全面解析和破译跨站脚本攻击

作为网站的业务管理者，在欣赏自己为客户提供的丰富业务和趣味性体验时，你是否曾经想过网站会成为攻击者攻击第三方的媒介，从而导致公信度大为受损?作为一个网站的访客，你是否曾经想过在访问这个自己再熟悉不过的网站时，你的私密信息已经被他人窃取?

这些都与跨站脚本攻击有关。下面让我们详细了解这类攻击。

一、什么是跨站脚本?

跨站脚本(Cross-site scripting，简称XSS)，是一种迫使Web站点回显可执行代码的攻击技术，而这些可执行代码由攻击者提供、最终为用户浏览器加载。不同于大多数攻击(一般只涉及攻击者和受害者)，XSS涉及到三方，即攻击者、客户端与网站。XSS的攻击目标是为了盗取客户端的cookie或者其他网站用于识别客户端身份的敏感信息。获取到合法用户的信息后，攻击者甚至可以假冒最终用户与网站进行交互。

XSS漏洞成因是由于动态网页的Web应用对用户提交请求参数未做充分的检查过滤，允许用户在提交的数据中掺入HTML代码(最主要的是“>”、“<”)，然后未加编码地输出到第三方用户的浏览器，这些攻击者恶意提交代码会被受害用户的浏览器解释执行。

二、XSS缩写来源?

依照英文缩写习惯，简称跨站脚本为CSS。这样会引起它和另一个名词“层叠样式表”(Cascading Style Sheets，CSS)的混淆。此CSS非彼CSS。为了以示区别，一些安全人士就习惯将跨站脚本简称为XSS。

三、XSS存在哪些威胁?

攻击者可以利用XSS漏洞、借助存在漏洞的Web网站攻击其他浏览相关网页的用户，窃取用户浏览会话中诸如用户名和口令(可能包含在cookie里)的敏感信息、通过插入恶意代码对用户执行挂马攻击。XSS漏洞还可能被攻击者用于网页篡改，只是多数情况为了经济利益最大化，攻击者不会直接进行篡改。

四、XSS漏洞的普及率有多高?

国际Web应用安全组织WASC(Web Application Security Consortium)最新数据[4]表明，采样分析了10297个网站，其中有31.47%站点存在XSS漏洞，且XSS在发现的漏洞中占到总数的41.41%，高居榜首。

图1. 最为普及的Web应用安全漏洞[4]

五、能否列举XSS实例?

2005年，一位叫Samy的MySpace用户自创了一种XSS蠕虫，24小时内，其网络空间朋友数目成功从73上升到1百万。

2006年，PayPal遭到XSS攻击，攻击者将PayPal站点的访问者重定向到一个新的页面，上面警告用户他们的帐号已经不再安全，需要重新设置，并提示输入PayPal的登录信息、用户社保信息及信用卡信息。

2008年5月，eBay承认其PayPal页面存在XSS漏洞，该漏洞会被攻击者用于盗取用户证书或cookie。

六、攻击者如何通过XSS攻击偷取cookie?

在此，仅做举例说明，帮助读者理解XSS攻击的思路。本文中的例子来自。

首先，让我们假设：存在一个网站www.vulnerablee****.com。该网站上有一个脚本welcome.cgi，参数设定为name。此脚本会读取HTTP请求的部分，然后未做任何安全性验证，就将请求内容部分或全部回显到响应页面。

通常，如果用户端发送以下请求：

GET /welcome.cgi?name=Sammi HTTP/1.0Host:www.vulnerablee****.com

服务器将会有如下响应：

Hi SammiWelcome!...

弹出Alert窗口示例

上述机制将如何为攻击者所利用呢?我们先列举一个直观的方法。通常，攻击者会应用社会工程学(Social Engineering)设法诱骗受害者点击由攻击者精心构造的链接，如发送一封标题为“免费听林肯公园北京现场演唱会”的邮件。

攻击者构造的恶意链接如下：

http://www.vulnerablee**.com/welcome.cgi?name=

受害者一旦点击了恶意链接，会发送如下请求到www.vulnerablee***.site站点：

GET /welcome.cgi?name= HTTP/1.0Host:www.vulnerablee****.com...

站点将返回如下响应：

HiWelcome!...

