渗透测试 - 黑客技术 | 如何用前端防御XSS及建立XSS报警机制

前言

我不否认前端在处理XSS的时候没有后端那样方便快捷，但是很多人都在说过滤XSS的事就交给后端来做吧。前端做没什么用。

我个人是非常反感这句话的。虽然说前端防御XSS比较麻烦，但是，不是一定不行。他只是写的代码比后端多了而已。而且前端防御XSS比后端防御XSS功能多，虽说后端也可以完成这些功能，但是代码量会比前端代码多很多很多。其实说了那么多，交给nginx||apache||nodeJs||Python会更好处理。但是我不会C，也就没办法写nginx模块了。而且也不在本文章的范围内，等我什么时候学会C再说把。有人会问为什么不直接防御，而是不防御报警呢。很简单，因为防御的话，攻击者会定位到那一段的JavaScript代码，从而下次攻击的时候绕过代码。如果不防御而报警的话，攻击者会降低警觉，不会在看JavaScript代码（至少我是这样）。回到正题，下面说的代码，是基于thinkphp框架和bootstrap3.3.5框架。

如果你的网站没有使用thinkphp3.2.3框架的话，可以参照我的思路重新写一个。这里我强调一下“前端防御XSS是建立在后端忘记做过滤，没有做过滤，疏忽做过滤的基础上的。

0×01：后端数据反馈过滤

现在大部分的网站都是在后端过滤一下后，就交给数据库，然后前端输出，整个流程只有后端做了防护，一般这个防护被绕过或者某个参数的防护没有做，那么网站就会被沦陷了（请别以为XSS只能获取cookie，熟练的程度取决于你的思想和编程）

现在我们来假设一下网站的一个URL参数没有做好过滤，直接导入数据库了，然后在前端反馈结果。代码如下：

把用户输入的内容导入到数据库里defenderXssTest_GetData.php：

<?php   if(empty($_GET['xss'])){ //判断当前URL是否存在XSS参数     exit();
  }
  $xssString= $_GET['xss'];
  /*数据库基础配置*/   $mysql_name='localhost';
  $mysql_username='root';
  $mysql_password='123456';
  $mysql_database='xsstest';
  $conn= mysql_connect($mysql_name,$mysql_username,$mysql_password);
  mysql_query("setnames 'utf8'");
  mysql_select_db($mysql_database);
  $sql= "insert into XSSTest (xss) values ('$xssString')";
  mysql_query($sql);
  mysql_close();

返回数据库中最后一条数据内容（即最新的内容）defenderXssTest_QueryData.php：

<?php /*数据库基础配置*/   $mysql_name='localhost';
  $mysql_username='root';
  $mysql_password='123456';
  $mysql_database='xsstest';
  $conn= mysql_connect($mysql_name,$mysql_username,$mysql_password);
  mysql_query("setnames 'utf8'");
  mysql_select_db($mysql_database);
  $sql="select * from XSSTest where id = (select max(id) fromXSSTest)"; //返回数据库中最后一条数据   $xssText= mysql_query($sql);
  while($row= mysql_fetch_array($xssText)){ //显示从数据库中返回的数据     echo$row['xss'];
  }
  mysql_close();

前端输入及反馈defenderXssTest.html：

<!DOCTYPEhtml>
<html>
<head>
  <metacharset="utf-8">
  <title>前端防御XSS#Demo1</title> </head>
<body>
  <inputtype="text" name="xss">
  <inputtype="submit" value="提交"id="xssGet">
</body>
<!--测试请记得更换jQuery路径--!>
<scripttype="text/javascript"src="/Public/js/library/jquery.js"></script>
<script>
  $("#xssGet").click(function(){
    $.ajax({
      url:'/defenderXssTest_GetData.php',
      type:'get',
      dataType:'text',
      data:"xss="+$('input:first').val(),
      cache:false,
      async:false,
    })
    .done(function(){
      $.ajax({
        url:'/defenderXssTest_QueryData.php',
        type:'post',
        dataType:'text',
        cache:false,
        async:false,
      })
      .done(function(data){
        $("body").append(data);
      })
    })
  });
</script>
</html>

一共三个文件，因为测试用，我就没把数据库基础配置分离出来放在其他文件里了。

现在我们在浏览器里打开defenderXssTest.html文件:

输入“<script>alert(1)</script>”后，点击“提交”。会发现弹窗了：

现在我们再看下数据库：

已经导入到数据库里了。

OK，以上就是最普通的储蓄型XSS案例。为什么会出现这个问题呢，是因为PHP没有做好过滤。同时前端也没有做好过滤，这里会有人说前端做没用的，攻击者可以使用burp抓到此数据包，然后改包就可以绕过了。对，确实是这样。但是大伙从一开始就已经被误导了。想知道哪里被误导么，往下看。

