漏洞警告：SpringBoot 該如何預防 XSS 攻擊 ？
XSS 漏洞到底是什么？在前端Form表單的輸入框中，用戶沒有正常輸入，而是輸入了一段代碼：</input><img src=1 onerror=alert1> 這個正常保存沒有問題。問題出在了列表查詢的時候，上面的代碼就生效了，由于圖片的地址亂寫的，所以這個alert就起作用了來看圖。
圖片
那根據(jù)這個原理，實際上如果沒有做任何的限制，有心人就可以為所欲為了。可以在里面嵌入一些關(guān)鍵代碼，把你的信息拿走。確實是個很嚴重的問題。
解決思路
既然是因為輸入框中輸入了不該輸入的東西，那自然就萌生一些想法：
- 校驗輸入內(nèi)容，不允許用戶輸入特殊字符，特殊標簽
- 允許用戶輸入，但是保存的時候?qū)⑻厥獾淖址苯犹鎿Q為空串
- 允許用戶輸入，將特殊字符轉(zhuǎn)譯保存。
第一種方法，特殊字符過濾。既然要過濾特殊字符，那就得自己把所有的特殊字符列出來進行匹配，比較麻煩，而且要定義好什么才是特殊字符？況且用戶本身不知道什么是特殊字符。突如其來的報錯，會讓用戶有點摸不著頭腦，不是很友好。
第二種方法，特殊字符替換為空串。未免有點太暴力。萬一真的需要輸入一點特殊的字符，保存完查出來發(fā)現(xiàn)少了好多東西，人家以為我們的BUG呢。也不是很好的辦法。
第三種辦法，特殊字符轉(zhuǎn)譯。這個辦法不但用戶數(shù)據(jù)不丟失，而且瀏覽器也不會執(zhí)行代碼。比較符合預期。
那辦法確定了，怎么做呢？前端來做還是后端來做？想了想還是要后端來做。畢竟使用切面或者Filter可以一勞永逸。
心路歷程
經(jīng)過抄襲，我發(fā)現(xiàn)了一些問題，也漸漸的有了一些理解。下面再說幾句廢話：
查到的預防XSS攻擊的，大多數(shù)的流程是：
- 攔截請求
- 重新包裝請求
- 重寫
HttpServletRequest中的獲取參數(shù)的方法 - 將獲得的參數(shù)進行XSS處理
- 攔截器放行
于是我就逮住一個抄了一下。抄襲完畢例行測試，發(fā)現(xiàn)我用@RequestBody接受的參數(shù)，并不能過濾掉特殊字符。怎么肥四？大家明明都這么寫。為什么我的不好使？
這個時候突然一個想法萌生。SpringMVC在處理@RequestBody類型的參數(shù)的時候，是不是使用的我重寫的這些方法呢？（getQueryString()、getParameter(String name)、getParameterValues(String name)、getParameterMap()）。打了個日志，發(fā)現(xiàn)還真不是這些方法。
于是搜索了一下Springboot攔截器獲取@RequestBody參數(shù)，碰到了這篇文章。首先的新發(fā)現(xiàn)是Spring MVC 在獲取@RequestBody參數(shù)的時候使用的是getInputStream()方法。嗯？（斜眼笑）那我是不是可以重寫這個方法獲取到輸入流的字符串，然后直接處理一下？
說干就干，一頓操作。進行測試。發(fā)現(xiàn)直接JSON 轉(zhuǎn)換的報錯了。腦裂。估計是獲得的字符串在轉(zhuǎn)換的時候把不該轉(zhuǎn)的東西轉(zhuǎn)譯了，導致不能序列化了。眼看就要成功了，一測回到解放前。
該怎么辦呢？其實思路是沒錯的，就是在獲取到流之后進行處理。但是錯就錯在處理的位置。果然處理的時間點很重要。（就像伴侶一樣，某人出現(xiàn)的時間點很重要）。那既然不能在現(xiàn)在處理，那就等他序列化完畢之后再處理就好了。那怎么辦呢？難道要寫一個AOP 攔截到所有的請求？用JAVA反射處理？
正在迷茫的時候，看到了一篇文章，知識增加了。原來可以在序列化和反序列化的時候進行處理。
最終實現(xiàn)
看一下最終的代碼實現(xiàn)（有些導入的包被我刪了）
重新包裝Request的代碼
/**
* 重新包裝一下Request。重寫一些獲取參數(shù)的方法，將每個參數(shù)都進行過濾
*/
publicclass XSSHttpServletRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
privatestaticfinal Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XSSHttpServletRequestWrapper.class);
private HttpServletRequest request;
/**
* 請求體 RequestBody
*/
private String reqBody;
/**
* Constructs a request object wrapping the given request.
*
* @param request The request to wrap
* @throws IllegalArgumentException if the request is null
*/
public XSSHttpServletRequestWrapper(HttpServletRequest request) {
super(request);
logger.info("---xss XSSHttpServletRequestWrapper created-----");
this.request = request;
reqBody = getBodyString();
}
@Override
public String getQueryString() {
return StringEscapeUtils.escapeHtml4(super.getQueryString());
}
/**
* The default behavior of this method is to return getParameter(String
* name) on the wrapped request object.
