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99%的网站,Web安全方面应该思考的问题

2016-03-14 计算机与网络安全

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Web安全是一个如何强调都不为过的事情,我们发现国内的众多网站都没有实现全站https,对于其他安全策略的实践更是很少,本文的目的并非讨论安全和攻击的细节,而是从策略的角度引发对安全的思考和重视。


一、数据通道安全


 

http协议下的网络连接都是基于明文的,信息很有可能被泄露和篡改,甚至用户都不知道通信的对方是否就是自己希望连接的服务器,因此,信息通道安全有

以下两个目标:

  • 身份认证

  • 数据不被泄漏和篡改


 

幸运的是https解决了上述问题的。


 

(更多关于https的细节可以看下扒一扒HTTPS网站的内幕)

理论上https是安全的,即使如此,https依然应该被重视,因为理论上理论和实践是一样的,但实践中又是另外一回事。前段时间爆发的心血漏洞就是一个例子。

二、浏览器安全


 

https解决了点到点的安全问题和身份认证问题,接下来会出现问题的地方就只有2个:浏览器和服务器,这个层面上的安全问题并没有https一样的银色子弹可以一次性解决。


1 origin 源

 

了解浏览器安全,有一个概念特别重要,那就是源(origin) 什么是源呢?


 

  • 相同的HOST

  • 相同的协议

  • 相同的端口


 

举栗子


 

  • https://www.wilddog.com 和 http://www.wilddog.com 非同源,因为协议不同。

  • http://wilddog.com 和 http://www.wilddog.com非同源,因为域名不同。

  • http://wilddog.com 和 http://wilddog.com:8080 非同源,因为端口不同。


 

源这个概念为甚这么重要,这要从同源策略说起。


2 同源策略


 

同源策略限制了一个源(origin)中加载文本或脚本与来自其它源(origin)中资源的交互方式。简单的说就是一个源的页面上的js只能访问当前源的资源,不能访问其他源的资源。


 

  • 那么资源是什么呢?

  • DOM

  • 通过AJAX请求的网络资源

  • Cookie

  • WebStorage,webSql


 

很显然,同源策略以源为单位,把资源天然分隔,保护了用户的信息安全。

同源策略是一堵墙,然而墙并非不透风。有很多方法可以绕过同源策略让javascript访问其他源的资源。比如:


 

JSONP

基于iframe的方法(iframe+window.name iframe+window.domain iframe+webMessage)

CORS

更多细节可以看下我的另一篇博客http://jackxy.com/cross-origin-123/

其中我认为只有CORS是”正当的”绕过同源策略的方法


 

同源策略是浏览器安全策略的基础,但同源策略面对很多攻击是无能为力的,比如XSS


3 XSS(Cross-Site Script)


 

跨站脚本攻击,名字跟同源策略很像,事实上他们之间基本没有关系。跨站脚本攻击本质上是一种注入攻击(有兴趣了解更多注入攻击可以看这里)。其原理,简单的说就是利用各种手段把恶意代码添加到网页中,并让受害者执行这段脚本。XSS的例子只要百度一下有很多。XSS能做用户使用浏览器能做的一切事情。可以看到同源策略无法保证不受XSS攻击,因为此时攻击者就在同源之内。



XSS攻击从攻击的方式可以分为


 

  • 反射型

  • 存储型

  • 文档型


 

这种分类方式有些过时,长久以来,人们认为XSS分类有以上三种,但实际情况中经常无法区分,所以更明确的分类方式可以分为以下两类:


 

  • client(客户端型)

  • server(服务端型)


 

当一端xss代码是在服务端被插入的,那么这就是服务端型xss,同理,如果代码在客户端插入,就是客户端型xss。


4 防止xss攻击–转义


 

无论是服务端型还是客户端型xss,攻击达成需要两个条件


 

  • 代码被注入

  • 代码被执行


 

其实只要做好无论任何情况下保证代码不被执行就能完全杜绝xss攻击。详情可以看下这篇文档


 

这里简单说下结论:


 

任何时候都不要把不受信任的数据直接插入到dom中的任何位置,一定要做转义。


 

(1) 对于某些位置,不受信任的数据做转义就可以保证安全


 

  • 一般的标签属性值

  • div body 的内部html


 

(2) 对于某些位置,即使做了转义依然不安全


 

  • <script>中

  • 注释中

  • 表签的属性名名

  • 标签名

  • css标签中


 

(3) 使用JSON.parse 而不是eval,request 的content-type要指定是Content-Type: application/json;


 

(4) 如果链接的URL中部分是动态生成的,一定要做转义。


 

5 HTML转义:


 

  • & --> &amp;

  • < --> &lt;

  • > --> &gt;

  • " --> &quot;

  • ' --> &#x27;

  • / --> &#x2F;


6 使用浏览器自带的xss-filter


 


现代浏览器都对反射型xss有一定的防御力,其原理是检查url和dom中元素的相关性。但这并不能完全防止反射型xss。另外,浏览器对于存储型xss并没有抵抗力,原因很简单,用户的需求是多种多样的。所以,抵御xss这件事情不能指望浏览器。


 

可以通过http头控制是否打开 xss-filter,当然默认是打开的.X-XSS-Protection


7 CSP(Content Security Policy)


 

从原理上说防止xss是很简单的一件事,但实际中,业务代码非常多样和复杂,漏洞还是是不是会出现。 CSP 并不是用来防止xss攻击的,而是最小化xss发生后所造成的伤害。事实上,除了开发者自己做好xss转义,并没有别的方法可以防止xss的发生。CSP可以说是html5给web安全带来的最实惠的东西。。CSP的作用是限制一个页面的行为不论是否是javacript控制的。如何引入CSP呢?


