CSRF攻击原理及防御

CSRF攻击原理及防御

CSRF 跨站点请求伪造(Cross—Site Request Forgery)。

我的理解就是:攻击者盗用了你的身份,以你的名义发送恶意请求,对服务器来说这个请求是完全合法的,但是却完成了攻击者所期望的一个操作,比如以你的名义发送邮件、发消息,盗取你的账号,添加系统管理员,甚至于购买商品、虚拟货币转账等。

  • 原理图:

    图CSRF原理图

这是一种对网站的恶意利用,CSRF比XSS更具危险性。想要深入理解CSRF的攻击特性我们有必要了解一下网站session的工作原理。

session详解

一、术语session

  1. session,中文经常翻译为会话,其本来的含义是指有始有终的一系列动作/消息,比如打电话时从拿起电话拨号到挂断电话这中间的一系列过程可以称之为一个session。有时候我们可以看到这样的话“在一个浏览器会话期间,...”,这里的会话一词用的就是其本义,是指从一个浏览器窗口打开到关闭这个期间①。最混乱的是“用户(客户端)在一次会话期间”这样一句话,它可能指用户的一系列动作(一般情况下是同某个具体目的相关的一系列动作,比如从登录到选购商品到结账登出这样一个网上购物的过程,有时候也被称为一个transaction),然而有时候也可能仅仅是指一次连接,也有可能是指含义。

  2. 然而当session一词与网络协议相关联时,它又往往隐含了“面向连接”和/或“保持状态”这样两个含义,“面向连接”指的是在通信双方在通信之前要先建立一个通信的渠道,比如打电话,直到对方接了电话通信才能开始,与此相对的是写信,在你把信发出去的时候你并不能确认对方的地址是否正确,通信渠道不一定能建立,但对发信人来说,通信已经开始了。“保持状态”则是指通信的一方能够把一系列的消息关联起来,使得消息之间可以互相依赖,比如一个服务员能够认出再次光临的老顾客并且记得上次这个顾客还欠店里一块钱。这一类的例子有“一个TCP session”或者“一个POP3 session”③。

  3. session在web开发语境下的语义又有了新的扩展,它的含义是指一类用来在客户端与服务器之间保持状态的解决方案④。有时候session也用来指这种解决方案的存储结构,如“把xxx保存在session里”⑤。由于各种用于web开发的语言在一定程度上都提供了对这种解决方案的支持,所以在某种特定语言的语境下,session也被用来指代该语言的解决方案,比如经常把Java里提供的javax.servlet.http.HttpSession简称为session。

二、session和cookie

HTTP协议本身是无状态的,这与HTTP协议本来的目的是相符的,客户端只需要简单的向服务器请求下载某些文件,无论是客户端还是服务器都没有必要纪录彼此过去的行为,每一次请求之间都是独立的。

人们发现提供一些按需生成的动态信息会使web变得更加有用,就像给有线电视加上点播功能一样。这种需求一方面迫使HTML逐步添加了表单、脚本、DOM等客户端行为,另一方面在服务器端则出现了CGI规范以响应客户端的动态请求,作为传输载体的HTTP协议也添加了文件上载、cookie这些特性。其中cookie的作用就是为了解决HTTP协议无状态的缺陷所作出的努力。至于后来出现的session机制则是又一种在客户端与服务器之间保持状态的解决方案。

具体来说cookie机制采用的是在客户端保持状态的方案,而session机制采用的是在服务器端保持状态的方案。同时我们也看到,由于采用服务器端保持状态的方案在客户端也需要保存一个标识,所以session机制可能需要借助于cookie机制来达到保存标识的目的,

  • 我们举个简单的例子:
    1、该店的店员很厉害,能记住每位顾客的消费数量,只要顾客一走进咖啡店,店员就知道该怎么对待了。这种做法就是协议本身支持状态。 (HTTP协议是无状态的,而出于种种考虑也不希望使之成为有状态的)

