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2023 iThome 鐵人賽

DAY 4
2
Security

Beyond XSS:探索網頁前端資安宇宙系列 第 4

[Day4] 再多了解 XSS 一點點

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上一篇中有提到針對不同的情境,攻擊者會需要調整 XSS payload 才能確保效果,例如說注入點在 innerHTML 的話,用 <script>alert(1)</script> 就起不了任何作用。因此,我們必須多了解 XSS 一點點,才能知道到底有哪些方式可以攻擊。

學習攻擊,就是學習防禦,必須先知道怎麼攻擊才知道怎麼防禦,才能防得澈底、防得有效率。

能夠執行 JavaScript 的方式

當你能夠掌控 HTML 以後,有很多種方式可以執行 JavaScript。

最常見的一種莫過於 <script> 標籤,但這種的缺點之一就是很容易被 WAF(Web Application Firewall),網站用的防火牆所識別出來,之二是上一篇提過的,在 innerHTML 的情境下不管用。

除了 <script>,我們也可以用其他標籤搭配 inline event handler 來執行程式碼,例如說:

<img src="not_exist" onerror="alert(1)">

載入一張不存在的圖片,並且利用 onerror 的方式去執行程式碼。

其實很多人(包括我),src 都會寫成 x,因為好寫好記嘛,而且通常 x 這個路徑不會存在,但如果存在的話 onerror 就不會被觸發。因此有個笑話是可以在網站根目錄放一張叫做 x 的圖片,有些攻擊者可能就不會發現網站有 XSS 漏洞。

除了 onerror 以外,只要是 event handler,都是可以利用的對象,像這樣:

<button onclick="alert(1)">拜託點我</button>

只要點了按鈕之後就會彈出 alert。不過這種的差別在於「使用者必須做一些動作」才能觸發 XSS,例如說點擊按鈕,而前面 img 的案例使用者什麼也不用做,XSS 就會被觸發了。

如果想要更短的,可以用 svgonload 事件:

<svg onload="alert(1)">

這邊補充一些小知識,在 HTML 中屬性的 " 不是必要的,如果你的內容沒有空格,基本上拿掉也無妨,甚至連標籤跟屬性間的空格都可以用 / 取代,因此 svg 的 payload 可以寫成這樣:

<svg/onload=alert(1)>

不需要空格也不需要雙引號跟單引號,就可以構造出一個 XSS 的 payload。

常見會被拿來利用的 event handler 有:

  1. onerror
  2. onload
  3. onfocus
  4. onblur
  5. onanimationend
  6. onclick
  7. onmouseenter

除了 on 開頭的這些 event handler 以外,還有一種方式可以執行程式碼,有寫過前端的可能有看過:

<a href=javascript:void(0)>Link</a>

這是為了讓元素點下去以後沒有任何反應,從這個範例也可以看出我們能利用 href 來執行程式碼,像這樣:

<a href=javascript:alert(1)>Link</a>

總結一下,在 HTML 中想要執行 JavaScript 的話基本上有以下幾種方式:

  1. <script> 標籤
  2. 屬性中的 event handler(都會是 on 開頭)
    3.javascript: 偽協議

知道這些方式以後,就可以搭配不同的情境來做使用。

如果想知道更多的 payload,可以參考 Cross-site scripting (XSS) cheat sheet,裡面有各式各樣的 payload。

不同情境的 XSS 以及防禦方式

通常我們會把可以植入 payload 的地方稱為注入點,以底下這段程式碼而言:

<div>
  Hello, <span id="name"></span>
</div>
<script>
  const qs = new URLSearchParams(window.location.search)
  const name = qs.get('name')
  document.querySelector('#name').innerHTML = name
</script>

注入點就在 document.querySelector('#name').innerHTML = name 這行。

不同的注入點,會影響到怎麼攻擊以及怎麼防禦,以下簡單分類出三個不同的情境。

注入 HTML

這個是最常見的狀況了,無論是上面的案例或是底下的 PHP 都一樣:

<?php
 echo "Hello, <h1>" . $_GET['name'] . '</h1>';
?>

這兩種案例都是直接給你一塊空白的 HTML 讓你去操作,因此可以直接寫入任何想要的元素,非常自由。

舉例來說,用 <img src=not_exist onerror=alert(1)> 這個非常常見的 payload 就能執行 JavaScript。

而防禦方法就是把使用者輸入中的 <> 全部取代掉,它就沒有辦法插入新的 HTML 標籤,就沒辦法做到任何事情。

注入屬性

有時候你會看到底下的程式碼,輸入的內容是做為某個屬性的值,被包在屬性裡面的:

