什么是CSRF攻擊？

CSRF是跨站點(diǎn)請求偽造(Cross—Site Request Forgery)，跟XSS攻擊一樣，存在巨大的危害性。

你可以這樣來理解：攻擊者盜用了你的身份，以你的名義發(fā)送惡意請求，對服務(wù)器來說這個請求是完全合法的，但是卻完成了攻擊者所期望的一個操作，比如以你的名義發(fā)送郵件、發(fā)消息，盜取你的賬號，添加系統(tǒng)管理員，甚至于購買商品、虛擬貨幣轉(zhuǎn)賬等。

如下：

其中Web A為存在CSRF漏洞的網(wǎng)站，Web B為攻擊者構(gòu)建的惡意網(wǎng)站，User C為Web A網(wǎng)站的合法用戶。

CSRF攻擊攻擊原理及過程如下：

1. 用戶C打開瀏覽器，訪問受信任網(wǎng)站A，輸入用戶名和密碼請求登錄網(wǎng)站A；

2.在用戶信息通過驗證后，網(wǎng)站A產(chǎn)生Cookie信息并返回給瀏覽器，此時用戶登錄網(wǎng)站A成功，可以正常發(fā)送請求到網(wǎng)站A；

3. 用戶未退出網(wǎng)站A之前，在同一瀏覽器中，打開一個TAB頁訪問網(wǎng)站B；

4. 網(wǎng)站B接收到用戶請求后，返回一些攻擊性代碼，并發(fā)出一個請求要求訪問第三方站點(diǎn)A；

5. 瀏覽器在接收到這些攻擊性代碼后，根據(jù)網(wǎng)站B的請求，在用戶不知情的情況下攜帶Cookie信息，向網(wǎng)站A發(fā)出請求。網(wǎng)站A并不知道該請求其實是由B發(fā)起的，所以會根據(jù)用戶C的Cookie信息以C的權(quán)限處理該請求，導(dǎo)致來自網(wǎng)站B的惡意代碼被執(zhí)行。

CSRF攻擊實例

受害者 Bob 在銀行有一筆存款，通過對銀行的網(wǎng)站發(fā)送請求 http://bank.example/withdraw?account=bob&amount=1000000&for=bob2 可以使 Bob 把 1000000 的存款轉(zhuǎn)到 bob2 的賬號下。通常情況下，該請求發(fā)送到網(wǎng)站后，服務(wù)器會先驗證該請求是否來自一個合法的 session，并且該 session 的用戶 Bob 已經(jīng)成功登陸。

黑客 Mallory 自己在該銀行也有賬戶，他知道上文中的 URL 可以把錢進(jìn)行轉(zhuǎn)帳操作。Mallory 可以自己發(fā)送一個請求給銀行：http://bank.example/withdraw?account=bob&amount=1000000&for=Mallory。但是這個請求來自 Mallory 而非 Bob，他不能通過安全認(rèn)證，因此該請求不會起作用。

這時，Mallory 想到使用 CSRF 的攻擊方式，他先自己做一個網(wǎng)站，在網(wǎng)站中放入如下代碼： src=”http://bank.example/withdraw?account=bob&amount=1000000&for=Mallory ”，并且通過廣告等誘使 Bob 來訪問他的網(wǎng)站。當(dāng) Bob 訪問該網(wǎng)站時，上述 url 就會從 Bob 的瀏覽器發(fā)向銀行，而這個請求會附帶 Bob 瀏覽器中的 cookie 一起發(fā)向銀行服務(wù)器。大多數(shù)情況下，該請求會失敗，因為他要求 Bob 的認(rèn)證信息。但是，如果 Bob 當(dāng)時恰巧剛訪問他的銀行后不久，他的瀏覽器與銀行網(wǎng)站之間的 session 尚未過期，瀏覽器的 cookie 之中含有 Bob 的認(rèn)證信息。這時，悲劇發(fā)生了，這個 url 請求就會得到響應(yīng)，錢將從 Bob 的賬號轉(zhuǎn)移到 Mallory 的賬號，而 Bob 當(dāng)時毫不知情。等以后 Bob 發(fā)現(xiàn)賬戶錢少了，即使他去銀行查詢?nèi)罩荆仓荒馨l(fā)現(xiàn)確實有一個來自于他本人的合法請求轉(zhuǎn)移了資金，沒有任何被攻擊的痕跡。而 Mallory 則可以拿到錢后逍遙法外。

