看图说话：跨站伪造请求（CSRF）漏洞示例

最近张老师忙着新一期学生的培训，有一段时间没给大家分享文章了，后面张老师尽量多抽一些时间保证更新。

今天给大家分享的是简书作者9016的投稿，希望今天的文章可以让大家了解到：

1. CSRF和XSRF是什么？
2. 它的攻击方式和危害：拓展测试思路
3. 它了解的防御思路：适当时候跟开发装个X
4. 检测CSRF漏洞：让系统更健壮

CSRF是什么？

跨站域请求伪造（Cross Site Request Forgery，通常缩写为CSRF）是一种网络的攻击方式。早在 2007 年就曾被列为互联网 20 大安全隐患之一，即便是大名鼎鼎的 Gmail, 在 2007 年底也因 CSRF 漏洞而被黑客攻击，对 Gmail 的用户造成了巨大的损失。

其他安全隐患（如 SQL 注入，跨站脚本攻击等）在近年来已经逐渐为众人熟知，很多网站也都针对他们进行了防御。然而，对于大多数人来说，CSRF 却依然是一个陌生的概念。

CSRF 攻击原理举例

CSRF 攻击可以在受害者毫不知情的情况下以受害者名义伪造请求发送给受攻击站点，从而在并未授权的情况下执行在权限保护之下的操作。比如说，受害者 张三 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=张三&amount=1000000&for=张三2 可以使 张三 把 1000000 的存款转到 张三2 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 张三 是否已经成功登录。黑客 李四 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。李四 可以自己发送一个请求给银行：http://bank.example/withdraw?account=张三&amount=1000000&for=李四。但是这个请求来自 李四 而非 张三，他不能通过安全认证，因此该请求不会起作用。这时，李四 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=张三&amount=1000000&for=李四 ”，并且通过广告等诱使 张三 来访问他的网站。当 张三 访问该网站时，上述 url 就会从 张三 的浏览器发向银行，而这个请求会附带 张三 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 张三 的认证信息。但是，如果 张三 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 张三 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 张三 的账号转移到 李四 的账号，而 张三 当时毫不知情。等以后 张三 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 李四 则可以拿到钱后逍遥法外。

CSRF与XSS的区别

上面的案例中，很多人会疑惑这跟XSS攻击有什么不同吗？关于这点，我们从攻击方式和应对手段上分别来说说。

CSRF 和 XSS 可以理解为两个不同维度上的分类。XSS 是实现 CSRF 的其中一种方式。通常习惯把通过 XSS 来实现的 CSRF 称为 XSRF。

XSS的攻击和防御

XSS 全称“跨站脚本”，是注入攻击的一种。其特点是不对服务器端造成任何伤害，而是通过一些正常的站内交互途径，例如发布评论，提交含有 JavaScript 的内容文本。这时服务器端如果没有过滤或转义掉这些脚本，作为内容发布到了页面上，其他用户访问这个页面的时候就会运行这些脚本。

运行预期之外的脚本带来的后果有很多中，可能只是简单的恶作剧——一个关不掉的窗口，也可以是盗号或者其他未授权的操作。

我们知道 AJAX 技术所使用的 XMLHttpRequest 对象都被浏览器做了限制，只能访问当前域名下的 URL，也就是所谓的不能“跨域”问题。这种做法的初衷也是防范 XSS，多多少少都起了一些作用，但并非总是有用。当然，现在一些浏览器能够很智能地分析出部分 XSS 并予以拦截，例如新版的 Firefox、Chrome 都能这么做。但拦截不总是能成功，何况这个世界上还有大量根本不知道什么是浏览器的用户在用着可怕的 IE6。从原则上将，我们也不应该把事关安全性的责任推脱给浏览器，所以防止 XSS 的根本之道还是我们的程序足够健壮，对用户输入做好过滤。用户输入总是不可信任的，这点对于我们测试人员应该是常识。

