解决XSS攻击漏斗的过滤器

来源：互联网发布：大数据研发工程师编辑：程序博客网时间：2024/06/08 14:00

新上线的系统被测试出有XSS攻击漏洞，做的过程中一直没有考虑到这个问题。被查出这个问题，通过从网上查阅的资料，将解决方法记录一下，以备不时之需。

什么是XSS

XSS攻击是Web攻击中最常见的攻击方法之一，它是通过对网页注入可执行代码且成功地被浏览器
执行，达到攻击的目的，形成了一次有效XSS攻击，一旦攻击成功，它可以获取用户的联系人列
表，然后向联系人发送虚假诈骗信息，可以删除用户的日志等等，有时候还和其他攻击方式同时实
施比如SQL注入攻击服务器和数据库、Click劫持、相对链接劫持等实施钓鱼，它带来的危害是巨
大的，是web安全的头号大敌。

攻击的条件

实施XSS攻击需要具备两个条件：

一、需要向web页面注入恶意代码；

二、这些恶意代码能够被浏览器成功的执行。

XSS攻击能做些什么

窃取cookies，读取目标网站的cookie发送到黑客的服务器上，如下面的代码；
读取用户未公开的资料，如果：邮件列表或者内容、系统的客户资料，联系人列表等等

XSS攻击的过程

怎么解决

我的解决办法是加过滤器转义特殊字符。

首先写好过滤器，具体代码如下：

XssSecurityFilter.java

import java.io.IOException;import javax.servlet.Filter;import javax.servlet.FilterChain;import javax.servlet.FilterConfig;import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.ServletRequest;import javax.servlet.ServletResponse;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import org.apache.log4j.Logger;public class XssSecurityFilter implements Filter {protected final Logger log = Logger.getLogger(this.getClass());public void init(FilterConfig config) throws ServletException {if (log.isInfoEnabled()) {log.info("XSSSecurityFilter Initializing ");}}/** * 销毁操作 */public void destroy() {if (log.isInfoEnabled()) {log.info("XSSSecurityFilter destroy() end");}}public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,FilterChain chain) throws IOException, ServletException {HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;XssHttpRequestWrapper xssRequest = new XssHttpRequestWrapper(httpRequest);httpRequest = XssSecurityManager.wrapRequest(xssRequest);chain.doFilter(xssRequest, response);}}

XssHttpRequestWrapper.java

import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.util.Map;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;/** * @author * @date * @describe 主要是对参数进行xss过滤，替换原始的request的getParameter相关功能 线程不安全 *  */public class XssHttpRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {protected Map parameters;/** * 封装http请求 *  * @param request */public XssHttpRequestWrapper(HttpServletRequest request) {super(request);}@Overridepublic void setCharacterEncoding(String enc)throws UnsupportedEncodingException {super.setCharacterEncoding(enc);// 当编码重新设置时，重新加载重新过滤缓存。refiltParams();}void refiltParams() {parameters = null;}@Overridepublic String getParameter(String string) {String strList[] = getParameterValues(string);if (strList != null && strList.length > 0)return strList[0];elsereturn null;}@Overridepublic String[] getParameterValues(String string) {if (parameters == null) {paramXssFilter();}return (String[]) parameters.get(string);}@Overridepublic Map getParameterMap() {if (parameters == null) {paramXssFilter();}return parameters;}/** *  * 校验参数，若含xss漏洞的字符,进行替换 */private void paramXssFilter() {parameters = getRequest().getParameterMap();XssSecurityManager.filtRequestParams(parameters, this.getServletPath());}}

