JavaScript 面试题 目录

请解释 XSS 攻击的原理、分类和防御方法。

推荐答案

XSS 攻击原理

XSS (Cross-Site Scripting，跨站脚本攻击) 是一种注入攻击，攻击者通过在目标网站中注入恶意脚本，当用户浏览该页面时，恶意脚本会在用户的浏览器中执行，从而窃取用户敏感信息、劫持用户会话或进行其他恶意操作。

XSS 分类

  1. 反射型 XSS (Reflected XSS)：

    • 攻击者将恶意脚本作为请求的一部分（例如 URL 参数）发送给服务器。
    • 服务器接收到请求后，未经处理直接将恶意脚本输出到响应页面中。
    • 用户的浏览器解析响应页面时，会执行恶意脚本。
    • 这种攻击是非持久性的，每次用户发起包含恶意脚本的请求时才会触发。

  2. 存储型 XSS (Stored XSS)：

    • 攻击者将恶意脚本存储到服务器的数据库或其他持久化存储中（例如评论、文章等）。
    • 当用户浏览包含该恶意脚本的页面时，服务器会从存储中取出恶意脚本并输出到页面中。
    • 用户的浏览器解析页面时，会执行恶意脚本。
    • 这种攻击是持久性的，只要用户访问包含恶意脚本的页面就会触发。

  3. 基于 DOM 的 XSS (DOM-based XSS)：

    • 攻击者通过修改页面的 DOM 结构来注入恶意脚本。
    • 恶意脚本并不需要服务器参与，而是直接在用户的浏览器中执行。
    • 这种攻击通常利用 JavaScript 代码对 URL 或用户输入进行操作时存在的漏洞。

XSS 防御方法

  1. 输入验证和过滤：

    • 对所有用户输入进行严格的验证，只允许合法的输入数据。
    • 对用户输入进行过滤，移除或转义 HTML 标签、JavaScript 代码等特殊字符。
    • 使用服务端和客户端双重验证，确保输入数据的安全性。

  2. 输出编码 (Output Encoding)：

    • 在将数据输出到 HTML 页面时，对数据进行合适的编码。
    • HTML 编码 (如 & 转换为 &amp;，< 转换为 &lt;，> 转换为 &gt;等) 可以防止浏览器将字符解析为 HTML 标签或 JavaScript 代码。
    • 根据输出上下文选择合适的编码方式（例如，在 HTML 属性中需要进行 HTML 属性编码，在 JavaScript 中需要进行 JavaScript 编码）。

  3. 使用 HTTP Header 设置 Content-Security-Policy (CSP)：

    • CSP 是一种安全策略，允许开发者定义浏览器可以加载的资源来源。
    • 可以通过 CSP 限制内联脚本的执行，以及指定允许加载的外部脚本、样式表、图像等资源来源。
    • 可以有效的防御一些类型的 XSS 攻击。

  4. 设置 HttpOnly Cookie：

    • 将 Cookie 设置为 HttpOnly，禁止 JavaScript 访问该 Cookie。
    • 可以防止攻击者通过 XSS 攻击窃取用户的 Cookie 信息。

  5. 使用 XSS 防御库：

    • 许多开发框架和库都提供了内置的 XSS 防御功能。
    • 可以利用这些工具来简化 XSS 防御的工作。

  6. 其他防御措施：

    • 定期更新系统和软件，修复安全漏洞。
    • 谨慎使用第三方插件，避免引入不安全的代码。
    • 对用户进行安全意识培训，提高用户对 XSS 攻击的警惕性。

本题详细解读

深入解析 XSS 攻击原理

XSS 攻击的本质在于利用网站对用户输入或外部数据处理的信任漏洞，将恶意的 HTML 代码或脚本注入到网页中。当用户访问被注入恶意代码的网页时，浏览器会解析并执行这些代码，从而使得攻击者能够执行一系列恶意操作。

例如，一个简单的反射型 XSS 攻击示例：

用户访问以下 URL： https://example.com/search?q=<script>alert('XSS!')</script>

如果 example.com/search 页面的服务器代码直接将 URL 参数 q 的值（未经任何处理）输出到 HTML 页面中，那么浏览器将会执行 alert('XSS!') 这段 JavaScript 代码，弹出一个警告框。这虽然是一个简单的示例，但却揭示了 XSS 攻击的基本原理。

