Web安全之CSRF攻击的防御措施

CSRF是什么？

Cross Site Request Forgery，中文是：跨站点请求伪造。

CSRF攻击者在用户已经登录目标网站之后，诱使用户访问一个攻击页面，利用目标网站对用户的信任，以用户身份在攻击页面对目标网站发起伪造用户操作的请求，达到攻击目的。

举个例子

简单版：

假如博客园有个加关注的GET接口，blogUserGuid参数很明显是关注人Id，如下：

http://www.cnblogs.com/mvc/Follow/FollowBlogger.aspx?blogUserGuid=4e8c33d0-77fe-df11-ac81-842b2b196315

那我只需要在我的一篇博文内容里面写一个img标签：

<img style="width:0;" src="http://www.cnblogs.com/mvc/Follow/FollowBlogger.aspx?blogUserGuid=4e8c33d0-77fe-df11-ac81-842b2b196315"   />

那么只要有人打开我这篇博文，那就会自动关注我。

升级版：

假如博客园还是有个加关注的接口，不过已经限制了只获取POST请求的数据。这个时候就做一个第三方的页面，但里面包含form提交代码，然后通过QQ、邮箱等社交工具传播，诱惑用户去打开，那打开过博客园的用户就中招了。

在说例子之前要纠正一个iframe问题，有人会直接在第三方页面这样写。如下：

<!DOCTYPE HTML>

<html lang="en-US">

<head>

<title>CSRF SHOW</title>

</head>

     <body>

          <!--不嵌iframe会跳转-->

          <iframe style="display:none;">

               <form  name="form1" action="http://www.cnblogs.com/mvc/Follow/FollowBlogger.aspx" method="post">

                    <input type="hidden" name="blogUserGuid" value="4e8c33d0-77fe-df11-ac81-842b2b196315"/>

                    <input type="submit" value>

               </form>

               <script>

                    document.forms.form1.submit();

               </script>

          </iframe>

     </body>

</html>

这样是用问题的，由于同源策略的原因，iframe内容根本加载不出来，所以里面form提交当然不会执行。

PS：我尝试了chrome、IE11、Firefox，情况都是这样。

所以可以用嵌多一层页面方式解决，如下：

第一个展示页面（test）:

<!DOCTYPE HTML>

<html lang="en-US">

<head>

<title>CSRF SHOW</title>

</head>

     <body>

          <iframe style="display:none;" src="test2.html"></iframe>

     </body>

</html>

第二个隐藏页面（test2）:

<!DOCTYPE HTML>

<html lang="en-US">

<head>

<title>CSRF GET</title>

<body>

     <form  name="form1" action="http://www.cnblogs.com/mvc/Follow/FollowBlogger.aspx" method="post">

          <input type="hidden" name="blogUserGuid" value="4e8c33d0-77fe-df11-ac81-842b2b196315"/>

          <input type="submit" value>

     </form>

     <script>

          document.forms.form1.submit();

     </script>

</body>

</html>

这样就可以解决了，有人会问为什么要加多一层iframe，因为不嵌iframe页面会重定向，这样就降低了攻击的隐蔽性。另外我们test页面不使用XMLHTTPRequest发送POST请求，是因为有跨域的问题，而form可以跨域post数据。

进阶版：

假如博客园还是有个加关注的接口，已经限制POST，但博文内容是直接贴进HTML（未过滤），那就遭受XSS攻击。那么就可以直接把上面代码嵌入博文，那么只要有人打开我这篇博文，还是会自动关注我，这组合攻击方式称为XSRF。

CSRF攻击的本质原因

CSRF攻击是源于Web的隐式身份验证机制！Web的身份验证机制虽然可以保证一个请求是来自于某个用户的浏览器，但却无法保证该请求是用户批准发送的。CSRF攻击的一般是由服务端解决。

CSRF工具的防御手段

1. 尽量使用POST，限制GET

GET接口太容易被拿来做CSRF攻击，看第一个示例就知道，只要构造一个img标签，而img标签又是不能过滤的数据。接口最好限制为POST使用，GET则无效，降低攻击风险。

当然POST并不是万无一失，攻击者只要构造一个form就可以，但需要在第三方页面做，这样就增加暴露的可能性。

2. 浏览器Cookie策略

IE6、7、8、Safari会默认拦截第三方本地Cookie（Third-party Cookie）的发送。但是Firefox2、3、Opera、Chrome、Android等不会拦截，所以通过浏览器Cookie策略来防御CSRF攻击不靠谱，只能说是降低了风险。

PS：Cookie分为两种，Session Cookie（在浏览器关闭后，就会失效，保存到内存里），Third-party Cookie（即只有到了Exprie时间后才会失效的Cookie，这种Cookie会保存到本地）。

PS：另外如果网站返回HTTP头包含P3P Header，那么将允许浏览器发送第三方Cookie。

3. 加验证码

验证码，强制用户必须与应用进行交互，才能完成最终请求。在通常情况下，验证码能很好遏制CSRF攻击。但是出于用户体验考虑，网站不能给所有的操作都加上验证码。因此验证码只能作为一种辅助手段，不能作为主要解决方案。

4. Referer Check

Referer Check在Web最常见的应用就是“防止图片盗链”。同理，Referer Check也可以被用于检查请求是否来自合法的“源”（Referer值是否是指定页面，或者网站的域），如果都不是，那么就极可能是CSRF攻击。

但是因为服务器并不是什么时候都能取到Referer，所以也无法作为CSRF防御的主要手段。但是用Referer Check来监控CSRF攻击的发生，倒是一种可行的方法。

5. Anti CSRF Token

现在业界对CSRF的防御，一致的做法是使用一个Token（Anti CSRF Token）。

例子：

1. 用户访问某个表单页面。

2. 服务端生成一个Token，放在用户的Session中，或者浏览器的Cookie中。

3. 在页面表单附带上Token参数。

4. 用户提交请求后，服务端验证表单中的Token是否与用户Session（或Cookies）中的Token一致，一致为合法请求，不是则非法请求。

这个Token的值必须是随机的，不可预测的。由于Token的存在，攻击者无法再构造一个带有合法Token的请求实施CSRF攻击。另外使用Token时应注意Token的保密性，尽量把敏感操作由GET改为POST，以form或AJAX形式提交，避免Token泄露。

注意：

CSRF的Token仅仅用于对抗CSRF攻击。当网站同时存在XSS漏洞时候，那这个方案也是空谈。所以XSS带来的问题，应该使用XSS的防御方案予以解决。

总结

CSRF攻击是攻击者利用用户的身份操作用户帐户的一种攻击方式，通常使用Anti CSRF Token来防御CSRF攻击，同时要注意Token的保密性和随机性。