1 CSRF概念*
CSRF要求在站点之间伪造(Cross—Site Request Forgery ),具有很大的危害性,可以理解为:
攻击者窃取了你的身份,并以你的名义发送了恶意请求。 对于服务器来说,此请求完全合法,但攻击者期望的操作已完成。 例如,以你的名义发送邮件、发送消息、窃取你的账户、添加系统管理员、购买商品、用虚拟货币汇款等。 其中,Web A是存在CSRF漏洞的网站,web是攻击者构建的恶意网站,User C是Web A网站的合法用户。
2 CSRF攻击原理用户c打开浏览器,访问可信网站a,输入用户名和密码要求登录网站a;
验证用户信息后,站点a生成cookie信息并将其返回给浏览器。 此时,用户可以成功登录站点a,并向站点a正常发送请求
在用户未退出站点a之前,在同一浏览器中打开选项卡页以访问站点b
网站b收到用户的请求后,返回几个攻击性代码,发出请求访问第三方网站a的请求
浏览器收到这些攻击性代码后,根据网站b的要求,在用户不知情的情况下携带cookie信息,向网站a发出请求。 因为站点a不知道该请求其实是由b完成的,所以基于用户c的cookie信息,用c的权限处理该请求,从站点b执行恶意代码。
请注意,通过:html标记的src属性启动的请求不遵循相同的策略。
受害者温柔的豌豆在银行有存款,会在银行网站上请求http://bank.example/withdraw吗? Account=bob amount=1000000 For=bob2可以将温柔豌豆为1000000的存款转移到bob 2的账户中。 通常,当请求提交到站点时,服务器首先验证请求是否来自合法的session,然后session用户的温柔豌豆成功登录。
黑客Mallory自己在这家银行有账户,他知道可以通过上述URL转账。 Mallory可以自己向银行发送请求。 http://bank.example/withdraw? account=bob amount=1000000 for=mallory。 然而,该请求来自Mallory而不是慈爱的豌豆,因为他无法通过安全认证,该请求不起作用。
这时,Mallory考虑了使用CSRF的攻击方法,首先自己制作了网站,在网站中放入了以下代码。 “http://bank.example/withdraw? “account=bob amount=1000000 for=mallory”,然后通过广告等引诱他吃温柔的豌豆的网站。
当温柔的豌豆进入该网站时,上述url将从温柔的豌豆浏览器发送到银行,该请求将与温柔的豌豆浏览器的cookie一起发送到银行服务器。
在大多数情况下,这个要求会失败。 因为他要求慈爱的豌豆的认证信息。 但是,如果温柔的豌豆碰巧访问了他的银行,而他的浏览器和银行网站之间的session还没有过期,那么浏览器的cookie就会包含温柔的豌豆凭据。 就在这个时候,发生了悲剧。 这个url请求可以接受。 钱会从慈爱的豌豆账号转移到Mallory的账号,但慈爱的豌豆当时不知道。
后来,温柔的豌豆发现账户里的钱不多了。 即使他去银行查日志,也只能发现他确实通过本人的合法请求转移了资金,没有被攻击的痕迹。 Mallory可以拿到钱自由。
3 CSRF漏洞检测检测CSRF漏洞是一项比较繁琐的工作。 最简单的方法是捕获成功请求的包,删除Referer字段,然后重新提交。 如果这个提交还有效,就可以判断基本上存在CSRF漏洞。
随着对CSRF漏洞研究的深入,CSRFTester、CSRF Request Builder等专门用于检测CSRF漏洞的工具层出不穷。
以CSRFTester工具为例,CSRF漏洞检测工具的测试原理如下。 使用CSRFTester进行测试时,必须首先捕获浏览器访问的所有链接和所有表单等信息,在CSRFTester中修改并重新提交相应的表单等信息,这相当于伪造客户端请求如果更改的测试请求被web服务器成功接受,则存在CSRF漏洞。 当然,这个工具也可以用于CSRF攻击。
4CSRF攻击的防御目前,防御csrf攻击主要有三种策略。 验证HTTP Referer字段; 在请求中添加token并进行验证; 在HTTP标头中定制和验证属性。
4.1确保HTTP referer字段基于http协议。 在HTTP头部有referer字段,记录有HTTP请求的发送源地址。 通常,同一站点请求访问受安全限制的页面。 例如,是否需要访问http://bank.example/withdraw? 帐户=bob amount=1000000 for=mallory,用户必须首先登录bank。
example,然后通过点击页面上的按钮来触发转账事件。这时,该转帐请求的 Referer 值就会是转账按钮所在的页面的 URL,通常是以 bank.example 域名开头的地址。而如果黑客要对银行网站实施 CSRF 攻击,他只能在他自己的网站构造请求,当用户通过黑客的网站发送请求到银行时,该请求的 Referer 是指向黑客自己的网站。因此,要防御 CSRF 攻击,银行网站只需要对于每一个转账请求验证其 Referer 值,如果是以 bank.example 开头的域名,则说明该请求是来自银行网站自己的请求,是合法的。如果 Referer 是其他网站的话,则有可能是黑客的 CSRF 攻击,拒绝该请求。
