前端安全编码规范

前端安全编码规范

前言

随着互联网高速的发展，信息安全已经成为企业重点关注焦点之一，而前端又是引发安全问题的高危据点，所以，作为一个前端开发人员，需要了解前端的安全问题，以及如何去预防、修复安全漏洞。
下面就以前端可能受到的攻击方式为起点，讲解web中可能存在的安全漏洞以及如何去检测这些安全漏洞，如何去防范潜在的恶意攻击。

1. 跨站脚本攻击（Cross Sites Script）

跨站脚本攻击，Cross Site Script（简称 CSS或）。指黑客通过“ HTML注入”篡改了网页，插入了恶意的脚本（主要是 JavaScript脚本），从而在用户浏览网页时，控制用户浏览器的一种攻击。

了解了什么是XSS，那你一定想知道，它有什么危害以及如何去防御
这里罗列一张列表：

• 挂马
• 盗取用户Cookie。
• 钓鱼攻击，高级的钓鱼技巧。
• 删除目标文章、恶意篡改数据、嫁祸。
• 劫持用户Web行为，甚至进一步渗透内网。
• 爆发Web2.0蠕虫。
• 蠕虫式挂马攻击、刷广告、刷浏量、破坏网上数据
• 其它安全问题

常见的跨站脚本攻击也可分为：反射型XSS、存储型XSS、DOM Based XSS
下面针对这三种常见的类型做具体的分析

1.1 反射型XSS--也可被称为是HTML注入

  反射型XSS，也称为"非持久型XSS"简单的把用户输入的数据"反射"给浏览器，即黑客往往需要诱使用户"点击"一个恶意链接攻击才能成功，用户通过点击这个恶意链接，攻击者可以成功获取用户隐私数据的一种方式。如："盗取用户Cookie信息"、"破坏页面结构"、"重定向到其他网站"，盗取内网IP等。 

那么既然反射型XSS也可以是HTML注入，那么它注入的关键自然也就从前端的HTML页面开始下手：

  1. 用户能够与浏览器页面产生交互动作（输入搜索的关键词，点击按钮，点击链接等等），但这些都需要去诱使用户去操作，说起来容易，做起来难。
2. 用户输入的数据会被攻击方拼接出合适的html去执行恶意的js脚本，这样的过程就像是"一次反射"

1.2 存储型XSS

  存储型XSS，也称为"`持久型XSS`"，它与`反射型XSS`不同之处在于，它会将用户输入的数据"存储"在攻击方的服务器上，具有很强的"稳定性"。
例如：访问某黑客写下的一篇含有恶意JavaScript代码的博客文章，黑客把恶意脚本保存到服务端。

1.3 DOM based XSS

  从效果上来说，也是"反射型XSS"，单独划分出来，是因为其形成是通过修改页面的"DOM节点"形成的XSS。
例如：通过修改DOM节点上的绑定方法，用户无意间通过点击、输入等行为执行这些方法获取到用户的相关信息

1.4 如何去检测是否存在XSS

一般方法是，用户可以在有关键字输入搜索的地方输入 <script>alert(123)</script>后点击搜索，若弹框出现展示123，说明存在XSS漏洞，这就说明前端并没有对用户输入的内容过滤处理。

1.5 XSS的攻击方式

1.Cookie劫持

  通过伪装一些`图片和按钮`等，诱使用户对其操作，使网页执行了攻击者的恶意脚本，使攻击者能够获取当前用户的Cookie信息

2.构造GET和POST请求

  若某攻击者想删除某网站的一篇文章，首先获得当前文章的id，然后通过使用脚本`插入图片`发送一个`GET请求`，或`构造表单`，`XMLHTTPRequest`发送`POST请求`以达到删除该文章的目的

3.XSS钓鱼

  `钓鱼`这个词一般认识是起源于`社会工程学`，黑客使用这个这门学科的理念思想，在未授权不知情的情况下诱骗用户，并得到对方对方的姓名、年龄、邮箱账号、甚至是银行卡密码等私人信息。

比如："某用户在某网站（已被攻击）上操作黑客伪造的一个登录框，当用户在登录框中输入了用户名（这里可能是身份证号等）和密码之后，将其信息上传至黑客的服务器上（该用户的信息就已经从该网站泄漏）"

4.获取用户真实的IP地址

  通过第三方软件获取，比如客户端安装了Java环境（JRE），则可通过调用`Java Applet`的接口获取客户端本地的IP地址

1.6 XSS的防御方式

1.HttpOnly

  原理：浏览器禁止页面的Javascript访问带有HttpOnly属性的cookie。（实质解决的是：XSS后的cookie劫持攻击）如今已成为一种“标准”的做法