    2、发给顾客一张卡片,上面记录着消费的数量,一般还有个有效期限。每次消费时,如果顾客出示这张卡片,则此次消费就会与以前或以后的消费相联系起来。这种做法就是在客户端保持状态。

    3、发给顾客一张会员卡,除了卡号之外什么信息也不纪录,每次消费时,如果顾客出示该卡片,则店员在店里的纪录本上找到这个卡号对应的纪录添加一些消费信息。这种做法就是在服务器端保持状态。

三、cookie机制

正统的cookie分发是通过扩展HTTP协议来实现的,服务器通过在HTTP的响应头中加上一行特殊的指示以提示浏览器按照指示生成相应的cookie。(纯粹的客户端脚本如JavaScript或者VBScript也可以生成cookie。)

而cookie的使用是由浏览器按照一定的原则在后台自动发送给服务器的。浏览器检查所有存储的cookie,如果某个cookie所声明的作用范围大于等于将要请求的资源所在的位置,则把该cookie附在请求资源的HTTP请求头上发送给服务器。

cookie的内容主要包括:名字,值,过期时间,路径和域。

  • 路径与域合在一起就构成了cookie的作用范围。如果不设置过期时间,则表示这个cookie的生命期为浏览器会话期间,只要关闭浏览器窗口,cookie就消失了。这种生命期为浏览器会话期的cookie被称为会话cookie。会话cookie一般不存储在硬盘上而是保存在内存里,当然这种行为并不是规范规定的。如果设置了过期时间,浏览器就会把cookie保存到硬盘上,关闭后再次打开浏览器,这些cookie仍然有效直到超过设定的过期时间。

四、session机制

session机制是一种服务器端的机制,服务器使用一种类似于散列表(PS :根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说,它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找的速度。)的结构(也可能就是使用散列表)来保存信息。

当程序需要为某个客户端的请求创建一个session的时候,服务器首先检查这个客户端的请求里是否已包含了一个session标识 - 称为session id,如果已包含一个session id则说明以前已经为此客户端创建过session,服务器就按照session id把这个session检索出来使用(如果检索不到,可能会新建一个),如果客户端请求不包含session id,则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的session id,session id的值应该是一个既不会重复,又不容易被找到规律以仿造的字符串,这个session id将被在本次响应中返回给客户端保存。

保存这个session id的方式可以采用cookie,这样在交互过程中浏览器可以自动的按照规则把这个标识发挥给服务器。一般这个cookie的名字都是类似于SEEESION ID.

EP:weblogic对于web应用程序生成的cookie

JSESSIONID=ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764

的名字就是JSESSIONID。

  • 由于cookie可以被人为的禁止,必须有其他机制以便在cookie被禁止时仍然能够把session id传递回服务器。经常被使用的一种技术叫做URL重写,就是把session id直接附加在URL路径的后面,附加方式也有两种:
    1. 一种是作为URL路径的附加信息,表现形式为
      http://...../xxx;jsessionid=ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcE
    1. 另一种是作为查询字符串附加在URL后面,表现形式为http://...../xxx?jsessionid=ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764

更详细的session应用问题我们可以参考博客:https://www.cnblogs.com/lonelydreamer/p/6169469.html

所以我们总结一下CSRF攻击步骤:

  1. 用户C打开浏览器,访问受信任网站A,输入用户名和密码请求登录网站A;

  2. 在用户信息通过验证后,网站A产生Cookie信息并返回给浏览器,此时用户登录网站A成功,可以正常发送请求到网站A;

  3. 用户未退出网站A之前,在同一浏览器中,打开一个TAB页访问网站B;

  4. 网站B接收到用户请求后,返回一些攻击性代码,并发出一个请求要求访问第三方站点A;

  5. 浏览器在接收到这些攻击性代码后,根据网站B的请求,在用户不知情的情况下携带Cookie信息,向网站A发出请求。网站A并不知道该请求其实是由B发起的,所以会根据用户C的Cookie信息以C的权限处理该请求,导致来自网站B的恶意代码被执行。

