CSRF是什麽？

（Cross Site Request Forgery, 跨站域請求偽造）是一種網絡的攻擊方式，它在 2007 年曾被列為互聯網 20 大安全隱患之一,也被稱為“One Click Attack”或者Session Riding，通常縮寫為CSRF或者XSRF，是一種對網站的惡意利用也就是人們所知道的釣魚網站。盡管聽起來像跨站腳本（XSS），但它與XSS非常不同，並且攻擊方式幾乎相左。XSS利用站點內的信任用戶，而CSRF則通過偽裝來自受信任用戶的請求來利用受信任的網站。與XSS攻擊相比，CSRF攻擊往往不大流行（因此對其進行防範的資源也相當稀少）和難以防範，所以被認為比XSS更具危險性。

CSRF可以做什麽？

你這可以這麽理解 CSRF 攻擊：攻擊者盜用了你的身份，偽裝成你發送惡意請求。CSRF能夠做的事情包括：以你名義發送郵件，發消息，盜取你的賬號，甚至於購買商品，虛擬貨幣轉賬......造成的問題包括：個人隱私泄露以及財產安全。

它這麽厲害，那它的原理是什麽？

通過下圖來簡述原理

登錄受信任網站A，並在本地生成Cookie。
在不登出A的情況下，訪問危險網站B。
看到這裏，你也許會說：“如果我不滿足以上兩個條件中的一個，我就不會受到CSRF的攻擊”。是的，確實如此，但你不能保證以下情況不會發生：
1.你不能保證你登錄了一個網站後，不再打開一個tab頁面並訪問另外的網站。
2.你不能保證你關閉瀏覽器了後，你本地的Cookie立刻過期，你上次的會話已經結束。（事實上，關閉瀏覽器不能結束一個會話，但大多數人都會錯誤的認為關閉瀏覽器就等於退出登錄/結束會話了......）
3.上圖中所謂的攻擊網站，可能是一個存在其他漏洞的可信任的經常被人訪問的網站。

詳細的原理介紹

幾種常見的攻擊類型

GET類型的CSRF

這種類型的CSRF一般是由於程序員安全意識不強造成的。GET類型的CSRF利用非常簡單，只需要一個HTTP請求，所以，一般會這樣利用：

<img src=http://wooyun.org/csrf?xx=11 /> 

在訪問含有這個img的頁面後，成功向http://wooyun.org/csrf?xx=11 發出了一次HTTP請求。所以，如果將該網址替換為存在GET型CSRF的地址，就能完成攻擊了。

烏雲案例

POST類型的CSRF

這種類型的CSRF危害沒有GET型的大，利用起來通常使用的是一個自動提交的表單，如：

<form
 
 action=http://wooyun.org/csrf.php method=POST>
    <input type="text" name="xx" value="11" />
</form>
<script> document.forms[0].submit(); </script> 

訪問該頁面後，表單會自動提交，相當於模擬用戶完成了一次POST操作。

烏雲案例

其他其他猥瑣流CSRF

過基礎認證的CSRF(常用於路由器):

POC:

<img src=http://admin:[email protected] /> 

加載該圖片後，路由器會給用戶一個合法的SESSION，就可以進行下一步操作了。
烏雲案例

防禦CSRF的策略

在業界目前防禦 CSRF 攻擊主要有三種策略：驗證 HTTP Referer 字段；在請求地址中添加 token 並驗證；在 HTTP 頭中自定義屬性並驗證。下面就分別對這三種策略進行詳細介紹。