这里我画个前端、Nginx、后端都做了过滤的图：

思维导图URL：https://www.processon.com/view/link/56c486cde4b0e2317a8b6681

这里我们可以看到防火墙的第一道门是前端过滤XSS机制。也是目前被大家所熟知的过滤结构。而本章要说的是：为什么不把前端过滤copy或者move到后端过滤机制下呢？

这里是新型的过滤机制的图：

思维导图URL：https://www.processon.com/view/link/56c4882ce4b0e5041c35ab53

这里我们在后端过滤机制的后面加上了前端过滤。为什么要这样做呢？

大家都知道前端过滤XSS是可以被抓包软件给修改的，所以是可以绕过，没有什么用。而Nginx过滤我相信大家都知道，很少有人愿意娶用它，因为如果是做安全文章一类的话，是会被Nginx给抛弃当前的数据包的，也就是你发布的文章不会被存到数据库里，而且Nginx防御XSS模块并没有前端、后端那样简单方便，需要配置的东西很多。也导致了很多管理员不在Nginx安全上下功夫，即使管理员配置了Nginx过滤XSS模块，也可以绕过。

利用Nginx的一处逻辑缺陷（详情请移步到：http://www.freebuf.com/articles/web/61268.html 文章里的0×03小节：利用Nginx&Apache环境bug来实现攻击）,至于后端过滤机制肯定会有不严谨的时候，不然也而不会导致那么多XSS漏洞了。所以当攻击者输入的XSS字符串绕过了前端、Nginx、后端的话，那么就会直接导入到数据库中。那么这个时候后端传来的数据就不可信了。而如果我们在前端显示后端传来的数据时加了过滤会怎么样呢，答案是verygood。当然了，这里有个前提，是前端显示后端传来数据的时候使用的是AJAX方法，而不是类似ThinkPHP这样在模板里调用。确切的说：此方法只针对于API接口

现在我们来做一个测试，之前的代码就是使用了AJAX方法，而

defenderXssTest_GetData.php和defenderXssTest_QueryData.php就类似于后端的API接口。我们现在在原有的基础上添加一些代码：

下面是前端过滤XSS的代码，取自于百度FEX前端团队的Ueditor在线编辑器：

functionxssCheck(str,reg){
  returnstr ? str.replace(reg ||/[&<">'](?:(amp|lt|quot|gt|#39|nbsp|#\d+);)?/g,function (a, b) {
    if(b){
      returna;
    }else{
      return{
        '<':'&lt;',
        '&':'&amp;',
        '"':'&quot;',
        '>':'&gt;',
        "'":''',
      }[a]
    }
  }): '';
}

然后我们在原有代码的基础上添加xssCheck()函数就行了。如下：

<!DOCTYPEhtml>
<html>
<head>
  <metacharset="utf-8">
  <title>前端防御XSS#Demo1</title> </head>
<body>
  <inputtype="text" name="xss">
  <inputtype="submit" value="提交"id="xssGet">
</body>
<scripttype="text/javascript"src="/Public/js/library/jquery.js"></script>
<script>
  $("#xssGet").click(function(){
  $.ajax({
    url:'/defenderXssTest_GetData.php',
    type:'get',
    dataType:'text',
    data:"xss="+$('input:first').val(),
    cache:false,
    async:false,
  })
  .done(function(){
    $.ajax({
      url:'/d  efenderXssTest_QueryData.php',
        type:'post',
        dataType:'text',
        cache:false,
        async:false,
      })
      .done(function(data){
        $("body").append(xssCheck(data));
      })
    })
  });
  functionxssCheck(str,reg){
    returnstr ? str.replace(reg ||/[&<">'](?:(amp|lt|quot|gt|#39|nbsp|#\d+);)?/g,function (a, b) {
      if(b){
        returna;
      }else{
        return{
          '<':'&lt;',
          '&':'&amp;',
          '"':'&quot;',
          '>':'&gt;',
          "'":''',
        }[a]
      }
    }): '';
  }
</script>
</html>

现在我们来输入XSS字符串看看：

变成了这个样子。我们再去数据库里看下：

的确是完整的XSS字符串，但是前端过滤了，导致此XSS没有用武之地。

所以前端开发人员只需要在网站的base.js代码里把过滤XSS的函数写进去，再把每一个ajax传过来的数据加上函数就可以了。

0×02：前端报警机制

这里的报警机制不能说特别的完整，是可以绕过的。那这个报警机制到底有何用处呢？就是在攻击者测试的时候发现及报警。

我们都知道测试XSS的时候和装逼的时候，攻击者会输入alert()函数，而之前的过滤方式，都是使用正则匹配，从而导致正则过长，匹配不易，运行过慢等问题。而现在我们完全可以重写alert函数来让攻击者在测试的时候，使用的是我们已经重写后的函数，这样做的好处是：当当前的参数不存在XSS的时候，这些函数是不会被触发的。而当当前参数存在XSS的时候，攻击者会依次输入：woaini->查看是否在源码里输出->woaini<>->查看<>有没有被过滤->输入<script>alret(1)</script>或者<imgsrc=”test” onerror=”alert(1)”/>->使用了我们重写的函数->触发报警机制。这样说可能有些人看不懂，下面是我画的图：

