常見web攻擊總結
搞Web開發離不開安全這個話題，確保網站或者網頁應用的安全性，是每個開發人員都應該瞭解的事。本篇主要簡單介紹在Web領域幾種常見的攻擊手段及Java Web中的預防方式。
XSS
SQL注入
DDOS
CSRF
項目地址： https://github.com/morethink/web-security
XSS
什麼是XSS
XSS攻擊：跨站腳本攻擊(Cross-Site Scripting)，爲了不和層疊樣式表(Cascading Style Sheets, CSS)的縮寫混淆，故將跨站腳本攻擊縮寫爲XSS。XSS是一種常見的web安全漏洞，它允許攻擊者將惡意代碼植入到提供給其它用戶使用的頁面中。不同於大多數攻擊(一般只涉及攻擊者和受害者)，XSS涉及到三方，即攻擊者、客戶端與Web應用。XSS的攻擊目標是爲了盜取存儲在客戶端的cookie或者其他網站用於識別客戶端身份的敏感信息。一旦獲取到合法用戶的信息後，攻擊者甚至可以假冒合法用戶與網站進行交互。
XSS通常可以分爲兩大類：
存儲型XSS，主要出現在讓用戶輸入數據，供其他瀏覽此頁的用戶進行查看的地方，包括留言、評論、博客日誌和各類表單等。應用程序從數據庫中查詢數據，在頁面中顯示出來，攻擊者在相關頁面輸入惡意的腳本數據後，用戶瀏覽此類頁面時就可能受到攻擊。這個流程簡單可以描述爲：惡意用戶的Html輸入Web程序->進入數據庫->Web程序->用戶瀏覽器。
反射型XSS，主要做法是將腳本代碼加入URL地址的請求參數裏，請求參數進入程序後在頁面直接輸出，用戶點擊類似的惡意鏈接就可能受到攻擊。
比如說我寫了一個網站，然後攻擊者在上面發佈了一個文章，內容是這樣的 ,如果我沒有對他的內容進行處理，直接存儲到數據庫，那麼下一次當其他用戶訪問他的這篇文章的時候，服務器從數據庫讀取後然後響應給客戶端，瀏覽器執行了這段腳本，就會將cookie展現出來，這就是典型的存儲型XSS。
如圖：
如何預防XSS
答案很簡單，堅決不要相信用戶的任何輸入，並過濾掉輸入中的所有特殊字符。這樣就能消滅絕大部分的XSS攻擊。
目前防禦XSS主要有如下幾種方式：
過濾特殊字符
避免XSS的方法之一主要是將用戶所提供的內容進行過濾(如上面的script標籤)。
使用HTTP頭指定類型
w.Header().Set(“Content-Type”,“text/javascript”)
這樣就可以讓瀏覽器解析javascript代碼，而不會是html輸出。
SQL注入
什麼是SQL注入
攻擊者成功的向服務器提交惡意的SQL查詢代碼，程序在接收後錯誤的將攻擊者的輸入作爲查詢語句的一部分執行，導致原始的查詢邏輯被改變，額外的執行了攻擊者精心構造的惡意代碼。
舉例：’ OR ‘1’='1
這是最常見的 SQL注入攻擊，當我們輸如用戶名 admin ，然後密碼輸如’ OR ‘1’=1=‘1的時候，我們在查詢用戶名和密碼是否正確的時候，本來要執行的是SELECT * FROM user WHERE username=’’ and password=’’,經過參數拼接後，會執行 SQL語句 SELECT * FROM user WHERE username=’’ and password=’’ OR ‘1’=‘1’，這個時候1=1是成立，自然就跳過驗證了。
如下圖所示：
但是如果再嚴重一點，密碼輸如的是’;DROP TABLE user;–，那麼 SQL命令爲SELECT * FROM user WHERE username=‘admin’ and password=’’;drop table user;–’ 這個時候我們就直接把這個表給刪除了。
如何預防SQL注入
在Java中，我們可以使用預編譯語句(PreparedStatement)，這樣的話即使我們使用 SQL語句僞造成參數，到了服務端的時候，這個僞造 SQL語句的參數也只是簡單的字符，並不能起到攻擊的作用。
對進入數據庫的特殊字符（’"\尖括號&*;等）進行轉義處理，或編碼轉換。
在應用發佈之前建議使用專業的SQL注入檢測工具進行檢測，以及時修補被發現的SQL注入漏洞。網上有很多這方面的開源工具，例如sqlmap、SQLninja等。
避免網站打印出SQL錯誤信息，比如類型錯誤、字段不匹配等，把代碼裏的SQL語句暴露出來，以防止攻擊者利用這些錯誤信息進行SQL注入。
在上圖展示中，使用了Java JDBC中的PreparedStatement預編譯預防SQL注入，可以看到將所有輸入都作爲了字符串，避免執行惡意SQL。
DDOS
什麼是DDOS
DDOS：分佈式拒絕服務攻擊（Distributed Denial of Service），簡單說就是發送大量請求是使服務器癱瘓。DDos攻擊是在DOS攻擊基礎上的，可以通俗理解，dos是單挑，而ddos是羣毆，因爲現代技術的發展，dos攻擊的殺傷力降低，所以出現了DDOS，攻擊者藉助公共網絡，將大數量的計算機設備聯合起來，向一個或多個目標進行攻擊。
在技術角度上，DDoS攻擊可以針對網絡通訊協議的各層，手段大致有：TCP類的SYN Flood、ACK Flood，UDP類的Fraggle、Trinoo，DNS Query Flood，ICMP Flood，Slowloris類等等。一般會根據攻擊目標的情況，針對性的把技術手法混合，以達到最低的成本最難防禦的目的，並且可以進行合理的節奏控制，以及隱藏保護攻擊資源。
下面介紹一下TCP協議中的SYN攻擊。
SYN攻擊
在三次握手過程中，服務器發送 SYN-ACK 之後，收到客戶端的 ACK 之前的 TCP 連接稱爲半連接(half-open connect)。此時服務器處於 SYN_RCVD 狀態。當收到 ACK 後，服務器才能轉入 ESTABLISHED 狀態.