这种方法的显而易见的好处就是简单易行,网站的普通开发人员不需要操心 CSRF 的漏洞,只需要在最后给所有安全敏感的请求统一增加一个拦截器来检查 Referer 的值就可以。特别是对于当前现有的系统,不需要改变当前系统的任何已有代码和逻辑,没有风险,非常便捷。
然而,这种方法并非万无一失。Referer 的值是由浏览器提供的,虽然 HTTP 协议上有明确的要求,但是每个浏览器对于 Referer 的具体实现可能有差别,并不能保证浏览器自身没有安全漏洞。使用验证 Referer 值的方法,就是把安全性都依赖于第三方(即浏览器)来保障,从理论上来讲,这样并不安全。
事实上,对于某些浏览器,比如 IE6 或 FF2,目前已经有一些方法可以篡改 Referer 值。如果 bank.example 网站支持 IE6 浏览器,黑客完全可以把用户浏览器的 Referer 值设为以 bank.example 域名开头的地址,这样就可以通过验证,从而进行 CSRF 攻击。
即便是使用最新的浏览器,黑客无法篡改 Referer 值,这种方法仍然有问题。因为 Referer 值会记录下用户的访问来源,有些用户认为这样会侵犯到他们自己的隐私权,特别是有些组织担心 Referer 值会把组织内网中的某些信息泄露到外网中。因此,用户自己可以设置浏览器使其在发送请求时不再提供 Referer。当他们正常访问银行网站时,网站会因为请求没有 Referer 值而认为是 CSRF 攻击,拒绝合法用户的访问。
4.2 在请求中添加 token 参数并验证 CSRF 攻击之所以能够成功,是因为黑客可以完全伪造用户的请求,该请求中所有的用户验证信息都是存在于 cookie 中,因此黑客可以在不知道这些验证信息的情况下直接利用用户自己的 cookie 来通过安全验证。
要抵御 CSRF,关键在于在请求中放入黑客所不能伪造的信息,并且该信息不存在于 cookie 之中。可以在 HTTP 请求中以参数的形式加入一个随机产生的 token,并在服务器端建立一个拦截器来验证这个 token,如果请求中没有 token 或者 token 内容不正确,则认为可能是 CSRF 攻击而拒绝该请求。
这种方法要比检查 Referer 要安全一些,token 可以在用户登陆后产生并放于 session 之中,然后在每次请求时把 token 从 session 中拿出,与请求中的 token 进行比对,但这种方法的难点在于如何把 token 以参数的形式加入请求。
对于 GET 请求,token 将附在请求地址之后,这样 URL 就变成 http://url?csrftoken=tokenvalue。
而对于 POST 请求来说,要在 form 的最后加上 ,这样就把 token 以参数的形式加入请求了。
但是,在一个网站中,可以接受请求的地方非常多,要对于每一个请求都加上 token 是很麻烦的,并且很容易漏掉,通常使用的方法就是在每次页面加载时,使用 javascript 遍历整个 dom 树,对于 dom 中所有的 a 和 form 标签后加入 token。这样可以解决大部分的请求,但是对于在页面加载之后动态生成的 html 代码,这种方法就没有作用,还需要程序员在编码时手动添加 token。
该方法还有一个缺点是难以保证 token 本身的安全。特别是在一些论坛之类支持用户自己发表内容的网站,黑客可以在上面发布自己个人网站的地址。由于系统也会在这个地址后面加上 token,黑客可以在自己的网站上得到这个 token,并马上就可以发动 CSRF 攻击。
为了避免这一点,系统可以在添加 token 的时候增加一个判断,如果这个链接是链到自己本站的,就在后面添加 token,如果是通向外网则不加。不过,即使这个 csrftoken 不以参数的形式附加在请求之中,黑客的网站也同样可以通过 Referer 来得到这个 token 值以发动 CSRF 攻击。这也是一些用户喜欢手动关闭浏览器 Referer 功能的原因。
4.3 在 HTTP 头中自定义属性并验证 这种方法也是使用 token 并进行验证,和上一种方法不同的是,这里并不是把 token 以参数的形式置于 HTTP 请求之中,而是把它放到 HTTP 头中自定义的属性里。通过 XMLHttpRequest 这个类,可以一次性给所有该类请求加上 csrftoken 这个 HTTP 头属性,并把 token 值放入其中。这样解决了上种方法在请求中加入 token 的不便,同时,通过 XMLHttpRequest 请求的地址不会被记录到浏览器的地址栏,也不用担心 token 会透过 Referer 泄露到其他网站中去。
然而这种方法的局限性非常大。XMLHttpRequest 请求通常用于 Ajax 方法中对于页面局部的异步刷新,并非所有的请求都适合用这个类来发起,而且通过该类请求得到的页面不能被浏览器所记录下,从而进行前进,后退,刷新,收藏等操作,给用户带来不便。另外,对于没有进行 CSRF 防护的遗留系统来说,要采用这种方法来进行防护,要把所有请求都改为 XMLHttpRequest 请求,这样几乎是要重写整个网站,这代价无疑是不能接受的。