CSRF漏洞檢測

檢測CSRF漏洞是一項比較繁瑣的工作，最簡單的方法就是抓取一個正常請求的數(shù)據(jù)包，去掉Referer字段后再重新提交，如果該提交還有效，那么基本上可以確定存在CSRF漏洞。

隨著對CSRF漏洞研究的不斷深入，不斷涌現(xiàn)出一些專門針對CSRF漏洞進(jìn)行檢測的工具，如CSRFTester，CSRF Request Builder等。

以CSRFTester工具為例，CSRF漏洞檢測工具的測試原理如下：使用CSRFTester進(jìn)行測試時，首先需要抓取我們在瀏覽器中訪問過的所有鏈接以及所有的表單等信息，然后通過在CSRFTester中修改相應(yīng)的表單等信息，重新提交，這相當(dāng)于一次偽造客戶端請求。如果修改后的測試請求成功被網(wǎng)站服務(wù)器接受，則說明存在CSRF漏洞，當(dāng)然此款工具也可以被用來進(jìn)行CSRF攻擊。

防御CSRF攻擊：

目前防御 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 并驗證；在 HTTP 頭中自定義屬性并驗證。

當(dāng)然這里是技術(shù)層面的討論。

實際進(jìn)行CSRF防護(hù)當(dāng)然是使用WAF（Web應(yīng)用防火墻，如免費(fèi)的ShareWAF）。因為CSRF只中眾多web攻擊中的一種，網(wǎng)絡(luò)攻擊還有很多種。WAF可以低于絕大多數(shù)的攻擊，可極大的提高網(wǎng)站安全性。

（1）驗證 HTTP Referer 字段

根據(jù) HTTP 協(xié)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于同一個網(wǎng)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，然后通過點(diǎn)擊頁面上的按鈕來觸發(fā)轉(zhuǎn)賬事件。這時，該轉(zhuǎn)帳請求的 Referer 值就會是轉(zhuǎn)賬按鈕所在的頁面的 URL，通常是以 bank.example 域名開頭的地址。而如果黑客要對銀行網(wǎng)站實施 CSRF 攻擊，他只能在他自己的網(wǎng)站構(gòu)造請求，當(dāng)用戶通過黑客的網(wǎng)站發(fā)送請求到銀行時，該請求的 Referer 是指向黑客自己的網(wǎng)站。因此，要防御 CSRF 攻擊，銀行網(wǎng)站只需要對于每一個轉(zhuǎn)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(wǎng)站自己的請求，是合法的。如果 Referer 是其他網(wǎng)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(wǎng)站的普通開發(fā)人員不需要操心 CSRF 的漏洞，只需要在最后給所有安全敏感的請求統(tǒng)一增加一個攔截器來檢查 Referer 的值就可以。特別是對于當(dāng)前現(xiàn)有的系統(tǒng)，不需要改變當(dāng)前系統(tǒng)的任何已有代碼和邏輯，沒有風(fēng)險，非常便捷。