SYN攻擊指的是，攻擊客戶端在短時間內僞造大量不存在的IP地址，向服務器不斷地發送SYN包，服務器回覆確認包，並等待客戶的確認。由於源地址是不存在的，服務器需要不斷的重發直至超時，這些僞造的SYN包將長時間佔用未連接隊列，正常的SYN請求被丟棄，導致目標系統運行緩慢，嚴重者會引起網絡堵塞甚至系統癱瘓。
如何預防DDOS
阿里巴巴的安全團隊在實戰中發現，DDoS 防禦產品的核心是檢測技術和清洗技術。檢測技術就是檢測網站是否正在遭受 DDoS 攻擊，而清洗技術就是清洗掉異常流量。而檢測技術的核心在於對業務深刻的理解，才能快速精確判斷出是否真的發生了 DDoS 攻擊。清洗技術對檢測來講，不同的業務場景下要求的粒度不一樣。
CSRF
什麼是CSRF
CSRF（Cross-site request forgery），中文名稱：跨站請求僞造，也被稱爲：one click attack/session riding，縮寫爲：CSRF/XSRF。
你這可以這麼理解CSRF攻擊：攻擊者盜用了你的身份，以你的名義發送惡意請求。CSRF能夠做的事情包括：以你名義發送郵件，發消息，盜取你的賬號，甚至於購買商品，虛擬貨幣轉賬…造成的問題包括：個人隱私泄露以及財產安全。
CSRF的原理
下圖簡單闡述了CSRF攻擊的思
從上圖可以看出，要完成一次CSRF攻擊，受害者必須依次完成兩個步驟：
登錄受信任網站A，並在本地生成Cookie。
在不登出A的情況下，訪問危險網站B。
看到這裏，你也許會說：“如果我不滿足以上兩個條件中的一個，我就不會受到CSRF的攻擊”。是的，確實如此，但你不能保證以下情況不會發生：
你不能保證你登錄了一個網站後，不再打開一個tab頁面並訪問另外的網站。
你不能保證你關閉瀏覽器了後，你本地的Cookie立刻過期，你上次的會話已經結束。（事實上，關閉瀏覽器不能結束一個會話，但大多數人都會錯誤的認爲關閉瀏覽器就等於退出登錄/結束會話了…）
上圖中所謂的攻擊網站，可能是一個存在其他漏洞的可信任的經常被人訪問的網站。
下面講一講java解決CSRF攻擊的方式。
模擬CSRF攻擊
登錄A網站
用戶名和密碼都是admin。
http://localhost:8081/login.html:
你有權限刪除1號帖子
http://localhost:8081/deletePost.html:
登錄有CSRF攻擊A網站的B網站
http://localhost:8082/deletePost.html:
明顯看到B網站是8082端口，A網站是8081端口，但是B網站的刪除2號帖子功能依然實現。
如何預防CSRF攻擊
簡單來說，CSRF 就是網站 A 對用戶建立信任關係後，在網站 B 上利用這種信任關係，跨站點向網站 A 發起一些僞造的用戶操作請求，以達到攻擊的目的。
而之所以可以完成攻擊是因爲B向A發起攻擊的時候會把A網站的cookie帶給A網站，也就是說cookie已經不安全了。
通過Synchronizer Tokens
Synchronizer Tokens： 在表單裏隱藏一個隨機變化的 csrf_token csrf_token 提交到後臺進行驗證，如果驗證通過則可以繼續執行操作。這種情況有效的主要原因是網站 B 拿不到網站 A 表單裏的 csrf_token
這種方式的使用條件是PHP和JSP等。因爲cookie已經不安全了，因此把csrf_token值存儲在session中，然後每次表單提交時都從session取出來放到form表單的隱藏域中，這樣B網站不可以得到這個存儲到session中的值。
下面是JSP的：
<input type=“hidden” name=“random_form” value=<%=random%>>
但是我現在的情況是html，不是JSP，並不能動態的從session中取出csrf_token值。只能採用加密的方式了。
Hash加密cookie中csrf_token值
這可能是最簡單的解決方案了，因爲攻擊者不能獲得第三方的Cookie(理論上)，所以表單中的數據也就構造失敗了。
我採用的hash加密方法是JS實現Java的HashCode方法，得到hash值，這個比較簡單。也可以採用其他的hash算法。
前端向後臺傳遞hash之後的csrf_token值和cookie中的csrf_token值，後臺拿到cookie中的csrf_token值後得到hashCode值然後與前端傳過來的值進行比較，一樣則通過。
你有權限刪除3號帖子
http://localhost:8081/deletePost.html
B網站的他已經沒有權限了
我們通過UserFilter.java給攻擊者返回的是403錯誤，表示服務器理解用戶客戶端的請求但拒絕處理。
http://localhost:8082/deletePost.html:
攻擊者不能刪除4號帖子。
前端代碼：
deletePost.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>deletePost</title>
<script type="text/javascript" src="js/jquery.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
function deletePost() {
var url = '/post/' + document.getElementById("postId").value;
var csrf_token = document.cookie.replace(/(?:(?:^|.*;\s*)csrf_token\s*\=\s*([^;]*).*$)|^.*$/, "$1");
