DOM-XSS攻击原理与防御

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XSS

XSS的中文名称叫跨站脚本，是WEB漏洞中比较常见的一种，特点就是可以将恶意HTML/JavaScript代码注入到受害用户浏览的网页上，从而达到劫持用户会话的目的。
XSS根据恶意脚本的传递方式可以分为3种，:

  • 反射型
  • 存储型
  • DOM型

前面两种恶意脚本都会经过服务器端然后返回给客户端，相对DOM型来说比较好检测与防御，而DOM型不用将恶意脚本传输到服务器直接运行在客户端，相对不好检测。

这就是DOM型和反射、存储型的区别，所以我这里就单独的谈一下DOM型XSS。
DOM XSS (Document Object Model Cross-Site Scripting) 。

DOM文档

为了更好的理解DOM型XSS，先了解一下DOM，毕竟DOM型XSS就是基于DOM文档对象模型的。对于浏览器来说，DOM文档就是一份XML文档，当有了这个标准的技术之后，通过JavaScript就可以轻松的访问它们了。

下面举例一个DOM将HTML代码转化成树状结构：

<html>
    <head>
        <meta charset="gbk" />
        <title> TEST </title>
    </head>
    <body>
        <p>The is p.<p>
        <h1>Product:</h1>
        <ul>
            <li>Apple</li>
            <li>Pear</li>
            <li>Corn</li>
        </ul>
    </body>
</html>

转化成模型如下图：

这样做的好处就是，通过这种简单的树状结构，就能把元素之间的关系简单明晰的表示出来，方便客户端的JavaScript脚本通过DOM动态的检查和修改页面内容，不依赖服务端的数据。


利用原理

客户端JavaScript可以访问浏览器的DOM文本对象模型是利用的前提，当确认客户端代码中有DOM型XSS漏洞时，并且能诱使(钓鱼)一名用户访问自己构造的URL，就说明可以在受害者的客户端注入恶意脚本。

利用步骤和反射型很类似，但是唯一的区别就是，构造的URL参数不用发送到服务器端，可以达到绕过WAF、躲避服务端的检测效果。

为了更方便大家的理解，下面我举几个场景给大家理解。

DOM-XSS 场景一：innerHTML

<html>
    <head>
        <title> DOM-XSS TEST </title>
        <style>
            #box{width:250px;height:200px;border:1px solid #e5e5e5;background:#f1f1f1;}
        </style>
    </head>
    <body>
        <script>
            window.onload= function(){
                var oBox=document.getElementById("box");
                var oSpan=document.getElementById("span1");
                var oText=document.getElementById("text1");
                var oBtn=document.getElementById("Btn");
                oBtn.onclick = function(){
                    oBox.innerHTML = oBox.innerHTML + oSpan.innerHTML + oText.value + "<br/>";
                    // oBox.innerHTML += oSpan.innerHTML + oText.value +  "<br/>";//这是简便的写法，在js中 a=a+b ,那么也等同于 a+=b
                    oText.value=""
                };
            }
        </script>

        <div id="box"></div>
        <span id="span1">小明：</span>
        <input type="text" id="text1"/>
        <input id="Btn" type="button" value="发送消息" name=""/>
    </body>
</html>

第一次是正常访问：
hellow

第二次是将JavaScript代码作为参数写入值中：
<svg/onload=alert(1)>

这里我只在火狐浏览器利用成功，在chrome利用失败，我猜可能chrome对安全防护做得比较好，其他浏览器防护情况，请自己尝试。

标签介绍：

  • innerHTML 操作的是元素的内部内容。
  • outerHTML 操作的是包括元素自身在内的整个 HTML 结构。

使用这些属性时需要注意：

  • 它们可能带来安全风险，特别是在处理用户输入时。
  • 频繁使用它们可能影响性能，因为它们会触发 DOM 的重新解析和渲染。

使用innerHTML、outerHTML 时要注意，标签需不进行编码处理，就可能会导致XSS。 防护方法就是替换成innerText，它自动将HTML标签解析为普通文本，所以HTML标签不会被执行，避免XSS攻击。

oBox.innerText = oBox.innerHTML + oSpan.innerHTML + oText.value + "<br/>";

DOM-XSS 场景二：跳转

<html>
    <head>
        <title> DOM-XSS TEST </title>
    </head>
    <body>
        <script>
            var hash = location.hash;
            if(hash){
                var url = hash.substring(1);
                location.href = url;
            }
        </script>
    </body>
</html>

正常访问是用#去实现页面跳转，但是因为跳转部分参数可控，可能导致Dom xss。

通过 location.hash 的方式，将参数写在 # 号后，既能让JS读取到该参数，又不让该参数传入到服务器，从而避免了WAF的检测。
变量hash作为可控部分，并带入url中，变量hash控制的是#之后的部分，可以使用伪协议#javascript:alert(1)。常见的几种伪协议有javascript:、vbscript:、data:等。而现在的移动端（android和ios），都可以自定义这种协议从浏览器打开本地app，具体可以看看https://www.cnblogs.com/WuXiaolong/p/8735226.html