XSS 分类详解

反射型 XSS

反射型 XSS 攻击的关键在于攻击向量是通过 URL 参数或者其他 HTTP 请求参数传递的，服务器端仅仅是将这些参数的值（包含恶意脚本）原样返回给浏览器。由于攻击是非持久性的，所以这种攻击也称为 non-persistent XSS。通常，攻击者会构造一个包含恶意脚本的 URL，然后通过各种方式（例如邮件、社交媒体等）诱导用户点击。

存储型 XSS

存储型 XSS 的危害性通常比反射型 XSS 更大，因为它攻击的代码是被存储在服务器端的，这意味着只要有用户访问包含恶意脚本的页面就会受到攻击。存储型 XSS 的攻击通常发生在允许用户提交并存储数据的场景下，例如博客评论、论坛帖子、用户头像等等。攻击者可以通过提交包含恶意脚本的内容，将攻击代码存储到服务器数据库中。

基于 DOM 的 XSS

基于 DOM 的 XSS 攻击的特殊之处在于，攻击过程完全发生在客户端浏览器中，恶意脚本的来源通常是用户访问的网页本身，而不是服务器返回的响应。 例如一个页面通过JavaScript 获取URL中的参数，并使用 document.write() 将其输出到页面，用户构造恶意的参数，则可能会触发DOM XSS攻击。

XSS 防御方法的深入分析

输入验证和过滤

输入验证的目的是防止恶意代码注入，主要方式包括：

  • 白名单验证： 仅允许已知的安全字符和格式，其他一律拒绝。例如，如果需要输入电话号码，则只允许数字、加号、减号等字符。
  • 黑名单过滤： 移除或转义潜在的危险字符。例如，移除 <script>、<iframe> 等标签，或者将 > 转换为 &gt;。

需要注意的是，黑名单过滤存在被绕过的风险，因此白名单验证是更为推荐的做法。

输出编码

输出编码的核心思想是将特殊字符转换成其对应的 HTML 实体或 JavaScript 编码，确保浏览器不会将其解析为 HTML 标签或 JavaScript 代码。例如：

  • HTML 编码： 将 < 转换为 &lt;，> 转换为 &gt;，" 转换为 &quot; 等。
  • JavaScript 编码： 使用 JavaScript 字符串的转义字符，例如将 " 转义为 \"。

重要提示： 不同的输出上下文需要不同的编码方式，例如，在 HTML 属性中需要进行 HTML 属性编码，在 JavaScript 中需要进行 JavaScript 编码。

Content-Security-Policy (CSP)

CSP 通过 HTTP 响应头 Content-Security-Policy 设置，可以指定浏览器允许加载资源的来源，例如脚本、样式表、图片、字体等等。例如：

上面的 CSP 策略表示：

  • default-src 'self'：默认只允许加载同源资源。
  • script-src 'self' https://example.com：允许加载同源和 https://example.com 的脚本。
  • style-src 'self' 'unsafe-inline'：允许加载同源样式表和内联样式。

CSP 的使用能够有效地降低 XSS 攻击的影响，例如禁用内联脚本，限制外部脚本来源。

HttpOnly Cookie

HttpOnly Cookie 是一个特殊的 Cookie 标志，它的作用是禁止 JavaScript 访问 Cookie。如果一个 Cookie 被标记为 HttpOnly，那么它只能由 HTTP 请求发送，而不能被 JavaScript 通过 document.cookie 访问。这样可以防止攻击者通过 XSS 攻击窃取 Cookie 信息。

XSS 防御库

现代的 Web 开发框架和库通常都提供了 XSS 防御功能，例如 React、Angular、Vue 等框架都默认进行了输出编码，并提供了相应的 API 来处理用户输入。利用这些库能够简化 XSS 防御的工作。

其他防御措施

除了上述的方法外，定期更新系统和软件、谨慎使用第三方插件、对用户进行安全意识培训等也是必要的防御措施。这些措施能够帮助开发者建立一个更加安全的 Web 环境。

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