<div id="content"></div>
<script>
  const qs = new URLSearchParams(window.location.search)
  const clazz = qs.get('clazz')
  document.querySelector('#content').innerHTML = `
    <div class="${clazz}">
      Demo
    </div>
  `
</script>

這時候如果還是用上面的 <img src=not_exist onerror=alert(1)> 就會不起作用,因為輸入的值是屬性的內容。

想要執行 XSS 的話,可以先跳脫這個屬性並且關閉標籤,像是這樣:"><img src=not_exist onerror=alert(1)>,如此一來,整段 HTML 就會變成:

<div class=""><img src=not_exist onerror=alert(1)>">
  Demo
</div>

跳脫屬性以後,就可以插入我們想要的 HTML 標籤了。

從這個案例中可以看出為什麼我說了情境很重要,如果你以為 XSS 都是剛剛提的第一種情境並且只處理了 <> 這兩個字元,在這個情境下就會失效,因為攻擊者可以不透過新的標籤來攻擊。

例如說利用 " tabindex=1 onfocus="alert(1)" x=" 這個完全不含有 <> 的 payload,HTML 會變成:

<div class="" tabindex=1 onfocus="alert(1)" x="">
  Demo
</div>

與新增 HTML 標籤不同,這種攻擊方式利用了原本 div 標籤的 onfocus 事件來執行 XSS。所以在做過濾的時候,除了 <> 以外,需要連 '" 也一起編碼。

另外,這也是為什麼應該避免寫出這樣的程式碼:

document.querySelector('#content').innerHTML = `
  <div class=${clazz}>
    Demo
  </div>

上面的屬性沒有用 " 或是 ' 包起來,因此就算我們以為有做了防護,把 <>"' 這些字元都做了編碼,攻擊者還是可以透過空格來新增其他屬性。

注入 JavaScript

除了 HTML 以外,有些時候使用者的輸入甚至會反映在 JavaScript 裡面,例如說:

<script>
  const name = "<?php echo $_GET['name'] ?>";
  alert(name);
</script>

如果單看這一段程式碼,或許有些人以為只要編碼 " 就夠了,因為這樣就沒辦法跳出字串嘛。但這樣做是有問題的,因為可以利用 </script> 先把標籤關掉,再注入其他的標籤等等。

所以這個情境還是要跟之前一樣,把 <>"' 都做編碼,讓攻擊者沒辦法跳脫字串。

但儘管如此,仍需要注意的是如果在輸入裡面加一個空行,就會因為換行導致整段程式碼無法執行,出現 SyntaxError

那如果是這種情況呢:

<script>
  const name = `
    Hello,
    <?php echo $_GET['name'] ?>
  `;
  alert(name);
</script>

此時就可以利用 ${alert(1)} 的方式來注入 JavaScript 程式碼,達成 XSS。雖然說前端工程師光用看的都知道這樣會出事,但不一定每個工程師都會注意到,說不定這一段是由後端工程師寫的,寫的時候只是想說:「同事跟我說要用多行字串的話就用這個符號」,根本沒注意到它的含義以及可能帶來的危險。

小結

在這篇文章裡面我們多認識了 XSS 一些,知道了有哪些方式可以執行 JavaScript,也知道不同的情境之下,需要做的防護也不同。

但是,把 <>"' 都做編碼就能保證一定安全嗎?這就不一定了。

有一種很常被忽略的狀況,在這篇裡面有稍微點到但沒有仔細講,我們留到下一篇再來說個清楚。

在進入到下一篇之前,先來個腦力激盪,前面我有提過基本上有三種方式可以執行 JavaScript:

  1. <script> 標籤
  2. 屬性中的 event handler(都會是 on 開頭)
  3. javascript: 偽協議

而第一種如果是 innerHTML = '<script>alert(1)</script>' 是不起作用的。

那如果不能用 event handler 也不能用 javascript: 偽協議,而注入點又是 innerHTML = data,還有什麼方式可以執行 script 呢?大家可以想想看。


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1 則留言

0
tianhelin
iT邦新手 5 級 ‧ 2023-09-19 09:12:11

各個範例中的

const qs = new URLSearchParams(window.location.search)

應該要改成

const urlParams = new URLSearchParams(window.location.search)

吧?

huli iT邦新手 2 級 ‧ 2023-09-19 10:12:38 檢舉

已修正,感謝提醒 🙏
應該是寫一寫突然想改成 qs 比較順,但忘記改其他地方了,現在統一修正成 qs

非常精彩的內容!感謝~

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