此版本仍在开发中,尚未被视为稳定版本。对于最新的稳定版本,请使用 Spring Security 6.3.3! |
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Spring 为防止跨站点请求伪造 (CSRF) 攻击提供了全面的支持。 在以下部分中,我们将探讨:
什么是 CSRF 攻击?
理解 CSRF 攻击的最好方法是看一个具体的例子。
假设您的银行网站提供了一个表单,允许将资金从当前登录的用户转移到另一个银行账户。 例如,转移表单可能如下所示:
<form method="post"
action="/transfer">
<input type="text"
name="amount"/>
<input type="text"
name="routingNumber"/>
<input type="text"
name="account"/>
<input type="submit"
value="Transfer"/>
</form>
相应的 HTTP 请求可能如下所示:
POST /transfer HTTP/1.1
Host: bank.example.com
Cookie: JSESSIONID=randomid
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
amount=100.00&routingNumber=1234&account=9876
现在假装您验证了银行的网站,然后在不注销的情况下访问了一个邪恶的网站。 邪恶的网站包含一个 HTML 页面,其格式如下:
<form method="post"
action="https://bank.example.com/transfer">
<input type="hidden"
name="amount"
value="100.00"/>
<input type="hidden"
name="routingNumber"
value="evilsRoutingNumber"/>
<input type="hidden"
name="account"
value="evilsAccountNumber"/>
<input type="submit"
value="Win Money!"/>
</form>
您想赢钱,所以您点击提交按钮。 在此过程中,您无意中将 100 USD 转给了恶意用户。 发生这种情况是因为,虽然邪恶网站无法看到您的 cookie,但与您的银行关联的 cookie 仍会与请求一起发送。
最糟糕的是,整个过程本来可以使用 JavaScript 自动化。 这意味着您甚至不需要单击按钮。 此外,当访问成为 XSS 攻击受害者的诚实网站时,它也很容易发生。 那么,我们如何保护我们的用户免受此类攻击呢?
防范 CSRF 攻击
CSRF 攻击之所以可能发生,是因为受害者网站的 HTTP 请求和攻击者网站的请求完全相同。 这意味着无法拒绝来自恶意网站的请求并允许来自银行网站的请求。 为了防止 CSRF 攻击,我们需要确保请求中有恶意网站无法提供的内容,以便我们可以区分这两个请求。
Spring 提供了两种机制来防止 CSRF 攻击:
-
在会话 Cookie 上指定 SameSite 属性
这两种保护都要求 Safe Methods Must 为 Read-only |
安全方法必须是只读的
为了使针对 CSRF 的任一保护工作,应用程序必须确保“安全”的 HTTP 方法是只读的。
这意味着使用 HTTP 方法 、 、 和 的请求不应更改应用程序的状态。GET
HEAD
OPTIONS
TRACE
同步器令牌模式
防止 CSRF 攻击的主要和最全面的方法是使用 Synchronizer Token Pattern。 该解决方案是为了确保每个 HTTP 请求除了我们的会话 cookie 之外,HTTP 请求中还必须存在一个称为 CSRF 令牌的安全随机生成值。
提交 HTTP 请求时,服务器必须查找预期的 CSRF 令牌,并将其与 HTTP 请求中的实际 CSRF 令牌进行比较。 如果值不匹配,则应拒绝 HTTP 请求。
这项工作的关键是实际的 CSRF 令牌应该位于浏览器不会自动包含的 HTTP 请求的一部分中。 例如,在 HTTP 参数或 HTTP 标头中要求实际的 CSRF 令牌将防止 CSRF 攻击。 在 cookie 中要求实际的 CSRF 令牌不起作用,因为浏览器会自动将 cookie 包含在 HTTP 请求中。
我们可以放宽期望,只要求每个更新应用程序状态的 HTTP 请求都使用实际的 CSRF 令牌。 为此,我们的应用程序必须确保安全的 HTTP 方法是只读的。 这提高了可用性,因为我们希望允许使用来自外部网站的链接链接到我们的网站。 此外,我们不希望在 HTTP GET 中包含随机令牌,因为这可能会导致令牌泄露。
让我们看看在使用 Synchronizer Token Pattern 时,我们的示例将如何变化。
假设实际的 CSRF 令牌需要位于名为 的 HTTP 参数中。
我们申请的转移表格将如下所示:_csrf
<form method="post"
action="/transfer">
<input type="hidden"
name="_csrf"
