网络安全自学篇（十八）| XSS跨站脚本攻击原理及代码攻防演示（一）

一.什么是XSS

1.XSS原理

跨网站脚本（Cross-site scripting，XSS） 又称为跨站脚本攻击，是一种经常出现在Web应用程序的安全漏洞攻击，也是代码注入的一种。XSS是由于Web应用程序对用户的输入过滤不足而产生的，攻击者利用网站漏洞把恶意的脚本代码注入到网页之中，当其他用户浏览这些网页时，就会执行其中的恶意代码，对受害者用户可能采取Cookie窃取、会话劫持、钓鱼欺骗等各种攻击。这类攻击通常包含了HTML以及用户端脚本语言。

XSS攻击通常指的是通过利用网页开发时留下的漏洞，通过巧妙的方法注入恶意指令代码到网页，使用户加载并执行攻击者恶意制造的网页程序。这些恶意网页程序通常是JavaScript，但实际上也可以包括Java、VBScript、ActiveX、 Flash或者甚至是普通的HTML。攻击成功后，攻击者可能得到更高的权限（如执行一些操作）、私密网页内容、会话和cookie等各种内容。

漏洞成因

如下图所示，在URL中将搜索关键字设置为JS代码，执行了alert()函数。该图中，上面有一个URL，下面是一个页面返回的HTML代码，我们可以看到白色部分HTML是我们事先定义好的，黑色部分参数是用户想搜索的关键词。当我们搜索了test+Div最后等于123，后台反馈页面的搜索引擎会告诉用户搜索了什么关键词，结果如何等等。

这个地方如果没有做好转移，可能会造成XSS跨站，我们可以看到蓝色部分是我们事先定义好的结构，被攻击者利用之后它先把这个DIV结束了，最后加上一个script标签，它也有可能不跟你谈标签，直接发送到它的服务器上。参数未经过安全过滤，然后恶意脚本被放到网页中执行，用户浏览的时候就会执行了这个脚本。

该漏洞存在的主要原因为：

参数输入未经过安全过滤

恶意脚本被输出到网页

用户的浏览器执行了恶意脚本

2.XSS示例

作者接下来使用WAMP（Windows+Apache+MySQL+PHP）搭建PHP网站平台作，简单讲解两个常见案例。

示例1：GET提交 下面是一个简单的XSS漏洞代码（xss-01.php）。

当输入正确的值时，网页能正常显示。

输出结果如下图所示：

而当我们输入JS脚本代码时，它会弹出相应的窗口，这就是一个XSS注入点。

示例2：POST提交 另一种常见的XSS上传漏洞代码如下所示：

index.html

xss.php

输入正确的用户名如“eastmount”，仍然能正确显示。

而输入脚本代码 < script>alert(1)< /script> 时，它弹出了对应的脚本窗口，存在XSS注入漏洞。注意，这里采用的是POST方法提交数据，而前面采用的GET方法，其最主要的区别是GET方式的网址可以看到参数，而POST方式URL始终不变。

