聊聊前端安全之CSRF
一、什么是CSRF
CSRF（Cross Site Request Forgery，跨站域请求伪造），通常缩写为 CSRF。CSRF攻击是攻击者通过伪装成受信任用户向服务器发起各种请求，达到欺骗服务器接收并执行指令，造成的一系列危害的一种网络攻击方式。
二、CSRF的原理
原理流程图形化展示如上图所示，下面为原理流程释义：
- 用户正常登录A网站，登录成功后，A网站将Cookies保存在用户浏览器中
- 黑客通过散发信息，诱导用户访问恶意网站B
- 在恶意网站B中，使用诱导信息，诱导用户点击链接或者按钮，触发发送恶意指令给A网站的操作
- 浏览器携带着当前用户在A网站的身份认证信息（Cookies等），向A网站发送用户并未授权的恶意指令
- 服务器在收到信息后，不会分辨也无法分辨是否是用户真实的指令，便执行了恶意指令
- 至此攻击成功
三、CSRF的危害
伪造用户授权，执行恶意操作。例如：修改用户的头像、发消息、修改收货地址、修改密码、添加/删除好友等等操作。
四、CSRF的实践
当前有两个网站，一个正常的网站A（www.sheep.com），一个恶意网站B（www.evil.com） 首先用户正常登录网站A，账号admin 密码 admin
登录后的效果
首先看一下未添加CSRF防御的修改密码功能
前端代码
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>修改密码</title>
</head>
<body>
<form action="updatePass.php" method="post">
<input type="password" name="password">
<input type="submit" name="update" value="修改">
</form>
</body> 尝试修改密码为6个1，修改后的结果
后端php代码
if(!empty($_REQUEST['update'])){
if(!empty($_SESSION['user'])){
$fp= fopen("check", "r");
while ($userinfo = fscanf($fp, "%s\t%s")) {
list ($name, $password) = $userinfo;
}
fclose($fp);
$str="admin ".$_REQUEST['password'];
$fp1= fopen("check", "w");
fwrite($fp1,$str);
echo "新密码已更新：账号：$name 密码：".$_REQUEST['password'];
fclose($fp1);
echo " <a href='index.php'>返回 ";
echo "<a href='logout.php?logout=1'>退出</a>";
}else{
echo "非法访问，请登录。<a href='index.html'>点此处返回</a>";
}
}else{
die();
}此时的功能未做任何CSRF防御，若此时用户在未退出登录的情况下，访问了恶意网站B
在恶意网站B中设置了两种攻击模式，一种为form表单攻击，一种为a标签攻击。
form表单模式：
首先看下form表单攻击，我们将恶意form表单藏在了一个红包图片里诱导用户点击红包
用户点击完红包后，密码被修改为999999
恶意表单核心代码
<form name="forms" action="http://www.sheep.com/CSRFTest/updatePass.php" method="POST">
<input type="hidden" name="password" value="999999" />
<input type="hidden" name="update" value="123" />
<div class="img-box">
<div class="img-box-text">点击右侧图片开始参加抢红包活动</div>
<img class="img-box-img" src="./img/hongbao.jpeg" alt="submit" onClick="return check(document.forms); " />
</div>
</form>a标签模式：
模拟a标签攻击，我们伪造了一个360导航网址，将恶意a标签藏在了放假安排处，在用户点击放假安排后触发攻击
核心代码展示
<a class="rs_calendar" id="astro" href="http://www.sheep.com/CSRFTest/updatePass.php?password=222222&update=%E4%BF%AE%E6%94%B9">放假安排</a>
在模拟测试环境下，demo写的不是很逼真，在真实场景下，该恶意页面会伪造的非常逼真，且会做到无感知，即在点击完抢红包后，会通过编写代码返回抢红包成的结果，不会返回原始修改密码成功的结果，从而实现全流程用户被攻击而无感知。
在防御方面，我们增加了表单的Token验证以及Token单次验证失效的判断
可以看到，在每次表单获取的时候，都获取了一个随机Token 提交表单代码
以下是防止CSRF攻击的提交表单的页面代码
<?php
session_start();
if(empty($_SESSION['user'])){
Header("Location: index.html");
die();
}else{
//$token=1;
$token = md5(uniqid(rand(1000,9999), TRUE));
// echo $token;
$_SESSION['token'] = $token;
$_SESSION['CheckNum'] =1;
}
?>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>防止CSRF修改密码</title>
</head>
<body>
<form action="updatePassTocken.php" method="post">
<input type="password" name="password">
<input type="hidden" name="tocken" value="<?=$_SESSION['token'] ?>">
<input type="submit" name="update" value="修改">
</form>
</body>以下是增加了CSRF防御的后端php代码（密码修改）
<?php
error_reporting(E_ALL^E_NOTICE);
session_start();
if(!empty($_REQUEST['update'])){
if(!empty($_SESSION['user'])){
if(!empty($_REQUEST['tocken'])&&($_SESSION['token']==$_REQUEST['tocken'])){
if($_SESSION['CheckNum']==1){
$_SESSION['CheckNum']=2;
$fp= fopen("check", "r");
while ($userinfo = fscanf($fp, "%s\t%s")) {
list ($name, $password) = $userinfo;
}
fclose($fp);
$str="admin ".$_REQUEST['password'];
$fp1= fopen("check", "w");
fwrite($fp1,$str);
echo "新密码已更新：账号：$name 密码：".$_REQUEST['password'];
fclose($fp1);
echo " <a href='index.php'>返回 ";
echo "<a href='logout.php?logout=1'>退出</a>";
}else{
echo "只允许提交一次请求！";
}
}else{
echo "发现CSRF攻击！";
}
}else{
echo "非法访问，请登录。<a href='index.html'>点此处返回</a>";
}
}else{
echo "请从官方地址点击访问，<a href='index.html'>点此处返回</a>";
die();
}若是从表单提交的则会修改成功
若此时访问恶意网站B，发起CSRF攻击
点击模拟攻击按钮
我们可以看到，增加了CSRF验证功能后，攻击者无法成功攻击。
五、那么，该如何防御CSRF攻击
一般防御方法：
1、添加Referer 来源验证 。
Referer的值是否是指定页面，或者网站的域，如果都不是，那么就极可能是CSRF攻击。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。
2、核心功能增加二次校验（短信验证、邮箱验证、图片验证码等等）。
但是验证码，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。
核心防御方法：
1、增加随机Token验证，Token验证一次失效。
每一个网页包含一个web server产生的token，提交时，也将该token提交到服务器，服务器进行判断，如果token不对，就判定为CSRF攻击。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。