XssSecurityManager.java

import java.io.InputStream;import java.util.ArrayList;import java.util.HashMap;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;import java.util.List;import java.util.Map;import java.util.Set;import java.util.regex.Pattern;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;import org.apache.log4j.Logger;import org.w3c.dom.Element;import org.w3c.dom.Node;import org.w3c.dom.NodeList;/**  * @author   * @date  * @describe 安全过滤配置管理类，统一替换可能造成XSS漏洞的字符为中文字符  */  public class XssSecurityManager {private static Logger log = Logger.getLogger(XssSecurityManager.class);        // 危险的javascript:关键字j av a script      private final static Pattern[] DANGEROUS_TOKENS = new Pattern[] { Pattern              .compile("^j\\s*a\\s*v\\s*a\\s*s\\s*c\\s*r\\s*i\\s*p\\s*t\\s*:",                      Pattern.CASE_INSENSITIVE) };        // javascript:替换字符串（全角中文字符）      private final static String[] DANGEROUS_TOKEN_REPLACEMENTS = new String[] { "ＪＡＶＡＳＣＲＩＰＴ：" };        // 非法的字符集      private static final char[] INVALID_CHARS = new char[] { '<', '>', '\'',              '\"', '\\' };        // 统一替换可能造成XSS漏洞的字符为全角中文字符      private static final char[] VALID_CHARS = new char[] { '＜', '＞', '’', '“',              '＼' };        // 开启xss过滤功能开关      public static boolean enable=false;        // url-patternMap(符合条件的url-param进行xss过滤）<String ArrayList>      public static Map urlPatternMap = new HashMap();            private static HashSet excludeUris=new HashSet();        private XssSecurityManager() {          // 不可被实例化      }      static {          init();      }        private static void init() {          try {              String xssConfig = "/xss_security_config.xml";              if(log.isDebugEnabled()){                  log.debug("XSS config file["+xssConfig+"] init...");              }              InputStream is = XssSecurityManager.class                      .getResourceAsStream(xssConfig);              if (is == null) {                  log.warn("XSS config file["+xssConfig+"] not found.");              }else{                  // 初始化过滤配置文件                  initConfig(is);                  log.info("XSS config file["+xssConfig+"] init completed.");              }          }          catch (Exception e) {                            log.error("XSS config file init fail:"+e.getMessage(), e);          }                }        private static void initConfig(InputStream is) throws Exception{          DocumentBuilderFactory factory=DocumentBuilderFactory.newInstance();            DocumentBuilder builder=factory.newDocumentBuilder();            Element root = builder.parse(is).getDocumentElement();          //-------------------          NodeList nl=root.getElementsByTagName("enable");          Node n=null;          if(nl!=null && nl.getLength()>0){              n=((org.w3c.dom.Element)nl.item(0)).getFirstChild();          }          if(n!=null){              enable = new Boolean(n.getNodeValue().trim()).booleanValue();          }          log.info("XSS switch="+enable);          //-------------------------          nl=root.getElementsByTagName("filter-mapping");          NodeList urlPatternNodes=null;          if(nl!=null && nl.getLength()>0){              Element  el=(Element)nl.item(0);              urlPatternNodes=el.getElementsByTagName("url-pattern");              //-----------------------------------------------------              NodeList nl2=el.getElementsByTagName("exclude-url");              if(nl2!=null && nl2.getLength()>0){                  for(int i=0;i<nl2.getLength();i++){                      Element e=(Element)urlPatternNodes.item(i);                      Node paramNode=e.getFirstChild();                      if(paramNode!=null){                          String paramName=paramNode.getNodeValue().trim();                          if(paramName.length()>0){                              excludeUris.add(paramName.toLowerCase());                          }                      }                  }              }          }          //----------------------          if(urlPatternNodes!=null && urlPatternNodes.getLength()>0){              for(int i=0;i<urlPatternNodes.getLength();i++){                  Element e=(Element)urlPatternNodes.item(i);                  String urlPattern=e.getAttribute("value");                  if(urlPattern!=null && (urlPattern=urlPattern.trim()).length()>0){                      List filtParamList = new ArrayList(2);                      if(log.isDebugEnabled()){                          log.debug("Xss filter mapping:"+urlPattern);                      }                      //-------------------------------                      NodeList temp=e.getElementsByTagName("include-param");                      if(temp!=null && temp.getLength()>0){                          for(int m=0;m<temp.getLength();m++){                              Node paramNode=(temp.item(m)).getFirstChild();                              if(paramNode!=null){                                  String paramName=paramNode.getNodeValue().trim();                                  if(paramName.length()>0){                                      filtParamList.add(paramName);                                  }                              }                                                        }                                                }                      //一定得将url转换为小写                      urlPatternMap.put(urlPattern.toLowerCase(), filtParamList);                  }              }          }                    //----------------------      }            public static HttpServletRequest wrapRequest(HttpServletRequest httpRequest){          if(httpRequest instanceof XssHttpRequestWrapper){  //          log.info("httpRequest instanceof XssHttpRequestWrapper");              //include/forword指令会重新进入此Filter              XssHttpRequestWrapper temp=(XssHttpRequestWrapper)httpRequest;              //include指令会增加参数，这里需要清理掉缓存              temp.refiltParams();              return temp;          }else{  //          log.info("httpRequest is not instanceof XssHttpRequestWrapper");              return httpRequest;          }      }  