页面直接弹出了“1“”的窗口，可以看到，我们插入的语句已经被页面给执行了。这就是最基本的反射型的XSS漏洞，这种漏洞数据流向是：前端–>后端–>前端。

3.XSS危害

XSS跨脚本攻击主要的危害如下：

网络钓鱼，包括盗取各类用户账号

窃取用户Cookies资料，从而获取用户隐私信息，或利用用户身份进一步对网站执行操作

劫持用户浏览器会话，从而执行任意 操作，例如进行非法转账、强制发表日志、发送电子邮件等

强制弹出广告页面、恶意 刷流量等

网站挂马，进行恶意操作，例如任意篡改页面信息、非法获取网站信息、删除文件等

进行大量的客户端攻击，例如DDOS攻击、传播跨站脚本蠕虫等

获取用户端信息 ，；例如用户的浏览记录、真实IP地址、开放的端口等

结合其他漏洞，如CSRF漏洞，实施进一步作恶

PS：上面涉及的很多内容，作者会进一步学习，并分享相关的内容，一起进步 ，一起加油！

二.XSS分类

XSS有部分书籍将它划分为两类——反射型和持久型。

反射型

也称为非持久型、参数型跨站脚本。这种类型的跨站脚本是最常见，也是使用最广泛的一种，主要用于恶意脚本附加到URL地址的参数中。一般出现在输入框、URL参数处。

持久型

持久型跨站脚本也可以说是存储型跨站脚本，比反射型XSS更具威胁性，并且可能影响到Web服务器自身安全。一般出现在网站的留言、评论、博客日志等于用户交互处。

而另一部分书籍将XSS分为三种类型——反射型、存储型以及DOM型，这也是本篇文章重点讲解的分类方式。

1.反射型

反射型又称为非持久型、参数型跨站脚本。这种类型的跨站脚本是最常见，也是使用最广泛的一种，主要用于恶意脚本附加到URL地址的参数中。它需要欺骗用户自己去点击链接才能触发XSS代码（服务器中没有这样的页面和内容），一般容易出现在搜索页面、输入框、URL参数处。反射型XSS大多数是用来盗取用户的Cookie信息。其攻击流程如下图所示：（该图片源自谢公子文章）

下图是专门训练一些WEB漏洞的练习页面，我们可以输入自己的名字，输入之后会把我们的名字显示出来。例如我们输入了一个“张三”，这个时候弹出来了一个“123”，在那边显示了一个张三，但是script标签没有出来，因为这个标签被执行了。

示例： 这就是最基本的反射型的XSS漏洞，这种漏洞数据流向是：前端–>后端–>前端。其代码案例如前面所述：

当用户提交数据，输入 < script>alert(‘hack’)< /script> 代码会提交给后台，并弹出hack页面，这就表示我们的恶意语句被页面执行了。

2.存储型

存储型XSS又称为持久型跨站脚本，比反射型XSS更具威胁性，并且可能影响到Web服务器自身安全。它的代码是存储在服务器中的，如在个人信息或发表文章等地方，插入代码，如果没有过滤或过滤不严，那么这些代码将储存到服务器中，用户访问该页面的时候触发代码执行。存储型XSS一般出现在、评论、博客日志等于用户交互处，这种XSS比较危险，容易造成蠕虫、盗窃cookie等。其攻击流程如下图所示：（该图片源自谢公子文章）

在存储型XSS中，可以看到这个URL上面并没有代码，但是依然弹出了一个“1”。它是发现个人资料页的时候有一个XSS漏洞，在个性签名的位置填入了一个XSS标签，弹出了一个“1”，把这个地址发给别人，别人看到这个地址并没有什么代码以为这个页面是安全的，结果一打开就插入了这个XSS代码。

存储型XSS的攻击危害比较大，因为它的页面当中是看不到这个Script的代码，别人防不胜防。只要管理员没有发现，下一个用户或者下一个用户一直接发它，而反射型需要用户主动点击的。

示例： 假设现在存在一个 index2.html 代码，用户提交ID和用户名并存储至数据库中。

后台的 xss2.php 将执行数据库存储操作，本地MySQL数据库创建一个名为 XSSDB的数据库，并插入一张XSS表，如下图所示。

xss2.php代码如下所示：

此时另一个页面 select.php 负责提供给其他用户访问，则可以看到我们的信息。

当我们输入正确的值，如下图所示： id：1 name：yangxiuzhang

此时数据库中可以看到我们插入的值。

通过本地网址（localhost:8088/xss/select.php?id=1）我们能获取id为1对应的name值。

当我们输入JS代码时，该程序又将如何运行呢？接着我们插入如下数据：

id：2

name：< script>alert(‘hack’)< /script>

注意，这里的hack的单引号要进行转义，因为sql语句中的$name是单引号的，所以这里不转义的话就会闭合sql语句中的单引号，不然注入不进去。

原理：用户提交数据到后端，后端存储至数据库中，然后当其他用户访问查询页面时，后端调出数据库中的数据，显示给另一个用户，此时的XSS代码就被执行了。

此时数据库插入的内容如下所示，可以看到JS代码已经成功插入我们的后台。

最后，我们调用 select.php （localhost:8088/xss/select.php?id=2）页面，可以看到成功执行了该脚本文件。 存储型XSS的数据流向为：前端–>后端–>数据库–>后端–>前端。

3.DOM型

首先，什么是DOM呢？

DOM是指文档对象模型，是一个平台中立和语言中立的接口，有的程序和脚本可以动态访问和更新文档的内容、结构和样式。在web开发领域的技术浪潮中，DOM是开发者能用来提升用户体验的最重要的技术之一，而且几乎所有的现在浏览器都支持DOM。