然而，這種方法并非萬無一失。Referer 的值是由瀏覽器提供的，雖然 HTTP 協(xié)議上有明確的要求，但是每個瀏覽器對于 Referer 的具體實現(xiàn)可能有差別，并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于第三方（即瀏覽器）來保障，從理論上來講，這樣并不安全。事實上，對于某些瀏覽器，比如 IE6 或 FF2，目前已經(jīng)有一些方法可以篡改 Referer 值。如果 bank.example 網(wǎng)站支持 IE6 瀏覽器，黑客完全可以把用戶瀏覽器的 Referer 值設(shè)為以 bank.example 域名開頭的地址，這樣就可以通過驗證，從而進(jìn)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(rèn)為這樣會侵犯到他們自己的隱私權(quán)，特別是有些組織擔(dān)心 Referer 值會把組織內(nèi)網(wǎng)中的某些信息泄露到外網(wǎng)中。因此，用戶自己可以設(shè)置瀏覽器使其在發(fā)送請求時不再提供 Referer。當(dāng)他們正常訪問銀行網(wǎng)站時，網(wǎng)站會因為請求沒有 Referer 值而認(rèn)為是 CSRF 攻擊，拒絕合法用戶的訪問。

但在某些情況下，比如網(wǎng)站本身提供支付API服務(wù)，就不太適合這樣防護(hù)，會全是誤報。

（2）在請求地址中添加 token 并驗證

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于 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。要抵御 CSRF，關(guān)鍵在于在請求中放入黑客所不能偽造的信息，并且該信息不存在于 cookie 之中。可以在 HTTP 請求中以參數(shù)的形式加入一個隨機(jī)產(chǎn)生的 token，并在服務(wù)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(nèi)容不正確，則認(rèn)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 可以在用戶登陸后產(chǎn)生并放于 session 之中，然后在每次請求時把 token 從 session 中拿出，與請求中的 token 進(jìn)行比對，但這種方法的難點(diǎn)在于如何把 token 以參數(shù)的形式加入請求。對于 GET 請求，token 將附在請求地址之后，這樣 URL 就變成 http://url?csrftoken=tokenvalue。 而對于 POST 請求來說，要在 form 的最后加上 <input type=”hidden” name=”csrftoken” value=”tokenvalue”/>，這樣就把 token 以參數(shù)的形式加入請求了。但是，在一個網(wǎng)站中，可以接受請求的地方非常多，要對于每一個請求都加上 token 是很麻煩的，并且很容易漏掉，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，對于 dom 中所有的 a 和 form 標(biāo)簽后加入 token。這樣可以解決大部分的請求，但是對于在頁面加載之后動態(tài)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(diǎn)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(fā)表內(nèi)容的網(wǎng)站，黑客可以在上面發(fā)布自己個人網(wǎng)站的地址。由于系統(tǒng)也會在這個地址后面加上 token，黑客可以在自己的網(wǎng)站上得到這個 token，并馬上就可以發(fā)動 CSRF 攻擊。為了避免這一點(diǎn)，系統(tǒng)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，就在后面添加 token，如果是通向外網(wǎng)則不加。不過，即使這個 csrftoken 不以參數(shù)的形式附加在請求之中，黑客的網(wǎng)站也同樣可以通過 Referer 來得到這個 token 值以發(fā)動 CSRF 攻擊。這也是一些用戶喜歡手動關(guān)閉瀏覽器 Referer 功能的原因。

（3）在 HTTP 頭中自定義屬性并驗證

這種方法也是使用 token 并進(jìn)行驗證，和上一種方法不同的是，這里并不是把 token 以參數(shù)的形式置于 HTTP 請求之中，而是把它放到 HTTP 頭中自定義的屬性里。通過 這個類，可以一次性給所有該類請求加上 csrftoken 這個 HTTP 頭屬性，并把 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 請求的地址不會被記錄到瀏覽器的地址欄，也不用擔(dān)心 token 會透過 Referer 泄露到其他網(wǎng)站中去。

然而這種方法的局限性非常大。 請求通常用于 Ajax 方法中對于頁面局部的異步刷新，并非所有的請求都適合用這個類來發(fā)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(jìn)行前進(jìn)，后退，刷新，收藏等操作，給用戶帶來不便。另外，對于沒有進(jìn)行 CSRF 防護(hù)的遺留系統(tǒng)來說，要采用這種方法來進(jìn)行防護(hù)，要把所有請求都改為 請求，這樣幾乎是要重寫整個網(wǎng)站，這代價無疑是不能接受的。