思维导图：https://www.processon.com/view/link/56c55805e4b0e5041c39261f

让我们来看下具体的代码吧：

varbackAlert = alert; //把alert赋值给backAlert，当后面重写alert时，避免照成死循环，照成溢出错误。 window.alert= function(str){ //重写alert函数   backAlert(str);
  console.log("已触发报警,将数据发送到后台");
}

再把console.log换成ajax把数据发送给后台应用。后台接受的时候记得做过滤。前端代码记得加密，防止攻击者看出意图从而导致绕过，不触发报警。因为可能有些公司、个人网站已经有了自己的攻击报警系统、智能日志检索系统，我也就不再写了。把ajax发送的数据过滤后存到数据库里，再显示就行了。可以根据自己现有的框架进行开发，思路上面已经了，不难理解，代码也不难写。如果你不会或者说是不想写，可以等到我下一篇的文章。到时候里面会有全部的源代码。

0×3：前端报警机制之前端要做的事

其实标题应该改成“XSS报警机制”的，因为在这一章里使用了大量的后端代码。但是第一章的标题都出来了，也没法改了。

前端要做的事情在第一章的时候就已经说了，代码如下：

现在我们就是针对第38行进行修改，改成我们后台接受的APIURL。就像这样：

对，就这一行。没有其他代码。在实际的线上环境中，也只需要上面5行。可以直接copy到您的线上环境中，记得把倒数第二行的url改成自己的地址就行了。难道就那么简单？不，后面还会一点前端代码

0×04：前端报警机制之数据库要做的事

一共两个表。fecm_user和fecm_bugdata。

fecm_user的字段信息如下：

name为管理员账户名

md5name为3次name值的md5

password为3次密码的md5

email为管理员邮箱

create_date为管理员创建时间

为了安全起见（其实就是懒）没有写添加管理员的，自行在数据库里添加

fecm_bugdata的字段信息如下：

url为漏洞的url地址

category为漏洞类型

cookies为攻击者的cookies

ua为攻击者的User-Agent

hxff_ip为攻击者的HTTP_X_FORWARDED_FOR

hci_ip为攻击者的HTTP_CLIENT_IP

ra_ip为攻击者的REMOTE_ADDR

time为攻击者攻击的时间

fixes为漏洞是否修复（0为未修复，1为已修复）

0×05：前端报警机制之后端要做的事

因为后端代码太多，所以我就说一些核心的后端处理代码。

在0×01节里，有个核心的代码是newImage().src = ‘http://fecm.cn/Api/addVul/‘;

接下来我们来说说这个Api的处理方式（ThinkPHP代码）

publicfunction addVul(){
  if(I('get.category','','int')== ""){
    $this->ajaxReturn(array(
      "typeMsg"=> "error",
      "msgText"=> "漏洞类型错误",
    ));
  }
  switch(I('get.category','','int')) {
    case'1':
      $vul['category']= "触发alret函数";
    break;
    case'2':
      $vul['category']= "发现不在白名单里的第三方JavaScript资源";
    break;
    default:
      $this->ajaxReturn(array(
        "typeMsg"=> "error",
        "msgText"=> "漏洞类型错误",
      ));
      break;
  }
  if($_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR']=== null){
    $vul['hxff_ip']= "攻击者没有通过代理服务器访问";
  }else{
    $vul['hxff_ip']= I('server.HTTP_X_FORWARDED_FOR'); //获取攻击者的HTTP_X_FORWARDED_FOR   }
  if($_SERVER['HTTP_CLIENT_IP']=== null){
    $vul['hci_ip']= "攻击者数据包头部没有HTTP_CLIENT_IP";
  }else{
    $vul['hci_ip']= I('server.HTTP_CLIENT_IP');//获取攻击者的HTTP_CLIENT_IP   }
  $vul['ra_ip']= I('server.REMOTE_ADDR'); //获取攻击者的REMOTE_ADDR   $vulcookie = I('cookie.'); //获取攻击者的cookies   for($i= 0;$i<count($vulcookie);$i++){
    $vul['cookies'].=array_keys($vulcookie)[$i].'='.$vulcookie[array_keys($vulcookie)[$i]].';'; //拼接成方便查看的cookies格式   }
  $vul['url'] = I('server.HTTP_REFERER'); //获取攻击者攻击成功的url   $vul['ua'] = I('server.HTTP_USER_AGENT'); //获取攻击者的User-Agent   $vul['time'] = date("Y-m-d"); //获取攻击者攻击的时间   $vul['fixes']= 0; //默认为漏洞未修复   $bugData= M('bugdata'); //连接fecm_bugdata数据库   $bugData->data($vul)->add(); //添加到数据库中 }

