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web安全之token和CSRF攻击

2016-05-03 19:33 316 查看

上文我转载了两篇关于ThinkPHP令牌验证的文章（ThinkPHP中的create方法与自动令牌验证）。其中提及到了 token ，这里针对 token 的作用，转载了另外两篇文章。

（web安全之token
Web安全之CSRF攻击）

web安全之token

参考：http://blog.csdn.net/sum_rain/article/details/37085771

Token，就是令牌，最大的特点就是随机性，不可预测。一般黑客或软件无法猜测出来。

那么，Token有什么作用？又是什么原理呢？

Token一般用在两个地方:

1)防止表单重复提交、 2)anti csrf攻击（跨站点请求伪造）。

两者在原理上都是通过session token来实现的。当客户端请求页面时，服务器会生成一个随机数Token，并且将Token放置到session当中，然后将Token发给客户端（一般通过构造hidden表单）。下次客户端提交请求时，Token会随着表单一起提交到服务器端。

然后，如果应用于"anti csrf攻击"，则服务器端会对Token值进行验证，判断是否和session中的Token值相等，若相等，则可以证明请求有效，不是伪造的。

不过，如果应用于"防止表单重复提交"，服务器端第一次验证相同过后，会将session中的Token值更新下，若用户重复提交，第二次的验证判断将失败，因为用户提交的表单中的Token没变，但服务器端session中Token已经改变了。

上面的session应用相对安全，但也叫繁琐，同时当多页面多请求时，必须采用多Token同时生成的方法，这样占用更多资源，执行效率会降低。因此，也可用cookie存储验证信息的方法来代替session Token。比如，应对"重复提交"时，当第一次提交后便把已经提交的信息写到cookie中，当第二次提交时，由于cookie已经有提交记录，因此第二次提交会失败。

不过，cookie存储有个致命弱点，如果cookie被劫持（xss攻击很容易得到用户cookie），那么又一次gameover。黑客将直接实现csrf攻击。

所以，安全和高效相对的。具体问题具体对待吧。

此外，要避免"加token但不进行校验"的情况，在session中增加了token，但服务端没有对token进行验证，根本起不到防范的作用。

还需注意的是，对数据库有改动的增删改操作，需要加token验证，对于查询操作，一定不要加token，防止攻击者通过查询操作获取token进行csrf攻击。但并不是这样攻击者就无法获得token，只是增大攻击成本而已。

Web安全之CSRF攻击

CSRF是什么？

CSRF（Cross Site Request Forgery），中文是跨站点请求伪造。CSRF攻击者在用户已经登录目标网站之后，诱使用户访问一个攻击页面，利用目标网站对用户的信任，以用户身份在攻击页面对目标网站发起伪造用户操作的请求，达到攻击目的。
举个例子 简单版：

假如博客园有个加关注的GET接口，blogUserGuid参数很明显是关注人Id，如下：

那我只需要在我的一篇博文内容里面写一个img标签：

那么只要有人打开我这篇博文，那就会自动关注我。
升级版：

假如博客园还是有个加关注的接口，不过已经限制了只获取POST请求的数据。这个时候就做一个第三方的页面，但里面包含form提交代码，然后通过QQ、邮箱等社交工具传播，诱惑用户去打开，那打开过博客园的用户就中招了。

在说例子之前要纠正一个iframe问题，有人会直接在第三方页面这样写。如下：

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en-US">
<head>
<title>CSRF SHOW</title>
</head>
<body>
<!--不嵌iframe会跳转-->
<iframe style="display:none;">
<form  name="form1" action="http://www.cnblogs.com/mvc/Follow/FollowBlogger.aspx" method="post">
<input type="hidden" name="blogUserGuid" value="4e8c33d0-77fe-df11-ac81-842b2b196315"/>
<input type="submit" value>
</form>
<script>
　　document.forms.form1.submit();
</script>  </iframe>  </body>  </html>

这样是用问题的，由于同源策略的原因，iframe内容根本加载不出来，所以里面form提交当然不会执行。

PS：我尝试了chrome、IE11、Firefox，情况都是这样。

所以可以用嵌多一层页面方式解决，如下：

第一个展示页面（test）:

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en-US">
<head>
<title>CSRF SHOW</title>
</head>
<body>
<iframe style="display:none;" src="test2.html"></iframe>
</body>
</html>

第二个隐藏页面（test2）:

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en-US">
<head>
<title>CSRF GET</title>
<body>
<form  name="form1" action="http://www.cnblogs.com/mvc/Follow/FollowBlogger.aspx" method="post">
<input type="hidden" name="blogUserGuid" value="4e8c33d0-77fe-df11-ac81-842b2b196315"/>
<input type="submit" value>
</form>
<script>
　　document.forms.form1.submit();
</script>  </body>  </html>

这样就可以解决了，有人会问为什么要加多一层iframe，因为不嵌iframe页面会重定向，这样就降低了攻击的隐蔽性。另外我们test页面不使用XMLHTTPRequest发送POST请求，是因为有跨域的问题，而form可以跨域post数据。
进阶版：

假如博客园还是有个加关注的接口，已经限制POST，但博文内容是直接贴进HTML（未过滤），那就遭受XSS攻击。那么就可以直接把上面代码嵌入博文，那么只要有人打开我这篇博文，还是会自动关注我，这组合攻击方式称为XSRF。

CSRF攻击的本质原因

CSRF攻击是源于Web的隐式身份验证机制！Web的身份验证机制虽然可以保证一个请求是来自于某个用户的浏览器，但却无法保证该请求是用户批准发送的。CSRF攻击的一般是由服务端解决。

CSRF工具的防御手段

1. 尽量使用POST，限制GET

GET接口太容易被拿来做CSRF攻击，看第一个示例就知道，只要构造一个img标签，而img标签又是不能过滤的数据。接口最好限制为POST使用，GET则无效，降低攻击风险。

当然POST并不是万无一失，攻击者只要构造一个form就可以，但需要在第三方页面做，这样就增加暴露的可能性。

2. 浏览器Cookie策略

IE6、7、8、Safari会默认拦截第三方本地Cookie（Third-party Cookie）的发送。但是Firefox2、3、Opera、Chrome、Android等不会拦截，所以通过浏览器Cookie策略来防御CSRF攻击不靠谱，只能说是降低了风险。

PS：Cookie分为两种，Session Cookie（在浏览器关闭后，就会失效，保存到内存里），Third-party Cookie（即只有到了Exprie时间后才会失效的Cookie，这种Cookie会保存到本地）。

PS：另外如果网站返回HTTP头包含P3P Header，那么将允许浏览器发送第三方Cookie。
3. 加验证码

验证码，强制用户必须与应用进行交互，才能完成最终请求。在通常情况下，验证码能很好遏制CSRF攻击。但是出于用户体验考虑，网站不能给所有的操作都加上验证码。因此验证码只能作为一种辅助手段，不能作为主要解决方案。

4. Referer Check

Referer Check在Web最常见的应用就是"防止图片盗链"。同理，Referer Check也可以被用于检查请求是否来自合法的"源"（Referer值是否是指定页面，或者网站的域），如果都不是，那么就极可能是CSRF攻击。

但是因为服务器并不是什么时候都能取到Referer，所以也无法作为CSRF防御的主要手段。但是用Referer Check来监控CSRF攻击的发生，倒是一种可行的方法。

5. Anti CSRF Token

现在业界对CSRF的防御，一致的做法是使用一个Token（Anti CSRF Token）。
例子：

1. 用户访问某个表单页面。

2. 服务端生成一个Token，放在用户的Session中，或者浏览器的Cookie中。

3. 在页面表单附带上Token参数。

4. 用户提交请求后，服务端验证表单中的Token是否与用户Session（或Cookies）中的Token一致，一致为合法请求，不是则非法请求。

这个Token的值必须是随机的，不可预测的。由于Token的存在，攻击者无法再构造一个带有合法Token的请求实施CSRF攻击。另外使用Token时应注意Token的保密性，尽量把敏感操作由GET改为POST，以form或AJAX形式提交，避免Token泄露。
注意：

CSRF的Token仅仅用于对抗CSRF攻击。当网站同时存在XSS漏洞时候，那这个方案也是空谈。所以XSS带来的问题，应该使用XSS的防御方案予以解决。
总结

CSRF攻击是攻击者利用用户的身份操作用户帐户的一种攻击方式，通常使用Anti CSRF Token来防御CSRF攻击，同时要注意Token的保密性和随机性。
参考文献：

1. 《浅谈CSRF攻击方式》

2. 《白帽子讲Web安全》

本文为原创文章，转载请保留原出处，方便溯源，如有错误地方，谢谢指正。

本文地址：http://www.cnblogs.com/lovesong/p/5233195.html

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