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JavaScript常见安全漏洞和自动化检测技术

前言

随着 Web2.0 的发展以及 Ajax 框架的普及，富客户端 Web 应用(Rich Internet Applications，RIA)日益增多，越来越多的逻辑已经开始从服务器端转移至客户端，这些逻辑通常都是使用 JavaScript 语言所编写。但遗憾的是，目前开发人员普遍不太关注 JavaScript 代码的安全性。据 IBM X-Force 2011 年中期趋势报告揭示，世界五百强的网站及常见知名网站中有 40% 存在 JavaScript 安全漏洞。本文将结合代码向读者展示常见 JavaScript 安全漏洞，旨在帮助读者能够在日常编码工作中规避这些安全漏洞。此外，客户端 JavaScript 安全漏洞与服务器端安全漏洞原理略为不同，自动化检测 JavsScript 安全漏洞目前存在较大的技术难题，本文将结合案例跟读者分享如何利用 IBM Rational AppScan Standard Edition V8.0 新特性(JavaScript Security Analyzer，JSA)技术自动化检测 JavaScript 安全漏洞。

JavaScript 常见安全漏洞

2010 年 12 月份，IBM 发布了关于 Web 应用中客户端 JavaScript 安全漏洞的白皮书，其中介绍了 IBM 安全研究机构曾做过的 JavaScript 安全状况调查。样本数据包括了 675 家网站，其中有财富 500 强公司的网站和另外 175 家著名网站，包括 IT 公司、Web 应用安全服务公司、社交网站等。为了不影响这些网站的正常运行，研究人员使用了非侵入式爬虫，仅扫描了无需登录即可访问的部分页面，每个站点不超过 200 个页面。这些页面都被保存下来，研究人员采用 IBM 的 JavaScript 安全分析技术离线分析了这些页面，集中分析了基于 DOM 的跨站点脚本编制及重定向两种漏洞。

测试结果令人惊叹，这些知名网站中有 14% 存在严峻的 JavaScript 安全问题，黑客可以利用这些漏洞进行植入流氓软件，植入钓鱼站点，以及劫持用户会话等。更令人惊叹不已的是，随着 IBM 的 JavaScript 安全分析技术的成熟发展，2011 年中期 X-Force 报告显示，IBM 重新测试了上述这些知名网站并发现了更多的安全漏洞，大约有 40% 的网站存在 JavaScript 安全漏洞。

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下文本文将结合代码向读者展示常见这些 JavaScript 安全漏洞，以便读者在实际编码过程中注意到这些安全问题，及早规避这些风险。

基于 DOM 的跨站点脚本编制

我们都听说过 XSS(Cross Site Script，跨站点脚本编制，也称为跨站脚本攻击)，指的是攻击者向合法的 Web 页面中插入恶意脚本代码(通常是 HTML 代码和 JavaScript 代码)然后提交请求给服务器，随即服务器响应页面即被植入了攻击者的恶意脚本代码，攻击者可以利用这些恶意脚本代码进行会话劫持等攻击。跨站点脚本编制通常分为反射型和持久型：当请求数据在服务器响应页面中呈现为未编码和未过滤时，即为反射型跨站点脚本编制;持久型指的是包含恶意代码的请求数据被保存在 Web 应用的服务器上，每次用户访问某个页面的时候，恶意代码都会被自动执行，这种攻击对于 Web2.0 类型的社交网站来说尤为常见，威胁也更大。应对跨站点脚本编制的主要方法有两点：一是不要信任用户的任何输入，尽量采用白名单技术来验证输入参数;二是输出的时候对用户提供的内容进行转义处理。

但鲜为人知的是还有第三种跨站点脚本编制漏洞。2005 年 Amit Klein 发表了白皮书《基于 DOM 的跨站点脚本编制—第三类跨站点脚本编制形式》("DOM Based Cross Site Scripting or XSS of the Third Kind")，它揭示了基于 DOM 的跨站点脚本编制不需要依赖于服务器端响应的内容，如果某些 HTML 页面使用了 document.location、document.URL 或者 document.referer 等 DOM 元素的属性，攻击者可以利用这些属性植入恶意脚本实施基于 DOM 的跨站点脚本编制攻击。

下面我们将通过一个很简单的 HTML 页面来演示基于 DOM 的跨站点脚本编制原理。假设有这么一个静态 HTML 页面(如清单 1 所示)，用来展示欢迎用户成功登录的信息。

清单 1. 存在 DOM based XSS 的 HTML 代码

 
 
    
  
  
  1.  
    2. 
  
  
  2. Welcome! 
    3. 
  
  
  3. Hi 
    4. 
  
  
  4.  
    5. 
  
  

  5.  
    6. 
  
  
  6. Welcome to our system 
    7. 
  
  
  7. … 
    8.

 

按照该页面 JavaScript 代码逻辑，它会接受 URL 中传入的 name 参数并展示欢迎信息，如清单 2 所示：

清单 2. 正常情况下的访问 URL

http://www.vulnerable.site/welcome.html?name=Jeremy

但如果恶意攻击者输入类似如下的脚本，见清单 3，该页面则会执行被注入的 JavaScript 脚本。

清单 3. 访问 URL 中注入脚本

http://www.vulnerable.site/welcome.html?name=

很明显，受害者的浏览器访问以上 URL 的时候，服务器端会跟正常情况下一样返回清单 1 中所示 HTML 页面，然后浏览器会继续将这个 HTML 解析成 DOM，DOM 中包含的 document 对象的 URL 属性将包含清单 3 中注入的脚本内容，当浏览器解析到 JavaScript 的时候会执行这段被注入的脚本，跨站点脚本编制攻击即成功实现。

值得关注的是，通过以上示例可以看出，恶意代码不需要嵌入服务器的响应中，基于 DOM 的跨站点脚本编制攻击也能成功。可能某些读者会认为：目前主流浏览器会自动转义 URL 中的 '<' 和 '>' 符号，转义后的注入脚本就不会被执行了，基于 DOM 的跨站点脚本编制也就不再有什么威胁了。这句话前半段是对的，但后半段就不准确了。我们要意识到攻击者可以很轻松地绕过浏览器对 URL 的转义，譬如攻击者可以利用锚点 '#' 来欺骗浏览器，如清单 4 所示。浏览器会认为 '#' 后面的都是片段信息，将不会做任何处理。

清单 4. 访问 URL 中结合锚点注入脚本

http://www.vulnerable.site/welcome.html#?name=

通过 URL 重定向钓鱼

网络钓鱼是一个通称，代表试图欺骗用户交出私人信息，以便电子欺骗身份。通过 URL 重定向钓鱼指的是 Web 页面会采用 HTTP 参数来保存 URL 值，且 Web 页面的脚本会将请求重定向到该保存的 URL 上，攻击者可以将 HTTP 参数里的 URL 值改为指向恶意站点，从而顺利启用网络钓鱼欺骗当前用户并窃取用户凭证。清单 5 给出了较为常见的含有通过 URL 重定向钓鱼漏洞的代码片段。

清单 5. 执行重定向的 JavaScript 代码片段

 
 
    
  
  
  1. 



    

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