正如上文所说，如果我们不需要用户输入 HTML 而只想让他们输入纯文本，那么把所有用户输入进行 HTML 转义输出是个不错的做法。目前很多 Web 开发框架、模版引擎能到实现这一点。但真正麻烦的是，在一些场合我们要允许用户输入 HTML，又要过滤其中的脚本。

另外一个风险集中区域，是富 AJAX 类应用（例如豆瓣网的阿尔法城）。这类应用的风险并不集中在 HTTP 的静态响应内容，所以不是借助开发框架或模板引擎就就能一劳永逸的。再加上这类应用往往需要跨域，开发者不得不自己打开危险的大门。这种情况下，站点的安全非常依赖开发者的细心和应用上线前有效的测试。现在亦有不少开源的 XSS 漏洞测试软件包（似乎有篇文章提到豆瓣网的开发也使用自动化 XSS 测试），但我都没试用过，故不予评价。不管怎么说，从用户输入的地方把好关总是成本最低而又最有效的做法。

其实，现在大多数 Web 开发者都了解 XSS 并知道如何防范，往往大型的 XSS 攻击（包括前段时间新浪微博的 XSS 注入）都是由于疏漏。

XSRF的攻击和防御

CSRF 的全称是“跨站请求伪造”，而 XSS 的全称是“跨站脚本”。看起来有点相似，它们都是属于跨站攻击——不攻击服务器端而是攻击正常访问网站的用户，但前面说了，它们的攻击类型是不同维度上的分类。CSRF 顾名思义，是伪造请求，冒充用户在站内的正常操作。我们知道，绝大多数网站是通过 cookie 等方式辨识用户身份（包括使用服务器端 Session 的网站，因为 Session ID 也是大多保存在 cookie 里面的），再予以授权的。所以要伪造用户的正常操作，最好的方法是通过 XSS 或链接欺骗等途径，让用户在本机（即拥有身份 cookie 的浏览器端）发起用户所不知道的请求。

严格意义上来说，CSRF 不能分类为注入攻击，因为 CSRF 的实现途径远远不止 XSS 注入这一条。通过 XSS 来实现 CSRF 易如反掌，但对于设计不佳的网站，一条正常的链接都能造成 CSRF。

例如，一论坛网站的发贴是通过 GET 请求访问，点击发贴之后 JS 把发贴内容拼接成目标 URL 并访问：

http://example.com/bbs/create_post.php?title=标题&content=内容

那么，我只需要在论坛中发一帖，包含一链接：

http://example.com/bbs/create_post.php?title=我是测试&content=小哥哥你好

只要有用户点击了这个链接，那么他们的帐户就会在不知情的情况下发布了这一帖子。可能这只是个恶作剧，但是既然发贴的请求可以伪造，那么删帖、转帐、改密码、发邮件全都可以伪造。

比较头痛的是，因为请求可以从任何一方发起，而发起请求的方式多种多样，可以通过 iframe、ajax（这个不能跨域，得先 XSS）、Flash 内部发起请求（总是个大隐患）。由于几乎没有彻底杜绝 CSRF 的方式，我们一般的做法，是以各种方式提高攻击的门槛。

在业界目前防御 CSRF 攻击主要有三种策略：

1. 验证 HTTP Referer 字段；
2. 在请求地址中添加 token 并验证；
3. 在 HTTP 头中自定义属性并验证。

下面就分别对这三种策略进行详细介绍。

验证 HTTP Referer 字段

根据 HTTP 协议，在 HTTP 头中有一个字段叫 Referer，它记录了该 HTTP 请求的来源地址。在通常情况下，访问一个安全受限页面的请求来自于同一个网站，比如需要访问 http://bank.example/withdraw?account=张三&amount=1000000&for=李四，用户必须先登陆 bank.example，然后通过点击页面上的按钮来触发转账事件。这时，该转帐请求的 Referer 值就会是转账按钮所在的页面的 URL，通常是以 bank.example 域名开头的地址。而如果黑客要对银行网站实施 CSRF 攻击，他只能在他自己的网站构造请求，当用户通过黑客的网站发送请求到银行时，该请求的 Referer 是指向黑客自己的网站。因此，要防御 CSRF 攻击，银行网站只需要对于每一个转账请求验证其 Referer 值，如果是以 bank.example 开头的域名，则说明该请求是来自银行网站自己的请求，是合法的。如果 Referer 是其他网站的