 


通过response头


 

//只允许脚本从本源加载Content-Security-Policy: script-src ‘self’


 

通过HTML的META标签


 

//作用同上<meta http-equiv=”Content-Security-Policy” content=”script-src ‘self'”>


 

那么CSP 除了限制script-src 之外还能限制什么呢?


 

base-uri : 限制这篇文档的uri

child-src :限制子窗口的源(iframe,弹窗等),取代frame-src

connect-src :限制脚本可以访问的源

font-src : 限制字体的源

form-action : 限制表单能够提交到的源

frame-ancestors : 限制了当前页面可以被哪些页面以iframe,frame,object等方式加载

frame-src :deprecated with child-src,限制了当前页面可以加载哪些源,与frame-ancestors对应

img-src : 限制图片可以从哪些源加载

media-src : 限制video, audio, source, track 能够从哪些源加载

object-src :限制插件可以从哪些源加载

sandbox :强制打开沙盒模式


 

可以看出,CSP是一个强大的策略,几乎可以限制了所有能够用到的资源的来源。使用好CSP可以很大成都降低XSS带来的风险


 

另外,CSP还提供一个报告的头 Content-Security-Policy-Report-Only,使用这个头浏览器向服务器报告csp状态,细节先不讨论。


 

  • Content-Security-Policy-Report-Only: script-src 'self';

  • report-uri /csp-report-endpoint/


 

CSP 目前有两版,CSP1 和CSP2, 两版的支持状态可以在

http://caniuse.com/#search=csp 中查到。


 

CSP1:


CSP2:


8 X-Frame-Options


 

这是response 头个现在正在使用,但以后可以被CSP的 frame-ancestors取代。目前支持的状态比起 CSP frame-ancestors要好 使用的方式:


 

X-Frame-Options:DENY//这个页面不允许被以frame的方式加载

X-Frame-Options:SAMEORIGIN//这个页面只允许同源页面加载

X-Frame-Options:<uri> //这个页面只能被特定的域加载


9 Http-Only


 

使用http-only 保护cookie,可以保证即使发生了xss,用户的cookie也是安全的。使用http-only 保护的cookie是不会被javascript读写的。


10 iframe 沙箱环境


 

虽然有同源策略,iframe的问题还是有很多的,比如各种利用iframe进行跨源。HTML5为iframe提供了安全属性 sandbox,如果使用此属性,iframe的能力将会被限制,细节我们将会在以后的文章中详细讨论。


11 其他安全相关的HTTP 头


 

X-Content-Type-Options 阻止浏览器进行content-type 嗅探。告诉浏览器相信此服务器下发的资源的类型,防止类型嗅探攻击。


 

HPKP(Public Key Pinning) Public Key Pinning 是一个response 头,用来检测一个证书的公钥是否发生了改变,防止中间人攻击。


 

HSTS (HTTP Strict-Transport-Security) 强制使用TSL作为数据通道。在扒一扒HTTPS网站的内幕中也有详细介绍


 

说了这么多我们看以下一些各个网站实现的情况。


 


谷歌是行业的标杆,在互联网无出其右,学习Google就对了!


www.wilddog.com 同样也实现了几个重要的http头。


 


百度做的就比较差了,一家如此大规模的互联网公司,对于安全,对于技术如此不敏感,只能说是很悲哀,充分说明中国互联网企业对安全的重视是非常低的!值得注意的是,百度的http到https的跳转居然是服务端做的。


 

我们再来看下行业笑话12306!


 


三、HTML5 对web安全的影响


 

html5带来了很多新的特性,让浏览器和javascript获得了更大的能力。然而能力越大,被攻破后的危险就越大。


 

HTML5 对xss的影响主要体现在:


 

  • 更大的攻击面,html5带来来更多的标签和更多的属性,xss发生的可能性更大

  • 更大的危害,HTML5更多的资源可以被xss利用。黑客可以利用浏览器的一切权限,比如本地存储,GEO,WebSocket,Webworker。


 

遗憾的是HTML并没有针止XSS和XSRF带来系统性解决方案。在这个前提下,CSP变得非常重要,可以大大降低XSS后的危害。


 

HTML5时代实际对开发者提出来更高的要求,因为有更多的交互,更多的前端行为,HTML5有更多的API。希望共勉,不做蒙古大夫,与广大的开发者一同提高中国互联网的用户体验!


 

四、references

安全相关的HTTP头

同源策略

CSP

HPKP

w3c iframe element

MDN web security

XSS cheet sheet


扩展阅读,点下面超链接:

她发明了WiFi                          手机关掉这些功能

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