因为这里是接受攻击信息，不能有管理员验证。

后台有一个数据库可视化的表格，这里我使用的Chart.js，下面是后端代码：

publicfunction index(){
  $reportForm= M('bugdata'); //连接fecm_bugdata数据库   $dateTimeLabels= [];
  $dateTimeTotal= [];
  for($i= 0;$i < 7;$i++){ //获取近7天的数据     $time= date("Y-m-d",strtotime(-$i." day"));
    array_unshift($dateTimeLabels,$time);
    $data['time']= array('like','%'.$time.'%');
    array_unshift($dateTimeTotal,$reportForm->where($data)->count());
  }
  $reportForm= json_encode(["Labels" => $dateTimeLabels,"Total"=> $dateTimeTotal]); //转化成json格式   $this->assign('reportForm',$reportForm)->assign('total',total()); //交给前端模块   $this->display(); //前端页面生成 }

前端代码：

varlineChartData = {
  labels:eval({$reportForm})['Labels'],
  datasets: [{
    fillColor: "rgba(151,187,205,0.5)",
    strokeColor: "rgba(151,187,205,1)",
    pointColor: "rgba(151,187,205,1)",
    pointStrokeColor: "#fff",
    data: eval({$reportForm})['Total']
  }]
}
varmyLine = newChart(document.getElementById("Statistics").getContext("2d")).Line(lineChartData);

实际的效果图：

0×06：让我们实际测试一下

代码就用0×01节的代码。我们输入<script>alert(1)</script>。看一下：

我们再去平台看一下：

成功显示了。

0×07：检测第三方js资源是否为xss脚本

这一节需要用到之前长短短分享的代码：

for(vari=0,tags=document.querySelectorAll('iframe[src],frame[src],script[src],link[rel=stylesheet],object[data],embed[src]'),tag;tag=tags[i];i++){
  var a = document.createElement('a');
  a.href= tag.src||tag.href||tag.data;
  if(a.hostname!=location.hostname){
    console.warn(location.hostname+'发现第三方资源['+tag.localName+']:'+a.href);
  }
}

但是他这里只是在console里显示，没有进一步的操作，而且他这里同时检测了iframe、frame、script、link、object、embed标签，对我们来说只需要script标签就行了，于是我重写了这段代码，首先我们需要一个白名单列表，用于放置网站允许第三方加载的url地址：

varscriptList = [
  location.hostname,
]

这里只是默认的只允许当前域名加载，打击爱可以根据自己的需要添加。

然后就是获取当前网页的所有script标签：

varwebScript = document.querySelectorAll(‘script[src]‘);

在把当前的地址赋值varwebHost =location.hostname;至于为什么不放在for循环里，因为根据js优化规则，for循环里避免多次一样的赋值。

接下来就是for循环里的代码了：

for(vari = 0;i < webScript.length;i++){
  var a = document.createElement('a'); //建立一个新的a标签，方便取值   a.href= webScript[i].src; //把script里的src赋值给a标签里的href属性     if(a.hostname!= webHost){ //对比，是否为第三方资源     for(varj = 0;j < scriptList.length;j++){
      if(a.hostname!= scriptList[i]){ //判断当前的第三方资源是否在白名单里         newImage().src = 'http://fecm.cn/Api/addVul/category/2'; //发送给FECM       }
    }
  }
}

这里我做了一个测试，加载hi.baidu.com的资源：

刷新后，打开FECM平台，看一下：

0×08：结语

之前EtherDream已经说了前端防火墙了，只是他做的是防御，而我是不防御（也可以防御）直接报警。然后人工修复代码。因为虽然你防御住了，但是后端漏洞还在那，而触发报警机制后就可以进行人工修复。不是说EtherDream写的不好，反之非常好，在他的基础上也可以修改成前端报警机制，不过我还是喜欢让攻击者高兴几十分钟后，就懵逼的样子。在EtherDream的代码中有一个很棒的代码片段，他使用了内联事件监听了onclick等on事件，可以近一步的监听到黑客的操作。因为版权问题，我不方便把代码贴到本文中，毕竟是别人的思想结晶。想了解的话可以去查看：

http://fex.baidu.com/blog/2014/06/xss-frontend-firewall-1/ 本来打算采用ED的on事件拦截代码的，但是发现on事件在程序里也会大量使用，索性就没有添加。使用时记得在Application\Home\Conf\config.php改下配置（我已经全部加了注释，即使不会thinkphp的也可以搭建）个人代码写的没有多好，思路可能也比较烂。如果您有什么意见欢迎提出来，我会进一步修改的。

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