咱妈说别乱点链接之浅谈CSRF攻击

平时经常听到人们说别乱点链接，小心有病毒。还有长辈们转发的“天呐~XXX的阴谋，全是病毒”、“XXX惊天大病毒，点了苹果手机就要爆炸！”、“现在转发热门连接会乱扣费！千万别点！”。

到底长辈们说的这些是对的还是错的，是真的还是假的？下面我用通俗易懂的语言为大家剖析。

CSRF攻击就是假装你去行骗

首先我们说说CSRF（Cross-site request forgery），它的中文名称是跨站请求伪造，也被称为：one click attack/session riding，缩写为：CSRF/XSRF。

简单地说，CSRF就是利用了我们的登录状态或者授权状态（请注意“利用”，并没有窃取到），然后做一些损害我们自身利益的事情。

举个例子，CSRF使用我们微信头像和昵称，然后去跟咱爸妈要钱。“爸，生活费不够了。你打到XXX账户上”，咱爸看见头像和昵称以为是亲生的，他就转账。如此，行骗成功。

GET方式造成的CSRF攻击

长辈们说得对，链接确实不能随便点。我用简单的代码举个例子。

信任的网站test.com

假设我们有一个银行账户，其中有一个登录页面login.php和付款页面paybill.php，这些页面都属于我们信任的网站test.com(test.com网站是虚拟的)。

在login.php中设置cookie进行登录：

<?php

    setcookie('uid', 1, time()+86400);

    echo "your uid is {$_COOKIE['uid']}";

在paybill.php通过身份验证后进行扣款，但是必须输入收款人和扣款金额：

<?php

   //身份验证

    if (!isset($_COOKIE['uid']) || $_COOKIE['uid']< 0) {

        die('login error!');

    }

   //金额获取

    if (!isset($_GET['money'])) {

        die('no money');

    }

   //收款人获取

    if (!isset($_GET['to_who'])) {

        die('nobody');

    }

    $uid = $_COOKIE['uid'];

    $money = $_GET['money'];

    $to_who = $_GET['to_who'];

   //此处应该还有相关DB操作，省去一万字

    echo "transfer {$money} yuan to {$to_who}!";

刷新一下login.php，进行登录（实际的用户登录更为复杂，这里进行简单模拟了）

在浏览器访问paybill.php页面，转钱1000元给妈妈。

http://test.com/csrf/paybill.php?money=1000&to_who=mama

黑客网站

这时候黑客发现test.com网站没有做任何防御措施，他立刻在自己的网站B上伪造了一个页面，页面上有这么一个链接，他的收款人to_who变成了hacker。

<html>

    <head>

        <meta charset="utf-8">

    </head>

    <body>

        <a href="http://test.com/csrf/paybill.php?money=1000&to_who=hacker" taget="_blank">震惊！！史上尺度最大的照片！！<a/>

    </body>

</html>

假设因为好奇心点击了该连接：

这样就转了1000元给了hacker

为什么会出现这种情况，我们在别的网站点击链接居然能扣自己账户的钱？点击链接前，我们已经登录了信任网站test.com，而这个test.com/csrf/paybill.php?money=1000&to_who=hacker这个连接是我们自己发送的，test.com会识别当前已经登录，然后转账，test.com网站无法判断到底是谁让我们点击的。

从上面这个实例可知,完成CSRF攻击流程：

1、用户登录了信任的网站A，并且保存登录状态

2、黑客找出网站A没有防御的链接，通过社会工程学伪装，诱导点击。

3、只要登录状态保持，用户主动访问目标链接，则攻击成功。

有人说那每次访问其他网站，把之前的网站都注销。是的，这个办法可以，但这么做这现实吗？我们需要注销许多常用的网站，下次登录又要输入用户名和密码，极其反人类。这肯定不是最佳办法，防御措施应该让程序员考虑，用户别乱点链接是最重要的。

