淺談CSRF攻擊方式

2024-04-27 15:16:41

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

一.CSRF是什么？

　　CSRF（Cross-site request forgery），中文名稱：跨站請求偽造，也被稱為：one click attack/session riding，縮寫為：CSRF/XSRF。

二.CSRF可以做什么？

　　你這可以這么理解CSRF攻擊：攻擊者盜用了你的身份，以你的名義發(fā)送惡意請求。CSRF能夠做的事情包括：以你名義發(fā)送郵件，發(fā)消息，盜取你的賬號，甚至于購買商品，虛擬貨幣轉(zhuǎn)賬......造成的問題包括：個人隱私泄露以及財產(chǎn)安全。

三.CSRF漏洞現(xiàn)狀

　　CSRF這種攻擊方式在2000年已經(jīng)被國外的安全人員提出，但在國內(nèi)，直到06年才開始被關(guān)注，08年，國內(nèi)外的多個大型社區(qū)和交互網(wǎng)站分別爆出CSRF漏洞，如：NYTimes.com（紐約時報）、Metafilter（一個大型的BLOG網(wǎng)站），YouTube和百度HI......而現(xiàn)在，互聯(lián)網(wǎng)上的許多站點(diǎn)仍對此毫無防備，以至于安全業(yè)界稱CSRF為“沉睡的巨人”。

四.CSRF的原理

　　下圖簡單闡述了CSRF攻擊的思想：

　　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：

　　1.登錄受信任網(wǎng)站A，并在本地生成Cookie。

　　2.在不登出A的情況下，訪問危險網(wǎng)站B。

　　看到這里，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(shí)如此，但你不能保證以下情況不會發(fā)生：

　　1.你不能保證你登錄了一個網(wǎng)站后，不再打開一個tab頁面并訪問另外的網(wǎng)站。

　　2.你不能保證你關(guān)閉瀏覽器了后，你本地的Cookie立刻過期，你上次的會話已經(jīng)結(jié)束。（事實(shí)上，關(guān)閉瀏覽器不能結(jié)束一個會話，但大多數(shù)人都會錯誤的認(rèn)為關(guān)閉瀏覽器就等于退出登錄/結(jié)束會話了......）

　　3.上圖中所謂的攻擊網(wǎng)站，可能是一個存在其他漏洞的可信任的經(jīng)常被人訪問的網(wǎng)站。

　　上面大概地講了一下CSRF攻擊的思想，下面我將用幾個例子詳細(xì)說說具體的CSRF攻擊，這里我以一個銀行轉(zhuǎn)賬的操作作為例子（僅僅是例子，真實(shí)的銀行網(wǎng)站沒這么傻:>）

　　示例1：

　　銀行網(wǎng)站A，它以GET請求來完成銀行轉(zhuǎn)賬的操作，如：http://www.mybank.com/Transfer.php?toBankId=11&money=1000

　　危險網(wǎng)站B，它里面有一段HTML的代碼如下：

　　首先，你登錄了銀行網(wǎng)站A，然后訪問危險網(wǎng)站B，噢，這時你會發(fā)現(xiàn)你的銀行賬戶少了1000塊......

　　為什么會這樣呢？原因是銀行網(wǎng)站A違反了HTTP規(guī)范，使用GET請求更新資源。在訪問危險網(wǎng)站B的之前，你已經(jīng)登錄了銀行網(wǎng)站A，而B中的<img>以GET的方式請求第三方資源（這里的第三方就是指銀行網(wǎng)站了，原本這是一個合法的請求，但這里被不法分子利用了），所以你的瀏覽器會帶上你的銀行網(wǎng)站A的Cookie發(fā)出Get請求，去獲取資源“http://www.mybank.com/Transfer.php?toBankId=11&money=1000”，結(jié)果銀行網(wǎng)站服務(wù)器收到請求后，認(rèn)為這是一個更新資源操作（轉(zhuǎn)賬操作），所以就立刻進(jìn)行轉(zhuǎn)賬操作......

　　示例2：

　　為了杜絕上面的問題，銀行決定改用POST請求完成轉(zhuǎn)賬操作。

　　銀行網(wǎng)站A的WEB表單如下：　　

　　<form action="Transfer.php" method="POST">　　　　<p>ToBankId: <input type="text" name="toBankId" /></p>　　　　<p>Money: <input type="text" name="money" /></p>　　　　<p><input type="submit" value="Transfer" /></p>　　</form>

　　后臺處理頁面Transfer.php如下：

　　<?php　　　　session_start();　　　　if (isset($_REQUEST['toBankId'] &&　isset($_REQUEST['money']))　　　　{　　　　 buy_stocks($_REQUEST['toBankId'],　$_REQUEST['money']);　　　　}　　?> 復(fù)制代碼