这种方法的显而易见的好处就是简单易行，网站的普通开发人员不需要操心 CSRF 的漏洞，只需要在最后给所有安全敏感的请求统一增加一个拦截器来检查 Referer 的值就可以。特别是对于当前现有的系统，不需要改变当前系统的任何已有代码和逻辑，没有风险，非常便捷。

然而，这种方法并非万无一失。Referer 的值是由浏览器提供的，虽然 HTTP 协议上有明确的要求，但是每个浏览器对于 Referer 的具体实现可能有差别，并不能保证浏览器自身没有安全漏洞。使用验证 Referer 值的方法，就是把安全性都依赖于第三方（即浏览器）来保障，从理论上来讲，这样并不安全。事实上，对于某些浏览器，比如 IE6 或 FF2，目前已经有一些方法可以篡改 Referer 值。如果 bank.example 网站支持 IE6 浏览器，黑客完全可以把用户浏览器的 Referer 值设为以 bank.example 域名开头的地址，这样就可以通过验证，从而进行 CSRF 攻击。

即便是使用最新的浏览器，黑客无法篡改 Referer 值，这种方法仍然有问题。因为 Referer 值会记录下用户的访问来源，有些用户认为这样会侵犯到他们自己的隐私权，特别是有些组织担心 Referer 值会把组织内网中的某些信息泄露到外网中。因此，用户自己可以设置浏览器使其在发送请求时不再提供 Referer。当他们正常访问银行网站时，网站会因为请求没有 Referer 值而认为是 CSRF 攻击，拒绝合法用户的访问。

在请求地址中添加 token 并验证

CSRF 攻击之所以能够成功，是因为黑客可以完全伪造用户的请求，该请求中所有的用户验证信息都是存在于 cookie 中，因此黑客可以在不知道这些验证信息的情况下直接利用用户自己的 cookie 来通过安全验证。要抵御 CSRF，关键在于在请求中放入黑客所不能伪造的信息，并且该信息不存在于 cookie 之中。可以在 HTTP 请求中以参数的形式加入一个随机产生的 token，并在服务器端建立一个拦截器来验证这个 token，如果请求中没有 token 或者 token 内容不正确，则认为可能是 CSRF 攻击而拒绝该请求。

这种方法要比检查 Referer 要安全一些，token 可以在用户登陆后产生并放于 session 之中，然后在每次请求时把 token 从 session 中拿出，与请求中的 token 进行比对，但这种方法的难点在于如何把 token 以参数的形式加入请求。对于 GET 请求，token 将附在请求地址之后，这样 URL 就变成 http://url?csrftoken=tokenvalue。 而对于 POST 请求来说，要在 form 的最后加上 <input type=”hidden” name=”csrftoken” value=”tokenvalue”/>，这样就把 token 以参数的形式加入请求了。但是，在一个网站中，可以接受请求的地方非常多，要对于每一个请求都加上 token 是很麻烦的，并且很容易漏掉，通常使用的方法就是在每次页面加载时，使用 javascript 遍历整个 dom 树，对于 dom 中所有的 a 和 form 标签后加入 token。这样可以解决大部分的请求，但是对于在页面加载之后动态生成的 html 代码，这种方法就没有作用，还需要程序员在编码时手动添加 token。