解决方案：
JavaEE给Cookie添加HttpOnly的方式为：
response.setHeader("Set-Cookie","cookiename=value; Path=/;Domain=domainvalue;Max-Age=seconds;HTTPOnly");

2.输入检查（XSS Filter）

  原理：让一些基于特殊字符的攻击失效。（常见的Web漏洞如XSS、SQLInjection等，都要求攻击者构造一些特殊字符）
* 输入检查的逻辑，必须在服务端实现，因为客户端的检查也是很容易被攻击者绕过，现有的普遍做法是两端都做同样的检查，客户端的检查可以阻挡大部分误操作的正常用户，从而节约服务器的资源。

解决方案：
检查是否包含"JavaScript"，"<script></script>"等敏感字符。以及对字符串中的<>:"&/'等特殊字符做处理

3.输出检查

  原理：一般来说除了富文本输出之外，在变量输出到HTML页面时，使用编码或转义的方式来防御XSS攻击

解决方案：
*   针对HTML代码的编码方式：HtmlEncode
*   PHP：htmlentities()和htmlspecialchars()两个函数
*   Javascript：JavascriptEncode（需要使用""对特殊字符进行转义，同时要求输出的变量必须在引号内部）
*   在URL的path（路径）或者search（参数）中输出，使用URLEncode

4.更严格的做法

  除了数字和字母外的所有字符，都使用十六进制的方式进行编码

2. 跨站点请求伪造（Cross Sites Request Forgery）

跨站点请求伪造，指利用用户身份操作用户账户的一种攻击方式，即攻击者诱使用户访问一个页面，就以该用户身份在第三方有害站点中执行了一次操作，泄露了用户的身份信息，接着攻击者就可以使用这个伪造的，但真实存在的身份信息，到某网站冒充用户执行恶意操作。

但是，攻击者只有预测到URL的所有参数与参数值，才能成功地伪造一个请求（当然了，他可以在安全站点里以自己的身份实际去操作一下，还是能拿到参数的）；反之，攻击者无法攻击成功

下图通俗解释什么是 CSRF，又是如何给用户带来危害的

参考上图，我们可以总结，完成一次CSRF攻击，必须满足两个条件

• 用户登录受信任网站A，并且在本地生成Cookie
• 在不登出网站A的情况下，访问有害网站B

2.1 CSRF的原理

  CSRF攻击是攻击者利用**`用户身份`**操作用户账户的一种攻击方式

如电影速度与激情5中吉赛尔使用内裤获取巴西大佬指纹，最后成功使用伪造指纹的手法打开保险柜，CSRF只不过是网络上这个手法的实现。

2.2 CSRF的攻击方式

1.浏览器的Cookie策略

  浏览器所持有的策略一般分为两种：
Session Cookie，临时Cookie。保存在浏览器进程的内存中，浏览器关闭了即失效。
Third-party Cookie，本地Cookie。服务器在Set-Cookie时指定了Expire Time。过期了本地Cookie失效，则网站会要求用户重新登录。

* 在浏览网站的过程中，即使浏览器打开了Tab页，Session Cookie都是有效的，因此发起CSRF攻击是可行的。

2.P3P头的副作用

  "P3P Header"是 "W3C" 制定的一项关于隐私的标准，全称是 "The Platform for Privacy Preference"（隐私偏好平台）

如果网站返回给浏览器的 HTTP 头包含有 P3P 头，则在某种程度上来说，将允许 浏览器发送第三方 Cookie。在 IE 下即使是"<iframe>"、`<script>`等标签页将不再拦截第三方 Cookie 的发送。主要应用在类似广告等需要跨域访问的页面。

3.GET，POST请求

  * 这里有个误区
大多数 CSRF 攻击，都是通过 <img> 、 <iframe> 、 <script> 等带 src 属性的标签，这类标签只能发送一次 GET 请求，而不能发送 POST 请求，由此也有了认为 CSRF 攻击只能由 GET 请求发起的错误观点。

构造一个 POST 请求，只需要在一个不可见的iframe窗口中，构造一个form表单，然后使用JavaScript自动提交这个表单。那么整个自动提交表单的过程，对于用户来说就是不可见的。

2.3 CSRF的防御方式

1.验证码

  原理：
CSRF攻击过程中，用户在不知情的情况下构造了网络请求，添加验证码后，强制用户必须与应用进行交互

*  优点：简洁而有效
*  缺点：网站不能给所有的操作都加上验证码

2.Referer Check

  原理：
* 利用HTTP头中的Referer判断请求来源是否合法
* Referer首部包含了当前请求页面的来源页面的地址，一般情况下Referer的来源页就是发起请求的那个页面，如果是在iframe中发起的请求，那么对应的页面URL就是iframe的src