驗證 HTTP Referer 字段

根據 HTTP 協議，在 HTTP 頭中有一個字段叫 Referer，它記錄了該 HTTP 請求的來源地址。在通常情況下，訪問一個安全受限頁面的請求來自於同一個網站，比如需要訪問 http://bank.example/withdraw?account=bob&amount=1000000&for=Mallory，用戶必須先登陸 bank.example，然後通過點擊頁面上的按鈕來觸發轉賬事件。因此，要防禦 CSRF 攻擊，網站只需要對於每一個轉賬請求驗證其 Referer 值，如果是以 bank.example 開頭的域名，則說明該請求是來自銀行網站自己的請求，是合法的。如果 Referer 是其他網站的話，則有可能是黑客的 CSRF 攻擊，拒絕該請求。
這種方法的顯而易見的好處就是簡單易行，網站的普通開發人員不需要操心 CSRF 的漏洞，只需要在最後給所有安全敏感的請求統一增加一個攔截器來檢查 Referer 的值就可以。
然而，這種方法並非萬無一失。Referer 的值是由瀏覽器提供的，雖然 HTTP 協議上有明確的要求，但是每個瀏覽器對於 Referer 的具體實現可能有差別，並不能保證瀏覽器自身沒有安全漏洞。使用驗證 Referer 值的方法，就是把安全性都依賴於第三方（即瀏覽器）來保障，從理論上來講，這樣並不安全。事實上，對於某些瀏覽器，比如IE6 或 FF2，目前已經有一些方法可以篡改 Referer 值。如果 網站支持IE6 瀏覽器，黑客完全可以把用戶瀏覽器的 Referer 值設為以 bank.example 域名開頭的地址，這樣就可以通過驗證，從而進行 CSRF 攻擊。
即便是使用最新的瀏覽器，黑客無法篡改 Referer 值，這種方法仍然有問題。因為 Referer 值會記錄下用戶的訪問來源，有些用戶認為這樣會侵犯到他們自己的隱私權，特別是有些組織擔心 Referer 值會把組織內網中的某些信息泄露到外網中。因此，用戶自己可以設置瀏覽器使其在發送請求時不再提供 Referer。當他們正常訪問銀行網站時，網站會因為請求沒有 Referer 值而認為是 CSRF 攻擊，拒絕合法用戶的訪問。

在請求地址中添加 token 並驗證

CSRF 攻擊之所以能夠成功，是因為黑客可以完全偽造用戶的請求，該請求中所有的用戶驗證信息都是存在於 cookie 中，因此黑客可以在不知道這些驗證信息的情況下直接利用用戶自己的 cookie 來通過安全驗證。要抵禦 CSRF，關鍵在於在請求中放入黑客所不能偽造的信息，並且該信息不存在於 cookie 之中。可以在 HTTP 請求中以參數的形式加入一個隨機產生的 token，並在服務器端建立一個攔截器來驗證這個 token，如果請求中沒有 token 或者 token 內容不正確，則認為可能是 CSRF 攻擊而拒絕該請求。
這種方法要比檢查 Referer 要安全一些，token 可以在用戶登陸後產生並放於 session 之中，然後在每次請求時把 token 從 session 中拿出，與請求中的 token 進行比對，但這種方法的難點在於如何把 token 以參數的形式加入請求。對於 GET 請求，token 將附在請求地址之後，這樣 URL 就變成 http://url?csrftoken=tokenvalue。 而對於 POST 請求來說，要在 form 的最後加上 <input type=”hidden” name=”csrftoken” value=”tokenvalue”/>，這樣就把 token 以參數的形式加入請求了。但是，在一個網站中，可以接受請求的地方非常多，要對於每一個請求都加上 token 是很麻煩的，並且很容易漏掉，通常使用的方法就是在每次頁面加載時，使用 javascript 遍歷整個 dom 樹，對於 dom 中所有的 a 和 form 標簽後加入 token。這樣可以解決大部分的請求，但是對於在頁面加載之後動態生成的 html 代碼，這種方法就沒有作用，還需要程序員在編碼時手動添加 token。
該方法還有一個缺點是難以保證 token 本身的安全。特別是在一些論壇之類支持用戶自己發表內容的網站，黑客可以在上面發布自己個人網站的地址。由於系統也會在這個地址後面加上 token，黑客可以在自己的網站上得到這個 token，並馬上就可以發動 CSRF 攻擊。為了避免這一點，系統可以在添加 token 的時候增加一個判斷，如果這個鏈接是鏈到自己本站的，就在後面添加 token，如果是通向外網則不加。不過，即使這個 csrftoken 不以參數的形式附加在請求之中，黑客的網站也同樣可以通過 Referer 來得到這個 token 值以發動 CSRF 攻擊。這也是一些用戶喜歡手動關閉瀏覽器 Referer 功能的原因。