该方法还有一个缺点是难以保证 token 本身的安全。特别是在一些论坛之类支持用户自己发表内容的网站，黑客可以在上面发布自己个人网站的地址。由于系统也会在这个地址后面加上 token，黑客可以在自己的网站上得到这个 token，并马上就可以发动 CSRF 攻击。为了避免这一点，系统可以在添加 token 的时候增加一个判断，如果这个链接是链到自己本站的，就在后面添加 token，如果是通向外网则不加。不过，即使这个 csrftoken 不以参数的形式附加在请求之中，黑客的网站也同样可以通过 Referer 来得到这个 token 值以发动 CSRF 攻击。这也是一些用户喜欢手动关闭浏览器 Referer 功能的原因。

在 HTTP 头中自定义属性并验证

这种方法也是使用 token 并进行验证，和上一种方法不同的是，这里并不是把 token 以参数的形式置于 HTTP 请求之中，而是把它放到 HTTP 头中自定义的属性里。通过 XMLHttpRequest 这个类，可以一次性给所有该类请求加上 csrftoken 这个 HTTP 头属性，并把 token 值放入其中。这样解决了上种方法在请求中加入 token 的不便，同时，通过 XMLHttpRequest 请求的地址不会被记录到浏览器的地址栏，也不用担心 token 会透过 Referer 泄露到其他网站中去。

然而这种方法的局限性非常大。XMLHttpRequest 请求通常用于 Ajax 方法中对于页面局部的异步刷新，并非所有的请求都适合用这个类来发起，而且通过该类请求得到的页面不能被浏览器所记录下，从而进行前进，后退，刷新，收藏等操作，给用户带来不便。另外，对于没有进行 CSRF 防护的遗留系统来说，要采用这种方法来进行防护，要把所有请求都改为 XMLHttpRequest 请求，这样几乎是要重写整个网站，这代价无疑是不能接受的。

总体来说，目前防御 CSRF 的诸多方法还没几个能彻底无解的。所以 CSDN 上看到讨论 CSRF 的文章，一般都会含有“无耻”二字来形容（另一位有该名号的貌似是 DDOS 攻击）。作为测试人员，我们要做的就是尽可能的了解攻击的方式和原理，然后尽可能的在产品上线前尝试“攻破”我们的产品，让公司的损失降到最低。

测试方法演示

1、以下实际场景实验，打开靶机，大家可以看到这是一个用户更改自身密码的页面：

2、提交新密码new，在浏览器中观察Request 信息可以看到：

Request URL: http://10.13.80.97/DVWA-master/vulnerabilities/csrf/?password_new=new&password_conf=new&Change=Change、

Cookie: security=low; PHPSESSID=jm411cn2j65ornbe8sp52gbki3 、

Referer: http://10.13.80.97/DVWA-master/vulnerabilities/csrf/，到这里我们可以知道修改密码使用的是GET方法；

3、利用上面发现的Request 信息，可以拼凑出带有跨站请求伪造功能的HTML代码（这里示例将密码更改为678），并保存至页面文件csrf.html：

4、将csrf.html保存到CSRF_DEMO站点，发布后访问csrf.html，在浏览器中观察Request 信息可以看到，GET请求变更新密码678，直接使用了原有的Cookie（是不是开始蒙圈），Referer信息标记为新的站点下的CSRF_DEMO/csrf.html：

Request URL: http://10.13.80.97/DVWA-master/vulnerabilities/csrf/?password_new=678&password_conf=678&Change=Change、

Cookie: security=low; PHPSESSID=jm411cn2j65ornbe8sp52gbki3、

Referer: http://10.13.80.97/CSRF_DEMO/csrf.html；

5、上面页面返回除了我们特意alt出来的信息"this is a csrf_demo:change password"外，图片打开失败（必然失败，src指向的并不是图片地址），但是实际已攻击成功，数据库中写入了新密码678的MD5摘要“9fe8593a8a330607d76796b35c64c600”：

6、验证一下“9fe8593a8a330607d76796b35c64c600”是不是678的MD5：

7、至此，我们可以确认http://10.13.80.97/DVWA-master/vulnerabilities/csrf/具有跨站伪造请求安全漏洞。

作者：9016

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來源：简书