*  优点：简单易操作（只需要在最后给所有安全敏感的请求统一添加一个拦截器来检查Referer的值就行）
*  缺点：服务器并非什么时候都能取到Referer
        1.很多出于保护用户隐私的考虑，限制了Referer的发送。
        2.比如从HTTPS跳转到HTTP，出于安全的考虑，浏览器不会发送Referer

3.使用Anti CSRF Token

  原理：把参数加密，或者使用一些随机数，从而让攻击者无法猜测到参数值，也就无法构造请求的 URL，也就无法发起 CSRF 攻击。

例子（增加token）：
*  比如一个删除操作的URL是：`http://host/path/delete?uesrname=abc&item=123`
*  保持原参数不变，新增一个参数Token，Token值是随机的，不可预测
*  http://host/path/delete?username=abc&item=123&token=[random(seed)]

*  优点：比检查Referer方法更安全，并且不涉及用户隐私
*  缺点：
        加密
        1. 加密后的URL非常难读，对用户非常不友好
        2. 加密的参数每次都在改变，导致用户无法对页面进行搜索
        3. 普通参数也会被加密或哈希，将会给DBA工作带来很大的困扰，因为数据分析常常需要用到参数的明文
        
        token
        1. 对所有的请求都添加Token比较困难

需要注意的点

1. Token需要足够随机，必须用足够安全的随机数生成算法
2. Token应该为用户和服务器所共同持有，不能被第三方知晓
3. Token可以放在用户的Session或者浏览器的Cookie中
4. 尽量把Token放在表单中，把敏感操作由GET改为POST，以form表单的形式提交，可以避免Token泄露（比如一个页面： http://host/path/manage?username=abc&token=[random]，在此页面用户需要在这个页面提交表单或者单击“删除”按钮，才能完成删除操作，在这种场景下，如果这个页面包含了一张攻击者能指定地址的图片 <img src="http://evil.com/notexist" />，则这个页面地址会作为HTTP请求的Refer发送到evil.com的服务器上，从而导致Token泄露）

2.4 XSRF

当网站同时存在XSS和CSRF漏洞时，XSS可以模拟客户端浏览器执行任意操作，在XSS攻击下，攻击者完全可以请求页面后，读取页面内容中的Token值，然后再构造出一个合法的请求

3. 点击劫持（ClickJacking）

点击劫持是一种视觉上的欺骗手段。攻击者使用一个透明的、不可见的iframe，覆盖在一个网页上，然后诱使用户在网页上进行操作，此时用户将在不知情的情况下点击透明的iframe页面。通过调整iframe页面的位置，可以诱使用户恰好点击在iframe页面的一些功能性按钮上。

比如，程序员小王在访问A网页时，点击空白区域，浏览器却意外打开了xx新葡京赌场的页面，于是他在A网页打开控制台，在空白区域发现了一个透明的iframe，该iframe嵌入了一个第三方网页的URL

3.1 点击劫持防御方式

  1.X-Frame-Options HTTP响应头是用来给浏览器指示允许一个页面能否在`<frame>、<iframe>、<object>`中展现的标记

#### 有三个可选的值
1.  DENY：浏览器会拒绝当前页面加载任何frame页面（即使是相同域名的页面也不允许）
2.  SAMEORIGIN：允许加载frame页面，但是frame页面的地址只能为同源域名下的页面
3.  ALLOW-FROM：可以加载指定来源的frame页面（可以定义frame页面的地址）

2.禁止iframe的嵌套
if(window.top.location !== window.loaction){window.top.location === window.self.location}

4. 其他安全问题

  4.1 跨域问题处理
    当服务端设置 'Access-Control-Allow-Origin' 时使用了通配符 "*",允许来自任意域的跨域请求，这是极其危险的

4.2 postMessage 跨窗口传递信息
    postMessage 允许每一个 window（包括当前窗口、弹出窗口、iframes等）对象往其他的窗口发送文本消息，从而实现跨窗口的消息传递。并且这个功能不受同源策略限制。
    必要时，在接受窗口验证 Domain，甚至验证URL，以防止来自非法页面的消息。实际上是在代码上实现一次同源策略的验证过程。接受窗口对接口的信息进行安全检查。
    
4.3 Web Storage
    Web Storage 分为 Session Storage 和 Local Storage。
    虽然受同源策略的约束，但当存有敏感信息时，也可能会成为攻击的目标。
    

5. 总结

1. 谨慎用户输入信息，进行输入检查（客户端和服务端同时检查）
2. 在变量输出到HTML页面时，都应该进行编码或转义来预防XSS攻击
3. 该用验证码的时候一定要添上
4. 尽量在重要请求上添加Token参数，注意Token要足够随机，用足够安全的随机数生成算法

6. 参考文献

1. 十大常见web漏洞及防范
2. hyddd
3. CSRF攻击与防御
4. 浅谈前端安全
5. 前端安全