStream(ByteArrayOutputStream bos)
        {
            this.bos = bos;
        }

        @Override
        public void write(int b)
                throws IOException
        {
            bos.write(b);
        }

        @Override
        public boolean isReady()
        {

            // TODO Auto-generated method stub
            return false;

        }

        @Override
        public void setWriteListener(WriteListener arg0)
        {

            // TODO Auto-generated method stub

        }
    }
}

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2.4 通过Filter过滤掉请求和响应中的跨站脚本

/**
 * 存储型XSS、跨站脚本过滤器
 *
 * @author zyw
 * @since 2022-09-01 20:09:31
 */
@Component
@WebFilter(filterName = "XSSFilter",
        /**
         * 通配符（*）表示对所有的web资源进行拦截
        */
        urlPatterns = "/*"
)
public class XSSFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
        System.out.println("初始化过滤器!");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("销毁过滤器!");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {

        PrintWriter writer = response.getWriter();

        //过滤请求
        XssRequestWrappers xssRequestWrappers = new XssRequestWrappers((HttpServletRequest) request);


        //过滤返回
        ResponseWrapper wrapperResponse = new ResponseWrapper((HttpServletResponse) response);//转换成代理类
        chain.doFilter(xssRequestWrappers, wrapperResponse);


        byte[] content = wrapperResponse.getContent();//获取返回值
        //判断是否有值
        if (content.length > 0) {

            String str = new String(content, "UTF-8");
            String ciphertext = null;

            try {
                //......根据需要处理返回值
                ciphertext = XSSUtils.striptXSS(str);

            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }


            //把返回值输出到客户端
            writer.append(ciphertext);
            writer.close();



        }
    }

}

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3 测试

3.1 在接口的body参数中添加一个脚本

在这里插入图片描述
可以看出已对其进行恰当的输出编码
在这里插入图片描述

3.2 我们在数据库中给一条测试数据加入脚本

在这里插入图片描述

可以看到已对其进行恰当的输出编码在这里插入图片描述

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