#javascript:alert(1)

DOM-XSS 场景三：eval

#';alert(1);//
直接将用户输入数据拼接到代码里。

eval("var x = '" + location.hash + "'");

DOM-XSS 场景四：cookie、referrer

从localStorage、SessionStorage、Cookies储存源中取数据，这些值往往会被开发者忽略，认为这些值都是在浏览器获取的，是安全的，就未进行处理。

var cookies = document.cookie;
document.write(cookies);

DOM-XSS 场景五：document.write 、document.URL.indexOf("id=")

var ids = document.URL;
document.writeln(ids.substring(ids.indexOf("id=")+3,ids.length));

indexOf获取url里面的参数，然后通过writeln( )或者write( )输出到HTML，造成xss，不过我现在（2020.3）在chrome和firefox浏览器测试，write()函数很难利用，除非结合一些特殊场景。

防护策略

还有一些正则匹配缺陷、业务逻辑型缺陷、配合移动端跳转等、使用第三方前端框架（比如多媒体编辑框）等场景没有一一进行说明（精力实在有限了...），后期有空可能会继续补全这些场景。

检测的流程就是通过查看代码是否有document.write、eval、window之类能造成危害的地方，然后通过回溯变量和函数的调用过程，查看用户是否能控制输入。如果能控制输入，就看看是否能复现，能复现就说明存在DOM XSS，需要对输入的数据进行编码。

代码审计时审计的特征点（包括但不限于）：

            var elements = location.hash;
            elements.indexOf
            
            var oBtn=document.getElementById("Btn");
            oBtn.innerHTML
            oBtn.outerHTML
            
            document.createElement
            oBtn.setAttribute
            oBtn.appendChild

            document.write
            document.writeln
            
            eval("var x = '" + location.hash + "'");
            setTimeout("alert('xss')", 1000)
            window.setTimeout
            document.setTimeout
            window.setInterval

            document.execCommand('ForeColor',false,'#BBDDCC'); 
            document.createElement
            document.createElementNS
            document.createEvent
            document.createXxx

js语法很灵活、库函数也很多，这里没法完全列举全，我觉得需要对js语法体系有一定了解，才可能更多的找全这些特征。

当业务需要必须得将用户输入的数据放入html，那就要尽量使用安全的方法，比如innerText(),testContent()等。在使用框架时尽量使用框架自带的安全函数。

检测原理

DOM XSS 的检测原理和方法涉及多个方面。以下是检测 DOM XSS 的一些主要方法和原理：

  1. 静态分析：

    原理：分析源代码，寻找潜在的危险模式。
    方法：

    • 检查使用 innerHTML、outerHTML、document.write() 等危险函数的地方。
    • 寻找将用户输入直接插入到 DOM 中的代码模式。
    • 分析 JavaScript 代码中的字符串拼接操作，特别是涉及用户输入的部分。

  2. 动态分析：

    原理：在运行时监控应用行为，识别潜在的 XSS 漏洞。
    方法：

    • 使用工具监控 DOM 变化，特别是那些涉及插入新内容的操作。（这个一般使用无头浏览器进行检查，用来检测dom-xss）
    • 跟踪用户输入的流动，看它是否被插入到危险的 DOM 位置。
    • 模拟用户输入，观察它如何影响 DOM 结构。

  3. 污点分析：

    原理：跟踪潜在恶意输入（污点）在应用中的传播路径。
    方法：

    • 标记来自用户输入的数据。
    • 跟踪这些数据在应用中的流动。
    • 检查它们是否最终到达可能导致 XSS 的敏感位置（如 DOM 插入点）。

  4. 模糊测试：

    原理：使用各种输入来测试应用，寻找可能触发 XSS 的情况。
    方法：

    • 生成各种包含潜在恶意脚本的输入。
    • 将这些输入注入到应用的各个输入点。
    • 观察应用的响应，检查是否有脚本被执行。

  5. 启发式分析：

    原理：基于已知的 XSS 模式和漏洞特征进行检测。
    方法：

    • 使用正则表达式或其他模式匹配技术来识别潜在的 XSS 向量。
    • 检查常见的 XSS 逃逸技术是否可能被利用。

  6. 交互式测试：

    原理：手动或半自动测试，结合工具和人工分析。
    方法：

    • 使用浏览器开发者工具观察 DOM 变化。
    • 尝试注入各种 XSS payload，观察它们是否被执行。
    • 分析 JavaScript 代码的运行时行为。

检测 DOM XSS 的挑战在于它发生在客户端，并且可能涉及复杂的 JavaScript 逻辑。有效的检测通常需要结合多种方法，并且可能需要一定程度的手动分析。

参考文档

posted on 2020-03-22 18:53  Mysticbinary  阅读(30821)  评论(3)  编辑  收藏  举报