　　危險網(wǎng)站B，仍然只是包含那句HTML代碼：

　　和示例1中的操作一樣，你首先登錄了銀行網(wǎng)站A，然后訪問危險網(wǎng)站B，結(jié)果.....和示例1一樣，你再次沒了1000塊～T_T，這次事故的原因是：銀行后臺使用了$_REQUEST去獲取請求的數(shù)據(jù)，而$_REQUEST既可以獲取GET請求的數(shù)據(jù)，也可以獲取POST請求的數(shù)據(jù)，這就造成了在后臺處理程序無法區(qū)分這到底是GET請求的數(shù)據(jù)還是POST請求的數(shù)據(jù)。在PHP中，可以使用$_GET和$_POST分別獲取GET請求和POST請求的數(shù)據(jù)。在java中，用于獲取請求數(shù)據(jù)request一樣存在不能區(qū)分GET請求數(shù)據(jù)和POST數(shù)據(jù)的問題。

　　示例3：

　　經(jīng)過前面2個慘痛的教訓(xùn)，銀行決定把獲取請求數(shù)據(jù)的方法也改了，改用$_POST，只獲取POST請求的數(shù)據(jù)，后臺處理頁面Transfer.php代碼如下：

　　<?php　　　　session_start();　　　　if (isset($_POST['toBankId'] &&　isset($_POST['money']))　　　　{　　　　 buy_stocks($_POST['toBankId'],　$_POST['money']);　　　　}　　?> 復(fù)制代碼

　　然而，危險網(wǎng)站B與時俱進(jìn)，它改了一下代碼：

<html>　　<head>　　　　<script type="text/Javascript">　　　　　　function steal()　　　　　　{ 　　　　 iframe = document.frames["steal"];　　　　 iframe.document.Submit("transfer");　　　　　　}　　　　</script>　　</head>　　<body onload="steal()">　　　　<iframe name="steal" display="none">　　　　　　<form method="POST" name="transfer"　action="http://www.myBank.com/Transfer.php">　　　　　　　　<input type="hidden" name="toBankId" value="11">　　　　　　　　<input type="hidden" name="money" value="1000">　　　　　　</form>　　　　</iframe>　　</body></html> 復(fù)制代碼

如果用戶仍是繼續(xù)上面的操作，很不幸，結(jié)果將會是再次不見1000塊......因?yàn)檫@里危險網(wǎng)站B暗地里發(fā)送了POST請求到銀行!

　　總結(jié)一下上面3個例子，CSRF主要的攻擊模式基本上是以上的3種，其中以第1,2種最為嚴(yán)重，因?yàn)橛|發(fā)條件很簡單，一個<img>就可以了，而第3種比較麻煩，需要使用JavaScript，所以使用的機(jī)會會比前面的少很多，但無論是哪種情況，只要觸發(fā)了CSRF攻擊，后果都有可能很嚴(yán)重。

　　理解上面的3種攻擊模式，其實(shí)可以看出，CSRF攻擊是源于WEB的隱式身份驗(yàn)證機(jī)制！WEB的身份驗(yàn)證機(jī)制雖然可以保證一個請求是來自于某個用戶的瀏覽器，但卻無法保證該請求是用戶批準(zhǔn)發(fā)送的！

五.CSRF的防御

　　我總結(jié)了一下看到的資料，CSRF的防御可以從服務(wù)端和客戶端兩方面著手，防御效果是從服務(wù)端著手效果比較好，現(xiàn)在一般的CSRF防御也都在服務(wù)端進(jìn)行。

　　1.服務(wù)端進(jìn)行CSRF防御

　　服務(wù)端的CSRF方式方法很多樣，但總的思想都是一致的，就是在客戶端頁面增加偽隨機(jī)數(shù)。

　　(1).Cookie Hashing(所有表單都包含同一個偽隨機(jī)值)：

　　這可能是最簡單的解決方案了，因?yàn)楣粽卟荒塬@得第三方的Cookie(理論上)，所以表單中的數(shù)據(jù)也就構(gòu)造失敗了:>

　　<?php　　　　//構(gòu)造加密的Cookie信息　　　　$value = “DefenseSCRF”;　　　　setcookie(”cookie”, $value, time()+3600);　　?>

　　在表單里增加Hash值，以認(rèn)證這確實(shí)是用戶發(fā)送的請求。

　　<?php　　　　$hash = md5($_COOKIE['cookie']);　　?>　　<form method=”POST” action=”transfer.php”>　　　　<input type=”text” name=”toBankId”>　　　　<input type=”text” name=”money”>　　　　<input type=”hidden” name=”hash” value=”<?=$hash;?>”>　　　　<input type=”submit” name=”submit” value=”Submit”>　　</form> 復(fù)制代碼