DOM本身是一个表达XML文档的标准，HTML文档从浏览器角度来说就是XML文档，有了这些技术后，就可以通过javascript轻松访问它们。下图是一个HTML源代码的DOM树结构。

其次，什么优势DOM-XSS呢？

DOM-XSS漏洞是基于文档对象模型（Document Objeet Model，DOM）的一种漏洞，不经过后端，DOM-XSS是通过url传入参数去控制触发的，其实也属于反射型XSS。

DOM型的XSS是一些有安全意识的开发者弄出来的，比如说接受参数会做一些过滤，把一些字符转义一下，但是转义之后依然会存在着XSS的情况。常见可能触发DOM-XSS的属性包括：document.referer、window.name、location、innerHTML、documen.write等。

如下图所示，我们上面输入的可以看到这行代码规律，把这个大括号、小括号以及双页号进行转移，按理说转移之后它应该不会再作为它的标签存在，不会存在XSS的代码。

下面Script通过ID获得的这个值，复制到了这个DIV上，经过DOM操作之后，之前转义的字符就变为它的标签，所以经过DOM操作的XSS我们称之为DOMXSS。它有可能通过URL传播，也有可能通过服务器传播。

最后，DOM型跨站脚本的攻击是如何实现呢？

下面简单讲解一个DOM-XSS代码，假设前端是一个index3.html页面。

接着设置后台页面，xss3.php用于获取提交的值并显示其在页面中。注意，代码是获取username中的值，然后显示在print内，这也是导致XSS的原因。

此时，当我们输入正常的参数，它显示的结果如下图所示，是正常显示的。

而当我们输入恶意代码的时候，比如提交 <img src=1 οnerrοr=alert(‘hack’) /> 给后台，它会执行我们的JS代码，弹出hack的窗体。从而证明了DOM-XXSS是存在的。 DOM型跨站脚本漏洞的数据流向是：前端->浏览器。

三.XSS构造及漏洞利用

1.XSS构造

在进行SQL注入中，我们可以设置相应的过滤函数防止，比如防止万能密码（‘or’='or’或admin），也能调用preg_replace()函数将特色字符过滤。同样，XSS攻击代码也可能会被过滤，如下所示，它将< script>和 < /script>进行了过滤。

如何绕过这个过滤呢？这里可以通过大小写成功绕过 ，如下所示：

为了更好地理解XSS跨站脚本攻击，更好地进行防御，这里我们分享常见的绕过XSS过滤（XSS-Filter）的方法。

1) 利用<>标记注射HTML、JavaScript

2) 利用HTML标签属性值执行XSS

3) 空格回车Tab绕过过滤

4) 对标签属性值进行转码

5) 产生事件如click、mouseover、load等

W3C（万维网联盟）将事件分为3种不同的类别:

用户接口(鼠标、键盘)

逻辑(处理的结果)

变化(对文档进行修改)

6) 利用CSS跨站过滤

常见示例如下所示：

7) 扰乱XSS过滤规则

8) 利用字符编码

9) 利用字符编码eval()函数、eval()和string.fromCharCode()函数过滤

PS：由于JavaScript代码必须要写在代码块中才能显示，所以文章包含了很多代码块，望读者理解。

2.挖掘其他XSS漏洞

其他恶意攻击包括黑盒攻击测试、源代码审计、Flash XSS等。

1）黑盒攻击测试

Acunetix Web Vulnerability Scanner 是一款商业级的web漏洞扫描程序，它的功能非常强大，可以自动化检查各种web应用漏洞，包括XSS、SQL注入、代码执行、目录遍历、网站源代码暴力等。

注意：下一篇文章作者将结合AWVS详细讲解XSS跨站脚本攻击的实战案例。

黑盒攻击测试手工检测XSS代码常见用法包括：

2) 源码审计

顾名思义就是检查源代码中的安全缺陷，检查程序源代码是否存在安全隐患，或者有编码不规范的地方，通过自动化工具或者人工审查的方式，对程序源代码逐条进行检查和分析，发现这些源代码缺陷引发的安全漏洞，并提供代码修订措施和建议。

例如，PHP全局变量如下所示：

3) Flash XSS

关于Flash的跨站漏洞其实很早就出现了。Flash的安全漏洞也不仅仅只有XSS，还有CSRF、跨域、代码执行等其他安全问题。Flash中编程使用的是ActionScript脚本，Flash产生的xss问题主要有两种方式：加载第三方资源和与javascript通信引发XSS。