网上看到一个很形象的例子:(CSRF实例攻击)

受害者 Bob 在银行有一笔存款,通过对银行的网站发送请求 http://bank.example/withdraw?account=bob&amount=1000000&for=bob2 可以使 Bob 把 1000000 的存款转到 bob2 的账号下。通常情况下,该请求发送到网站后,服务器会先验证该请求是否来自一个合法的 session,并且该 session 的用户 Bob 已经成功登陆。

黑客 Mallory 自己在该银行也有账户,他知道上文中的 URL 可以把钱进行转帐操作。Mallory 可以自己发送一个请求给银行:http://bank.example/withdraw?account=bob&amount=1000000&for=Mallory。但是这个请求来自 Mallory 而非 Bob,他不能通过安全认证,因此该请求不会起作用。

这时,Mallory 想到使用 CSRF 的攻击方式,他先自己做一个网站,在网站中放入如下代码: src=”http://bank.example/withdraw?account=bob&amount=1000000&for=Mallory ”,并且通过广告等诱使 Bob 来访问他的网站。当 Bob 访问该网站时,上述 url 就会从 Bob 的浏览器发向银行,而这个请求会附带 Bob 浏览器中的 cookie 一起发向银行服务器。大多数情况下,该请求会失败,因为他要求 Bob 的认证信息。但是,如果 Bob 当时恰巧刚访问他的银行后不久,他的浏览器与银行网站之间的 session 尚未过期,浏览器的 cookie 之中含有 Bob 的认证信息。这时,悲剧发生了,这个 url 请求就会得到响应,钱将从 Bob 的账号转移到 Mallory 的账号,而 Bob 当时毫不知情。等以后 Bob 发现账户钱少了,即使他去银行查询日志,他也只能发现确实有一个来自于他本人的合法请求转移了资金,没有任何被攻击的痕迹。而 Mallory 则可以拿到钱后逍遥法外。

CSRF漏洞检测:

  • 检测CSRF漏洞是一项比较繁琐的工作,最简单的方法就是抓取一个正常请求的数据包,去掉Referer字段后再重新提交,如果该提交还有效,那么基本上可以确定存在CSRF漏洞。

随着对CSRF漏洞研究的不断深入,不断涌现出一些专门针对CSRF漏洞进行检测的工具,如CSRFTester,CSRF Request Builder等。

  • 我们拿CSRFTester工具为例,说明一下CSRF漏洞检测工具的测试原理:
    使用CSRFTester进行测试时,首先需要抓取我们在浏览器中访问过的所有链接以及所有的表单等信息,然后通过在CSRFTester中修改相应的表单等信息,重新提交,这相当于一次伪造客户端请求。如果修改后的测试请求成功被网站服务器接受,则说明存在CSRF漏洞,当然此款工具也可以被用来进行CSRF攻击。

 

如何使用CSRF漏洞

  CSRF攻击的主要目的是让用户在不知情的情况下攻击自己已登录的一个系统,类似于钓鱼。
 如用户当前已经登录了邮箱,或bbs,同时用户又在使用另外一个,已经被你控制的站点,我们姑且叫它钓鱼网站。这个网站上面可能因为某个图片吸引你,你去点击一下,此时可能就会触发一个js的点击事件,构造一个bbs发帖的请求,去往你的bbs发帖,由于当前你的浏览器状态已经是登陆状态,所以session登陆cookie信息都会跟正常的请求一样,纯天然的利用当前的登陆状态,让用户在不知情的情况下,帮你发帖或干其他事情。
 

如何抵御CSRF攻击

通过 referer、token 或者 验证码 来检测用户提交。
尽量不要在页面的链接中暴露用户隐私信息。
对于用户修改删除等操作最好都使用post 操作。
避免全站通用的cookie,严格设置cookie的域。

posted @ 2018-06-29 17:37  Heineken  阅读(154)  评论(0编辑  收藏