console.log('csrf_token=' + csrf_token);
$.ajax({
type: "post",//請求方式
url: url, //發送請求地址
timeout: 30000,//超時時間：30秒
data: {
"_method": "delete",
"csrf_token": hash(csrf_token) // 對csrf_token進行hash加密
},
dataType: "json",//設置返回數據的格式
success: function (result) {
if (result.message == "success") {
$("#result").text("刪除成功");
} else {
$("#result").text("刪除失敗");
}
},
error: function () { //請求出錯的處理
$("#result").text("請求出錯");
}
});
}
// javascript的String到int(32位)的hash算法
function hash(str) {
var hash = 0;
if (str.length == 0) return hash;
for (i = 0; i < str.length; i++) {
char = str.charCodeAt(i);
hash = ((hash << 5) - hash) + char;
hash = hash & hash; // Convert to 32bit integer
}
return hash;
}
</script>
</head>
<body>
<h3>刪除帖子</h3>
帖子編號 ： <input type="text" id="postId"/>
<button "deletePost();">deletePost</button>
<br/>
<br/>
<br/>
<div>
<p id="result"></p>
</div>
</body>
</html>
後臺代碼：
UserInterceptor.java
package cn.morethink.interceptor;
import cn.morethink.util.JsonUtil;
import cn.morethink.util.Result;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.PrintWriter;
/**
* @author 李文浩
* @date 2018/1/4
*/
public class UserInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
String method = request.getMethod();
System.out.println(method);
if (method.equalsIgnoreCase("POST") || method.equalsIgnoreCase("DELETE")
|| method.equalsIgnoreCase("PUT")) {
String csrf_token = request.getParameter("csrf_token");
Cookie[] cookies = request.getCookies();
if (cookies != null && cookies.length > 0 && csrf_token != null) {
for (Cookie cookie : cookies) {
if (cookie.getName().equals("csrf_token")) {
if (Integer.valueOf(csrf_token) == cookie.getValue().hashCode()) {
return true;
}
}
}
}
}
Result result = new Result("403", "你還想攻擊我??????????", "");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.write(JsonUtil.toJson(result));
out.close();
return false;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
}
}
注意：
cookie必須要設置PATH纔可以生效，否則在下一次請求的時候無法帶給服務器。
Spring Boot 出現啓動找不到主類的問題時可以mvn clean一下。
Filter設置response.sendError(403)在Spring Boot沒有效果。
總結
上面一共提到了4種攻擊方式，分別是XSS攻擊（關鍵是腳本，利用惡意腳本發起攻擊），SQL注入（關鍵是通過用SQL語句僞造參數發出攻擊），DDOS攻擊（關鍵是發出大量請求，最後令服務器崩潰），CSRF攻擊（關鍵是藉助本地cookie進行認證，僞造發送請求）。
參考文檔：
XSS實戰：我是如何拿下你的百度賬號
總結幾種常見web攻擊手段及其防禦方式
淺談CSRF攻擊方式
jQueue 動態設置form表單的action屬性的值和方法
javascript的String到int(32位)的hash算法
本文作者： 李文浩
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