*
* @param name
*/
@Override
public String getParameter(String name) {
logger.info("---xss XSSHttpServletRequestWrapper work getParameter-----");
String parameter = request.getParameter(name);
if (StringUtil.isNotBlank(parameter)) {
logger.info("----filter before--name:{}--value:{}----", name, parameter);
parameter = StringEscapeUtils.escapeHtml4(parameter);
logger.info("----filter after--name:{}--value:{}----", name, parameter);
}
return parameter;
}
/**
* The default behavior of this method is to return
* getParameterValues(String name) on the wrapped request object.
*
* @param name
*/
@Override
public String[] getParameterValues(String name) {
logger.info("---xss XSSHttpServletRequestWrapper work getParameterValues-----");
String[] parameterValues = request.getParameterValues(name);
if (!CollectionUtil.isEmpty(parameterValues)) {
// 經(jīng) “@Belief_7” 指正 這種方式不能更改parameterValues里面的值，要換成下面??的寫法
//for (String value : parameterValues) {
// logger.info("----filter before--name:{}--value:{}----", name, value);
// value = StringEscapeUtils.escapeHtml4(value);
// logger.info("----filter after--name:{}--value:{}----", name, value);
// }
for (int i = 0; i < parameterValues.length; i++)
{
parameterValues[i] = StringEscapeUtils.escapeHtml4(parameterValues[i]);
}
}
return parameterValues;
}
/**
* The default behavior of this method is to return getParameterMap() on the
* wrapped request object.
*/
@Override
public Map<String, String[]> getParameterMap() {
logger.info("---xss XSSHttpServletRequestWrapper work getParameterMap-----");
Map<String, String[]> map = request.getParameterMap();
if (map != null && !map.isEmpty()) {
for (String[] value : map.values()) {
/*循環(huán)所有的value*/
for (String str : value) {
logger.info("----filter before--value:{}----", str, str);
str = StringEscapeUtils.escapeHtml4(str);
logger.info("----filter after--value:{}----", str, str);
}
}
}
return map;
}
/*重寫輸入流的方法，因為使用RequestBody的情況下是不會走上面的方法的*/
/**
* The default behavior of this method is to return getReader() on the
* wrapped request object.
*/
@Override
public BufferedReader getReader() throws IOException {
logger.info("---xss XSSHttpServletRequestWrapper work getReader-----");
returnnew BufferedReader(new InputStreamReader(getInputStream()));
}
/**
* The default behavior of this method is to return getInputStream() on the
* wrapped request object.
*/
@Override
public ServletInputStream getInputStream() throws IOException {
logger.info("---xss XSSHttpServletRequestWrapper work getInputStream-----");
/*創(chuàng)建字節(jié)數(shù)組輸入流*/
final ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(reqBody.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
returnnew ServletInputStream() {
@Override
public boolean isFinished() {
returnfalse;
}
@Override
public boolean isReady() {
returnfalse;
}
@Override
public void setReadListener(ReadListener listener) {
}
@Override
public int read() throws IOException {
return bais.read();
}
};
}
/**
* 獲取請求體
*
* @return 請求體
*/
private String getBodyString() {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
InputStream inputStream = null;
BufferedReader reader = null;
try {
inputStream = request.getInputStream();
reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
builder.append(line);
}
} catch (IOException e) {
logger.error("-----get Body String Error:{}----", e.getMessage(), e);
} finally {
if (inputStream != null) {
try {
inputStream.close();
} catch (IOException e) {
logger.error("-----get Body String Error:{}----", e.getMessage(), e);
}
}
if (reader != null) {
try {
reader.close();
} catch (IOException e) {
logger.error("-----get Body String Error:{}----", e.getMessage(), e);
}
}
}
return builder.toString();
}
}定義過濾器
/**
* Filter 過濾器，攔截請求轉(zhuǎn)換為新的請求
*/
publicclass XssFilter implements Filter {
privatestaticfinal Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XssFilter.class);
/**
* 初始化方法
*/
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