　　然后在服務(wù)器端進(jìn)行Hash值驗(yàn)證

<?php　　 if(isset($_POST['check'])) { 　　 $hash = md5($_COOKIE['cookie']); 　　 if($_POST['check'] == $hash) { 　　 doJob();　　 } else {　　　　　　　　//... 　　 }　　 } else {　　　　　　//...　　 } ?> 復(fù)制代碼

　　這個方法個人覺得已經(jīng)可以杜絕99%的CSRF攻擊了，那還有1%呢....由于用戶的Cookie很容易由于網(wǎng)站的XSS漏洞而被盜取，這就另外的1%。一般的攻擊者看到有需要算Hash值，基本都會放棄了，某些除外，所以如果需要100%的杜絕，這個不是最好的方法。　　(2).驗(yàn)證碼

　　這個方案的思路是：每次的用戶提交都需要用戶在表單中填寫一個圖片上的隨機(jī)字符串，厄....這個方案可以完全解決CSRF，但個人覺得在易用性方面似乎不是太好，還有聽聞是驗(yàn)證碼圖片的使用涉及了一個被稱為MHTML的Bug，可能在某些版本的微軟IE中受影響。

　　(3).One-Time Tokens(不同的表單包含一個不同的偽隨機(jī)值)

　　在實(shí)現(xiàn)One-Time Tokens時，需要注意一點(diǎn)：就是“并行會話的兼容”。如果用戶在一個站點(diǎn)上同時打開了兩個不同的表單，CSRF保護(hù)措施不應(yīng)該影響到他對任何表單的提交。考慮一下如果每次表單被裝入時站點(diǎn)生成一個偽隨機(jī)值來覆蓋以前的偽隨機(jī)值將會發(fā)生什么情況：用戶只能成功地提交他最后打開的表單，因?yàn)樗衅渌谋韱味己蟹欠ǖ膫坞S機(jī)值。必須小心操作以確保CSRF保護(hù)措施不會影響選項卡式的瀏覽或者利用多個瀏覽器窗口瀏覽一個站點(diǎn)。

　　以下我的實(shí)現(xiàn):

　　1).先是令牌生成函數(shù)(gen_token())：

<?php function gen_token() {　　　　//這里我是貪方便，實(shí)際上單使用Rand()得出的隨機(jī)數(shù)作為令牌，也是不安全的。　　　　//這個可以參考我寫的Findbugs筆記中的《Random object created and used only once》 $token = md5(uniqid(rand(), true)); return $token; } 復(fù)制代碼

　　2).然后是Session令牌生成函數(shù)(gen_stoken())：

<?php 　　function gen_stoken() {　　　　　　$pToken = "";　　　　　　if($_SESSION[STOKEN_NAME] == $pToken){　　　　　　　　//沒有值，賦新值　　　　　　　　$_SESSION[STOKEN_NAME] = gen_token();　　　　　　} 　　　　　　else{　　　　　　　　//繼續(xù)使用舊的值　　　　　　} 　　} ?> 復(fù)制代碼

　　3).WEB表單生成隱藏輸入域的函數(shù)：　　

<?php　　 function gen_input() { 　　 gen_stoken();　　 echo “<input type=/”hidden/” name=/”" . FTOKEN_NAME . “/” 　　 value=/”" . $_SESSION[STOKEN_NAME] . “/”> “; 　　} ?> 復(fù)制代碼

　　4).WEB表單結(jié)構(gòu)：

<?php session_start(); include(”functions.php”); ?> <form method=”POST” action=”transfer.php”> <input type=”text” name=”toBankId”> <input type=”text” name=”money”> <? gen_input(); ?> <input type=”submit” name=”submit” value=”Submit”> </FORM> 復(fù)制代碼

　　5).服務(wù)端核對令牌：

　　這個很簡單，這里就不再啰嗦了。

　　上面這個其實(shí)不完全符合“并行會話的兼容”的規(guī)則，大家可以在此基礎(chǔ)上修改。

　　其實(shí)還有很多想寫，無奈精力有限，暫且打住，日后補(bǔ)充，如果錯漏，請指出:>

　　PS：今天下午寫這篇文檔的時候FF崩潰了一次，寫了一半文章的全沒了，郁悶好久T_T.......

　　轉(zhuǎn)載請說明出處，謝謝[hyddd(http://www.cnblogs.com/hyddd/)]

六.參考文獻(xiàn)

[1].PReventing CSRF

[2].Security Corner: Cross-Site Request Forgeries

[3].《深入解析跨站請求偽造漏洞：原理剖析》

[4].《Web安全測試之跨站請求偽造（CSRF）》

[5].《深入解析跨站請求偽造漏洞：實(shí)例講解》