因为服务器端返回的HTML页面包含一段JavaScript代码，受害者浏览器会解释执行。这段代码被执行后，将被允许访问浏览器中属于www.vulnerablee***.com站点的cookie。此时，用户侧浏览器上会弹出一个alert窗口。

网站收集cookie示例

真实的攻击步骤中，这些cookie会被发送给攻击者。攻击者为此会搭建一个网站(我们称为www.attackere**.com)，还会应用一个脚本负责接收盗取的cookie。攻击者会写一段恶意代码，用于实现访问攻击者站点、并能调用接收cookie的脚本。最终，攻击者可以从www.attackere**om站点获取到cookie。

构造的恶意链接如下：

http://www.vulnerablee**om/welcome.cgi?name=

服务器响应内容显示为：

HiWelcome!...

浏览器会加载服务器端返回页面，执行内嵌的JavaScript，并发送一个请求到www.attackere**om站点上的collect.cgi脚本，浏览器中保存的www.vulnerablee***.com站点的cookie值也会一起发送过去。攻击者获取到客户在www.vulnerablee***.com站点的cookie，还可以假冒受害者。

七、加密是否能有效防护XSS攻击?

通常大家会认为如果网站使用了HTTPS，提供更有保障的安全，可以幸免于XSS攻击。其实这是一种误解。HTTPS仅提供传输层的安全，在应用层仍然面临XSS的威胁。

八、XSS漏洞是否可能引起非法执行命令?

如果浏览器设置安全性不够时，XSS漏洞允许插入JavaScript，也就意味着攻击者可能获取受限的客户端执行权限。如果攻击者进而利用浏览器的漏洞，就有可能在客户端非法执行命令。简言之，XSS漏洞有助于进一步利用浏览器漏洞。

九、从网站开发者角度，如何防护XSS攻击?

来自应用安全国际组织OWASP的建议，对XSS最佳的防护应该结合以下两种方法：验证所有输入数据，有效检测攻击;对所有输出数据进行适当的编码，以防止任何已成功注入的脚本在浏览器端运行。具体如下：

输入验证：某个数据被接受为可被显示或存储之前，使用标准输入验证机制，验证所有输入数据的长度、类型、语法以及业务规则。

强壮的输出编码：数据输出前，确保用户提交的数据已被正确进行entity编码，建议对所有字符进行编码而不仅局限于某个子集。

明确指定输出的编码方式(如ISO 8859-1或 UTF 8)：不要允许攻击者为你的用户选择编码方式。

注意黑名单验证方式的局限性：仅仅查找或替换一些字符(如"<" ">"或类似"script"的关键字)，很容易被XSS变种攻击绕过验证机制。

警惕规范化错误：验证输入之前，必须进行解码及规范化以符合应用程序当前的内部表示方法。请确定应用程序对同一输入不做两次解码。

十、从网站用户角度，如何防护XSS攻击?

当你打开一封Email或附件、浏览论坛帖子时，可能恶意脚本会自动执行，因此，在做这些操作时一定要特别谨慎。建议在浏览器设置中关闭JavaScript。如果使用IE浏览器，将安全级别设置到“高”。具体可以参照浏览器安全的相关文章。

这里需要再次提醒的是，XSS攻击其实伴随着社会工程学的成功应用，需要增强安全意识，只信任值得信任的站点或内容。

十一、如果修补XSS漏洞对网站来说困难较大，不修补会怎样?

如果不能及时修补XSS漏洞，网站可能成为攻击者攻击第三方的媒介，公信度受损;网站用户成为受害者，敏感信息泄漏。现实中，确实存在某些无法修补漏洞的客观原因，如Web应用开发年代久远或者整改代码需要付出过于高昂的代价。这种情况下， 选择Web安全网关会是一种合理选择。正确应用这类安全工具，会极大缓解XSS攻击，降低安全风险。

十二、下一代XSS会是怎样的?

随着AJAX(Asynchronous JavaScript and XML，异步JavaScript和XML)技术的普遍应用，XSS的攻击危害将被放大。使用AJAX的最大优点，就是可以不用更新整个页面来维护数据，Web应用可以更迅速地响应用户请求。AJAX会处理来自Web服务器及源自第三方的丰富信息，这对XSS攻击提供了良好的机会。AJAX应用架构会泄漏更多应用的细节，如函数和变量名称、函数参数及返回类型、数据类型及有效范围等。AJAX应用架构还有着较传统架构更多的应用输入，这就增加了可被攻击的点。