CSRF的攻击渠道不一定来自其他网站，也可以是广告邮件、QQ空间、微信、facebook等社交媒体或软件。试想一下，如果你的女朋友知道这个链接，她在QQ上发给你：

http://test.com/csrf/paybill.php?money=1000&to_who=girlfriend你点击后，那就转了1000元给女朋友，假设她将money改成10w，后果真的不敢想象，你居然存了这么私房钱，跪搓衣板吧，钱也都到了你女朋友账户上。

好了，小白用户看见这里可以关闭，别乱点链接就对，该给女朋友的钱的还是一分不能少。

POST也能造成CSRF攻击

上面的CSRF可以说相当危险，更新资源的操作不应该使用GET方式，GET方式只应该用于读操作。更新操作一定要使用POST方式，特别涉及到钱的问题。

然而POST方式可以解决大部分的CSRF问题，还有剩下少部分的聪明的黑客，一样能够模拟POST请求，伪造身份进行攻击。

假设paybill.php 我们修改为POST取：

<?php

    if (!isset($_COOKIE['uid'])) {

        die('login error!');

    }

    if (!isset($_POST['money'])) {

        die('no money');

    }

    if (!isset($_POST['to_who'])) {

        die('nobody');

    }

    $uid = $_COOKIE['uid'];

    $money = $_POST['money'];

    $to_who = $_POST['to_who'];

    if ($uid > 0) {

        echo "transfer {$money} yuan to {$to_who}!";

    }

访问http://test.com/csrf/paybill.php?money=1000&to_who=girlfriend，提示没有money

但是道高一尺魔高一丈，聪明的黑客也改进了代码，使用POST提交，并且money改为2000：

<html>

    <head>

        <meta charset="utf-8">

    </head>

    <body>

        <form action="http://test.com/csrf/paybill.php" method="post">

            <input type="hidden" name="money" value="2000">

            <input type="hidden" name="to_who" value="girlfriend">

            <input type="submit" value="点击中大奖">

        </form>

    </body>

</html>

点击中大奖，如下（又转了2000元给女朋友）：

抓包结果如下，可以看到Cookie: uid=1和money=2000&to_who=girlfriend都已发送过去。

POST http://test.com/csrf/paybill.php HTTP/1.1

Host: test.com

Referer: http://hack.com/hack/welcome.php

Cookie: uid=1

money=2000&to_who=girlfriend

如此一来，不管哪种访问方式都可能受到攻击。所以，这并不是GET和POST谁更安全的问题，POST只是提高了攻击门槛和成本（其实也就多几行html和js）。

划重点，那么CSRF能够攻击的根本原因是：服务器无法识别你的来源是否可靠。

防御CSRF的思想

那么防御的方法有很多：

1、比如加上验证码。但这么做很繁琐，并且影响用户体验。

2、比如转账需要二次密码验证，现在很多银行就这么搞的。

3、确认来源是否可靠（推荐）

不管防御方法1还是2，都是让用户自身再次确认授权。

这种安全防范的事儿，更应该由程序验证。

根据验证是否可靠性思路，可以有以下几种方法：

验证HTTP Referer 字段

HTTP协议里面定义了一个访问来源的字段，这个字段叫Referer。黑客伪造的链接或表单是在其他网站上，所以我们可以判断Referer是否为自身网站，如果是，则允许访问，如果不是，则拒绝访问。

从我们的网站访问paybill.php,抓包发现Referer是不存在的

"HTTP_REFERER"=>""

从黑客的网站访问paybill.php，抓包发现Referer来自黑客网站

["HTTP_REFERER"]=> string(35) "http://hack.com/welcome.php"

然后代码里判断：

if  (HTTP_REFERER!="")  {

    die('可能是CSRF攻击，拒绝访问');

} else {

    die('允许访问');

}

所以我们只需要拦截Referer就可以判断是否为攻击。

但是这种方法是有缺陷的，上面实验尝试过，如果对方在QQ上发送给你一个链接呢？点击的时候属于主动点击，此时一样没有Referer。程序会把它归属为安全请求，那么就被绕过了。并且如果某些低版本的浏览器存在漏洞（比如IE6），Referer很有可能被篡改，所以这个方法并非十全十美。

