时间：2024-05-04
冯 倩
（中南民族大学，计算机科学学院，湖北 武汉 430074）
随着互联网技术的飞速发展，web应用越来越流行，现如今web应用已进入我们生活的方方面面。我们已经习惯网上购物，逛论坛，刷微博，发帖等web应用。然而web安全问题不断出现，针对web应用的网络攻击时常发生，因此web应用的安全性也受到更多关注。根据最新的OWASP（Open Web Application Security Project）统计，XSS漏洞依然是web应用漏洞的第三名[1]。XSS攻击是一种经常出现在Web应用程序中的计算机安全漏洞，由于web应用程序对用户的输入过滤不足而产生[2]。攻击者利用网站漏洞把恶意的脚本代码注入到网页之中，当用户浏览这些网页时就会执行其中的恶意代码，对受害用户造成 Cookie资料盗窃[3]、回话劫持[4]、钓鱼欺骗[5]、网页挂马[6]等各种攻击。XSS攻击无论对网站还是对用户造成的危害甚大，因此研究XSS攻击防御显得尤为重要，它能源头上防止XSS攻击。
XSS漏洞主要分为三类：反射性 XSS（reflected- XSS），存储型XSS(stored-XSS，DOM型XSS(DOM- based XSS)[7]。反射型XSS漏洞是用户提交的数据立即被服务器处理并返回一个响应页面，若用户提交的数据没有经过有效地过滤就会产生反射型 XSS漏洞[8]；存储型XSS漏洞是服务器端没有对用户提交的数据没做有效的过滤，并将数据存入数据库，当用户浏览网页时，服务器从数据库中加载数据并在网页中显示，从而形成存储型XSS漏洞[9]；DOM型XSS漏洞是浏览器在接受到HTML代码后，由浏览器向网页中嵌入恶意脚本代并执行产生[10]。存储型XSS漏洞是对web服务器进行攻击且不易发现，造成的危害甚大，然而当前没有一个较好的检测工具。
XSS漏洞挖掘的方法主要有静态分析和动态分析方法[11]。静态分析是针对应用程序的源码进行分析，通过分析源码来发现可能存在的漏洞，属于白盒测试。相关的自动化检测工具有Fortify SCA、XSSDetect、Pixy等[12]。这类检测工具可以实现高效率自动检测。但静态分析具有一定的局限性，它需要获取目标站点的源码。动态分析是在 Web站点运行过程中，根据运行结果推测Web站点中可能存在的漏洞，属于黑盒测试[13]。动态检测方法具有准确率高、针对性强和无需程序源代码的优势，不足之处是不当的攻击向量可能造成较高的漏报率，因此要求攻击向量样本的选取要全面，以此来降低漏报率，同时过大的样本又会造成检测效率低下。
当前对防御存储型XSS攻击的方法按其所处时间分为两大类，在程序开发期进行预防，主要有安全编码规范，对用户的输入的信息进行消毒处理[14]；在程序完成后进行漏洞检测，主要有静态分析，动态分析。静态分析有源代码审查，污点分析，动态分析有模糊测试和渗漏测试[14]。当前也有一些研究者研究如何防御XSS攻击，但都比较片面，本文深入研究XSS攻击原理，并提出XSS防御策略。
本文主要完成了以下几项工作：
1. 深入研究XSS攻击工作原理和特点；
2. 提出XSS防御策略；
3. 实现漏洞检测工具并进行实验测试。
反射型XSS漏洞是用户提交的数据立即被服务器处理并返回一个响应页面，若用户提交的数据没有经过有效地过滤就会产生反射型XSS漏洞[8]，反射型XSS漏洞特点是漏洞在服务端形成，立即执行且执行一次、非持久化；存储型XSS漏洞是服务器端没有对用户提交的数据做有效的过滤，并将数据存入数据库，当用户浏览网页时，服务器从数据库中加载数据并在网页中显示，从而形成存储型XSS漏洞[9]，存储型XSS漏洞特点是漏洞在服务端形成，攻击向量存入数据库中、非立即执行、可以执行多次、持久化；DOM型XSS漏洞是浏览器在接受到HTML代码后，由浏览器向网页中嵌入恶意脚本代并执行产生[10]，DOM型XSS漏洞特点是漏洞在客户端形成，立即执行且执行一次、非持久化。
黑客构造一个有恶意代码URL发给用户，用户点击URL，服务器将恶意代码发送给浏览器，并在浏览器中执行，从而造成攻击。
图1 反射型XSS攻击原理图Fig.1 Attack principle of reflective xss
黑客提交恶意代码到 web服务器，web服务器将恶意代码存放在数据库中，当用户浏览页面是，web服务器从数据库中读取恶意代码并发给浏览器，恶意代码在用户浏览器中执行，从而造成攻击。
图2 存储型XSS攻击原理图Fig.2 Attack principle of stored xss
如图3所示，黑客构造一个有恶意代码URL发给用户，用户点击 URL，浏览器读取 URL中的恶意代码并执行，从而造成攻击。
XSS防御主要有如图4中方式。
图3 DOM型XSS攻击原理图Fig.3 Attack principle of dom xss
图4 XSS防御图Fig.4 Defense of stored xss
将XSS攻击向量寄生的宿主（HTML标签，事件，属性）过滤掉，XSS攻击向量便不能发生。
1. 过滤