在 HTTP 頭中自定義屬性並驗證

這種方法也是使用 token 並進行驗證，和上一種方法不同的是，這裏並不是把 token 以參數的形式置於 HTTP 請求之中，而是把它放到 HTTP 頭中自定義的屬性裏。通過 XMLHttpRequest 這個類，可以一次性給所有該類請求加上 csrftoken 這個 HTTP 頭屬性，並把 token 值放入其中。這樣解決了上種方法在請求中加入 token 的不便，同時，通過 XMLHttpRequest 請求的地址不會被記錄到瀏覽器的地址欄，也不用擔心 token 會透過 Referer 泄露到其他網站中去。
然而這種方法的局限性非常大。XMLHttpRequest 請求通常用於 Ajax 方法中對於頁面局部的異步刷新，並非所有的請求都適合用這個類來發起，而且通過該類請求得到的頁面不能被瀏覽器所記錄下，從而進行前進，後退，刷新，收藏等操作，給用戶帶來不便。另外，對於沒有進行 CSRF 防護的遺留系統來說，要采用這種方法來進行防護，要把所有請求都改為 XMLHttpRequest 請求，這樣幾乎是要重寫整個網站，這代價無疑是不能接受的。

防禦實例

Sailajs框架中的JavaScript 代碼示例

下面將以 JavaScript 為例，對上述三種方法分別用代碼進行示例。

1.驗證 Referer

// 從 HTTP 頭中取得 Referer 值
 var referer=req.headers.Referer; 
 // 判斷 Referer 是否以 test.example 開頭
 if((referer!=null) && (_.startsWith(referer, “test.example ”)){ 
    // 驗證通過
 }else{ 
    // 驗證失敗，返回錯誤
 }

2.驗證請求中的 token

 var session = req.session;

 // 從 session 中得到 csrftoken 屬性
 var  token = session.csrftoken; 
 if(token == null){ 

    // 產生新的 token 放入 session 中
    token = generateToken(); 
    token.csrftoken = token ; 
   return ....
 } else{ 

    // 從 HTTP 頭中取得 csrftoken 
    var  token = req.headers.csrftoken; 

    // 從請求參數中取得 csrftoken 
    var  xhrToken = req.param(‘csrftoken‘); 
    if(token != null && xhrToken != null && token.equals(xhrToken)){ 
       return ...
    }else{ 
        return ...  // ERROR
    } 
 }
HTTP 頭中自定義屬性(網上例子)
var plainXhr = dojo.xhr; 

 // 重寫 dojo.xhr 方法
 dojo.xhr = function(method,args,hasBody) { 
    // 確保 header 對象存在
    args.headers = args.header || {}; 
        
    tokenValue = ‘<%=request.getSession(false).getAttribute("csrftoken")%>‘; 
    var token = dojo.getObject("tokenValue"); 
    
    // 把 csrftoken 屬性放到頭中
    args.headers["csrftoken"] = (token) ? token : "  "; 
    return plainXhr(method,args,hasBody); 
 };

總結

CSRF 是一種危害非常大的攻擊，又很難以防範。目前幾種防禦策略雖然可以很大程度上抵禦 CSRF 的攻擊，但並沒有一種完美的解決方案。一些新的方案正在研究之中，比如對於每次請求都使用不同的動態口令，把 Referer 和 token 方案結合起來，甚至嘗試修改 HTTP 規範，但是這些新的方案尚不成熟，要正式投入使用並被業界廣為接受還需時日。在這之前，我們只有充分重視 CSRF，根據系統的實際情況選擇最合適的策略，這樣才能把 CSRF 的危害降到最低

CSRF攻擊與防禦原理