服务端验证请求的token一致性

csrf攻击的核心原理就是利用用户验证信息储存cookie中，发送请求，使得服务器无法判断真伪，而token之所以能够拦截，就是因为它是csrf攻击过程中几乎不可能伪造的东西。

实现原理：在服务端生成一个随机的token，加入到HTTP请求参数中，服务器拦截请求，查看发送的token和服务端的是否一致，若一致，则允许请求；若不一致，则拒绝请求。

新增form.php表单页面，将token存入session（不要存在cookie中，你懂的）：

<?php

session_start();

$csrf_token = md5(openssl_random_pseudo_bytes(32));//生成随机token

$_SESSION['token']= $csrf_token;

?>

<!DOCTYPE html>

<html lang="zh">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>csrf</title>

</head>

<body>

    <h1>转账</h1>

    <form action="paybill.php" method="POST">

        money:<input type="text" name="money">

        to_who:<input type="text" name="to_who">

        <input type="hidden" name="token" value="<?php echo $csrf_token ?>">

        <input type="submit" value="ok">

    </form>

</body>

</html>

在paybill.php获取token，与session中存储的token判断是否一致：

<?php

    session_start();

    if (! isset($_COOKIE['uid'])) {

        die('login error!');

    }

    if (! isset($_POST['money'])) {

        die('no money');

    }

    if (! isset($_POST['to_who'])) {

        die('nobody');

    }

    if (! isset($_POST['token']) || $_POST['token'] !=  $_SESSION['token']) {

        die('forbidden');

    }

    $uid = $_COOKIE['uid'];

    $money = $_POST['money'];

    $to_who = $_POST['to_who'];

    if ($uid > 0) {

        echo "transfer {$money} yuan to {$to_who}!";

    }

查看页面form.php：

请求成功：

每次访问表单页面，都应该生成一个token：

<input type="hidden" name="token" value="a88f67a7effa917450cff12e179df35d">

我们再尝试从黑客网站进行访问，显示”forbidden”,证明在token验证时被拦截：

这样子就已经有效防御csrf攻击。该方法可以用于a链接和表单等请求，属于同一个原理。

注意：网上很多文章并没有生成唯一的或者随机性较大的token，都是同一个token，这是有问题的，如果黑客看到该token，一样可以伪造请求，进行攻击。

Ajax防御CSRF

实际上A jax防御的思想也可以利用上面的token验证方式。

在IBM上看过一篇文章说Ajax防御时，在 HTTP 头中自定义属性并验证token。

它是这么说的：

把 token 以参数的形式置于 HTTP 请求之中，而是把它放到 HTTP 头中自定义的属性里。通过 XMLHttpRequest 这个类，可以一次性给所有该类请求加上 csrftoken 这个 HTTP 头属性，并把 token 值放入其中。这样解决了上种方法在请求中加入 token 的不便，同时，通过 XMLHttpRequest 请求的地址不会被记录到浏览器的地址栏，也不用担心 token 会透过 Referer 泄露到其他网站中去。

个人觉得不需要如此麻烦，易用性也不太好，直接对Aajx进行一次封装，加入一个open_token的选项，true就把token也发送过去，否则不进行验证，原理和上面是一样的。

最好将token赋值给js的一个全局变量，整个网站都可以使用。

总结

CSRF防御原则：

GET方式不能用于更新资源的操作
POST方式请求加上随机token验证

OWASP 2017年的十大安全威胁已经公布了,我们可以看看2013年和2017年CSRF稳稳排在第八位。

总之，CSRF是一种常见的Web安全威胁，它攻击特点是利用用户身份信息伪装，发送请求，造成危害。这种攻击成本极低，但网站和用户不注意，很容易受到伤害。当然，更令人欣赏的是黑客利用社会工程学欺骗大众，这才是最重要的。

如果大家对社会工程学感兴趣，推荐一部电影——《我是谁：没有绝对安全的系统》，非常精彩。

互联网安全你攻我防，你枪我盾，没有永远灵验的方法，只有学会攻击，才能抵御攻击。

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