public static List getFiltParamNames(String url){ //获取需要xss过滤的参数 url = url.toLowerCase(); List paramNameList = (ArrayList) urlPatternMap.get(url); if(paramNameList==null || paramNameList.size()==0){ return null; } return paramNameList; } public static void filtRequestParams(Map params,String servletPath){ long t1=System.currentTimeMillis(); //得到需要过滤的参数名列表，如果列表是空的，则表示过滤所有参数 List filtParamNames=XssSecurityManager.getFiltParamNames(servletPath); filtRequestParams(params, filtParamNames); } public static void filtRequestParams(Map params,List filtParamNames){ // 获取当前参数集 Set parameterNames = params.keySet(); Iterator it = parameterNames.iterator(); //得到需要过滤的参数名列表，如果列表是空的，则表示过滤所有参数 while (it.hasNext()) { String paramName = (String) it.next(); if(filtParamNames==null || filtParamNames.contains(paramName) ){ String[] values = (String[])params.get(paramName); proceedXss(values); } } } /** * 对参数进行防止xss漏洞处理 * * @param value * @return */ private static void proceedXss(String[] values) { for (int i = 0; i < values.length; ++i) { String value = values[i]; if (!isNullStr(value)) { values[i] = replaceSpecialChars(values[i]); } } } /** * 替换非法字符以及危险关键字 * * @param str * @return */ private static String replaceSpecialChars(String str) { for (int j = 0; j < INVALID_CHARS.length; ++j) { if (str.indexOf(INVALID_CHARS[j]) >= 0) { str = str.replace(INVALID_CHARS[j], VALID_CHARS[j]); } } str=str.trim(); for (int i = 0; i < DANGEROUS_TOKENS.length; ++i) { str = DANGEROUS_TOKENS[i].matcher(str).replaceAll( DANGEROUS_TOKEN_REPLACEMENTS[i]); } return str; } /** * 判断是否为空串，建议放到某个工具类中 * * @param value * @return */ private static boolean isNullStr(String value) { return value == null || value.trim().length()==0; } public static void main(String args[]) throws Exception{ Map datas=new HashMap(); String paramName="test"; datas.put(paramName,new String[]{ "Javascript:<script>alert('yes');</script>"}); filtRequestParams(datas,"/test/sample.do"); System.out.println(((String[])datas.get(paramName))[0]); } }
然后配置Web.xml文件：
<filter>         <filter-name>XSSFiler</filter-name>         <filter-class>com.fh.filter.XssSecurityFilter</filter-class>      </filter>      <filter-mapping>          <filter-name>XSSFiler</filter-name>          <url-pattern>*.jsp</url-pattern>      </filter-mapping>      <filter-mapping>          <filter-name>XSSFiler</filter-name>          <url-pattern>*.do</url-pattern>      </filter-mapping>      <filter-mapping>          <filter-name>XSSFiler</filter-name>          <url-pattern>*.screen</url-pattern>      </filter-mapping>      <filter-mapping>          <filter-name>XSSFiler</filter-name>          <url-pattern>*.shtml</url-pattern>      </filter-mapping>      <filter-mapping>          <filter-name>XSSFiler</filter-name>          <servlet-name>dispatcher</servlet-name>      </filter-mapping>

解决前输入的非法字符串展示如下(输入的企业名称是[<script>alert('1111');</script>])：

加入过滤器后，输入的非法字符展示如：

XSS过滤加入后引发的问题如下：

由于系统中附件的上传下载封装了共同页面，使用了<jsp:include>和<jsp:param>标签，XSS过滤加入之后，<jsp:param>的参数就传递不到共通页面。
根据分析查找，可能是过滤器中一下代码影响：
public static HttpServletRequest wrapRequest(HttpServletRequest httpRequest){          if(httpRequest instanceof XssHttpRequestWrapper){  //          log.info("httpRequest instanceof XssHttpRequestWrapper");              //include/forword指令会重新进入此Filter              XssHttpRequestWrapper temp=(XssHttpRequestWrapper)httpRequest;              //include指令会增加参数，这里需要清理掉缓存              temp.refiltParams();              return temp;          }else{  //          log.info("httpRequest is not instanceof XssHttpRequestWrapper");              return httpRequest;          }      }  
httpRequest = XssSecurityManager.wrapRequest(xssRequest);
但是将上述代码去掉后，依然没有解决问题，目前还在百思不得其解中，如果有哪位高手经过，可以指点一下。。。。。。

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