Flash确实存在很多漏洞，后续读者也想深入研究了解，看看能不能复现几个漏洞代码出来。同时，Flash XSS感兴趣的读者可以阅读安全脉搏大神的这篇文章：https://www.secpulse.com/archives/44299.html

四.如何防御XSS

由于XSS通常可以插入在script标签、HTML注释、标签属性名、标签属性值、标签名字、CSS等中，所以接下来我们简单讲讲如何防御XSS攻击。

1.输入过滤

输入验证就是对用户提交的信息进行有效验证，仅接受指定长度范围内的，采用适当的内容提交，阻止或者忽略除此外的其他任何数据。如下代码，检查用户输入的电话号码是否真确（数字、字母检测）。

输入正确和错误分别提示。

输入验证要根据实际情况设计，下面是一些常见的检测和过滤：

输入是否仅仅包含合法的字符

输入字符串是否超过最大长度限制

输入如果为数字，数字是否在指定的范围

输入是否符合特殊的格式要求，如E-mail地址、IP地址等

2.输出编码

大多数的Web应用程序都存在一个通病，就是会把用户输入的信息完完整整的输出在页面中，这样很容易便会产生一个XSS。HTML编码在防止XSS攻击上起到很大的作用，它主要是用对应的HTML实体编号替代字面量字符，这样做可以确保浏览器安全处理可能存在恶意字符，将其当做HTMl文档的内容而非结构加以处理。

3.标签黑白名单过滤

有时根本就不需要考虑到它是不是HTML标签，我们根本用不到HTML标签。不管是采用输入过滤还是输出过滤，都是针对数据信息进行黑/白名单式的过滤。

不同的javascript写法包括：

黑名单：

过滤可能造成危害的符号及标签，发现使用者输入参数的值为 < script>xxx< /script> 就将其取代为空白。其优点是可以允许开发某些特殊HTML标签，确实是可能因过滤不干净而使攻击者绕过规则。

白名单：

白名单仅允许执行特定格式的语法，仅允许< img scr=“http://xxx” > 格式，其余格式一律取代为空白。其优点是可允许特定输入格式的HTML标签，确实是验证程序编写难度校高，且用户可输入变化减少。

4.代码实体转义

由于只保留文字部分是一劳永逸的，有时我们还需要展示这个标签，比如说程序论坛当中要贴一个代码，这个时候我们需要用一些转义，它会把这个大括号、小括号以及双引号做一个转义，做为一个字符，就无法执行这个标签型，后面加一个参数，但有时候单引号也会造成XSS。

5.httponly防止cookie被盗取

一个信号当中有那么多的地方存在着这个输入以及检测的地方，可能就有一些地方漏掉，只要有一个地方漏掉了，用户的cookie信息就被盗取了。服务器在发送用户信息的时候，我们需要加上一个httponly，这个代码无法读取到cookie的信息，那么攻击者也是得不到这个信息，这对于用户来说也是非常好的保护。

比如说张三在我们网站上登陆了一下用户名，李四他特意发了一个攻击请求，他拿不到这个用户ID，就冒充不了这个张三。如果在Cookie中设置了HttpOnly属性，那么通过js脚本将无法读取到Cookie信息，这样能有效的防止XSS攻击。

最重要的是：千万不要引入任何不可信的第三方JavaScript到页面里！

五.总结

希望这篇文章对你有所帮助，尤其是网络安全的初学者，作者写这篇文章加实验真的快吐了，哈哈！但只要对你们有帮助，我就很开心，后续会结合AWVS工具操作XSS攻击实战案例。这是Python网络攻防系列文章，作者也是初学者，而且是仰仗各位大牛的无私分享而写下的实战总结，希望对你们有帮助。

网络安全的视频资源确实挺贵的，作者也会继续开源免费的分享更多文章和代码，希望能帮到更多的初学者，你们的每一句感谢和祝福都激发着我前行。转眼间，1024节日要来了，我还是写一篇《我与CSDN的这十年》，分享下程序猿和程序媛的故事，纪念这十年奋斗和感动的日子。十年，说长不长，说短不短，人生进度条的八分之一，都是青春，都是热血。感谢你我的分享和坚守，也期待下一个十年。明天早起上课，下午回来写文章，加油~