logger.info("----xss filter start-----");
}
/**
* 過濾方法
*/
@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
ServletRequest wrapper = null;
if (request instanceof HttpServletRequest) {
HttpServletRequest servletRequest = (HttpServletRequest) request;
wrapper = new XSSHttpServletRequestWrapper(servletRequest);
}
if (null == wrapper) {
chain.doFilter(request, response);
} else {
chain.doFilter(wrapper, response);
}
}
}注冊過濾器
注冊過濾器我了解到的有兩種方式。我用的下面的這種
一種通過@WebFilter注解的方式來配置，但這種啟動類上要加@ServletComponentScan 注解來指定掃描路徑
另外一種就是以Bean 的方式來注入（不知道放哪里，就把Bean放到啟動類里面）
/**
* XSS 的Filter注入
* 用來處理getParameter的參數(shù)
* @return
*/
@Bean
public FilterRegistrationBean xssFilterRegistrationBean(){
FilterRegistrationBean filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean();
filterRegistrationBean.setFilter(new XssFilter());
filterRegistrationBean.setOrder(1);
filterRegistrationBean.setDispatcherTypes(DispatcherType.REQUEST);
filterRegistrationBean.setEnabled(true);
filterRegistrationBean.addUrlPatterns("/*");
return filterRegistrationBean;
}上面配的是使用request.getParameter()的時候生效的,但是當我使用@RequestBody來接收參數(shù)的時候是不行的，所以還得有下面的代碼：
處理請求中的JSON數(shù)據(jù)
/**
* 反序列化，用來處理請求中的JSON數(shù)據(jù)
* 處理RequestBody方式接收的參數(shù)
*/
public class XssJacksonDeserializer extends JsonDeserializer<String> {
@Override
public String deserialize(JsonParser jp, DeserializationContext ctxt) throws IOException, JsonProcessingException {
return StringEscapeUtils.escapeHtml4(jp.getText());
}
}處理返回值的JSON數(shù)據(jù)
/**
* 處理向前端發(fā)送的JSON數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)譯后發(fā)送
*/
public class XssJacksonSerializer extends JsonSerializer<String> {
@Override
public void serialize(String value, JsonGenerator jgen, SerializerProvider provider) throws IOException {
jgen.writeString(StringEscapeUtils.escapeHtml4(value));
}
}注冊、配置自定義的序列化方法
@Override
public void extendMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
Jackson2ObjectMapperBuilder builder = new Jackson2ObjectMapperBuilder();
ObjectMapper mapper = builder.build();
/*注入自定義的序列化工具，將RequestBody的參數(shù)進行轉(zhuǎn)譯后傳輸*/
SimpleModule simpleModule = new SimpleModule();
// XSS序列化
simpleModule.addSerializer(String.class, new XssJacksonSerializer());
simpleModule.addDeserializer(String.class, new XssJacksonDeserializer());
mapper.registerModule(simpleModule);
converters.add(new MappingJackson2HttpMessageConverter(mapper));
}測試
所有東西都配置完了，接下來進行愉快的測試階段了。
我依然在輸入框中輸入這段代碼</input><img src=1 notallow=alert1>并進行保存。來看一下數(shù)據(jù)庫中的保存結(jié)果：
圖片
可以看到數(shù)據(jù)庫中保存的數(shù)據(jù)，已經(jīng)經(jīng)過轉(zhuǎn)譯了。那查詢一下列表是什么樣的呢？
圖片
可以看到兩條數(shù)據(jù)，上面的是我們經(jīng)過轉(zhuǎn)譯的，正常的展示出來了。而下面的是沒經(jīng)過轉(zhuǎn)譯的，直接空白，并且給我彈了個窗。
總結(jié)
- 就是注意要分情況處理。
- 攔截器處理一部分，并注意攔截器的注冊方式
- Jackson的方式處理另一部分，也是注意配置方式
補充
代碼經(jīng)過驗證后，發(fā)現(xiàn)了一個問題。今天來補充一下。問題是這樣的：
如果使用@RequestBody的形式接受參數(shù)，也就是需要使用自定義的序列化方式。然而有時候，我們的業(yè)務(wù)需要傳遞一些JSON串到后端，如{\"username\":\"zx\",\"pwd\":\"123\"}（注意這是個字符串）。但是因為我不管三七二十一直接暴力轉(zhuǎn)譯，導致里面的雙引號以及其他符號都被轉(zhuǎn)譯了。那么當我們拿到這個字符串之后，再自己反序列化的時候就會出錯了。
為了解決這個問題，我在自定義的序列化方法中判斷了一下這個字段的值是否是JSON形式，如果是JSON形式，那就不做處理，直接返回，以保證能夠順利反序列化。判斷是否是JSON的方式，我選擇最簡單的，判斷首尾是否是{ } [ ]的組合。代碼如下：
public class XssJacksonDeserializer extends JsonDeserializer<String> {
@Override
public String deserialize(JsonParser jp, DeserializationContext ctxt) throws IOException, JsonProcessingException {
// 判斷一下 值是不是JSON的格式，如果是JSON的話，那就不處理了。
/*判斷JSON，可以用JSON.parse但是所有字段都Parse一下，未免有點太費性能，所以粗淺的認為，不是以{ 或者[ 開頭的文本都不是JSON*/
if (isJson(jp.getText())) {
return jp.getText();
}
return StringEscapeUtils.escapeHtml4(jp.getText());
}
/**
* 判斷字符串是不是JSON
*
* @param str
* @return
*/
private boolean isJson(String str) {
boolean result = false;
if (StringUtil.isNotBlank(str)) {
str = str.trim();
if (str.startsWith("{") && str.endsWith("}")) {
result = true;
} elseif (str.startsWith("[") && str.endsWith("]")) {
result = true;
}
}
return result;
}
}但是經(jīng)過這樣的改動之后，可能又沒那么安全了。所以還是要看自己的取舍了。