value="4bfd1575-3ad1-4d21-96c7-4ef2d9f86721"/>
<input type="text"
name="amount"/>
<input type="text"
name="routingNumber"/>
<input type="hidden"
name="account"/>
<input type="submit"
value="Transfer"/>
</form>
表单现在包含一个隐藏的输入,其值为 CSRF 令牌。 外部站点无法读取 CSRF 令牌,因为同源策略确保恶意站点无法读取响应。
相应的转账 HTTP 请求如下所示:
POST /transfer HTTP/1.1
Host: bank.example.com
Cookie: JSESSIONID=randomid
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
amount=100.00&routingNumber=1234&account=9876&_csrf=4bfd1575-3ad1-4d21-96c7-4ef2d9f86721
您将注意到,HTTP 请求现在包含具有安全随机值的参数。
邪恶网站将无法为参数提供正确的值(必须在邪恶网站上明确提供),并且当服务器将实际的 CSRF 令牌与预期的 CSRF 令牌进行比较时,传输将失败。_csrf
_csrf
SameSite 属性
防止 CSRF 攻击的一种新兴方法是在 Cookie 上指定 SameSite 属性。
服务器可以在设置 Cookie 时指定该属性,以指示在来自外部站点时不应发送 Cookie。SameSite
Spring Security 不直接控制会话 cookie 的创建,因此它不提供对 SameSite 属性的支持。Spring Session 在基于 servlet 的应用程序中为该属性提供支持。
Spring 框架的CookieWebSessionIdResolver为基于 WebFlux 的应用程序中的属性提供了开箱即用的支持。 |
例如,具有该属性的 HTTP 响应标头可能如下所示:SameSite
Set-Cookie: JSESSIONID=randomid; Domain=bank.example.com; Secure; HttpOnly; SameSite=Lax
该属性的有效值为:SameSite
让我们看看如何使用 attribute 保护我们的示例。
银行应用程序可以通过在会话 cookie 上指定属性来防止 CSRF。SameSite
SameSite
在我们的会话 cookie 上设置属性后,浏览器将继续发送来自银行网站的请求 cookie。
但是,浏览器将不再发送带有来自恶意网站的传输请求的 cookie。
由于来自恶意网站的传输请求中不再存在该会话,因此该应用程序受到保护免受 CSRF 攻击。SameSite
JSESSIONID
JSESSIONID
在使用 attribute 来防止 CSRF 攻击时,应该注意一些重要的注意事项。SameSite
将属性设置为 可提供更强的防御,但可能会使用户感到困惑。
考虑一个用户一直登录到托管在 social.example.com 的社交媒体网站。
用户在 email.example.org 会收到一封电子邮件,其中包含指向社交媒体网站的链接。
如果用户点击该链接,他们理所当然地希望通过社交媒体网站的身份验证。
但是,如果属性为 ,则不会发送 Cookie,因此不会对用户进行身份验证。SameSite
Strict
SameSite
Strict
我们可以通过实施 gh-7537 来提高对 CSRF 攻击的保护作用和可用性。 |
另一个明显的考虑因素是,为了使该属性能够保护用户,浏览器必须支持该属性。
大多数现代浏览器都支持 SameSite 属性。
但是,仍在使用的旧浏览器可能无法使用。SameSite
SameSite
因此,通常建议使用该属性作为深度防御,而不是唯一防御 CSRF 攻击。SameSite
这两种保护都要求 Safe Methods Must 为 Read-only |
Spring Security 不直接控制会话 cookie 的创建,因此它不提供对 SameSite 属性的支持。Spring Session 在基于 servlet 的应用程序中为该属性提供支持。
Spring 框架的CookieWebSessionIdResolver为基于 WebFlux 的应用程序中的属性提供了开箱即用的支持。 |
我们可以通过实施 gh-7537 来提高对 CSRF 攻击的保护作用和可用性。 |
何时使用 CSRF 保护
什么时候应该使用 CSRF 保护? 我们的建议是对普通用户可以由浏览器处理的任何请求使用 CSRF 保护。 如果您只创建非浏览器客户端使用的服务,则可能需要禁用 CSRF 保护。
CSRF 保护和 JSON
一个常见的问题是“我需要保护 javascript 发出的 JSON 请求吗? 简短的回答是,这要看情况。 但是,您必须非常小心,因为存在可能影响 JSON 请求的 CSRF 漏洞。 例如,恶意用户可以使用以下形式使用 JSON 创建 CSRF:
<form action="https://bank.example.com/transfer" method="post" enctype="text/plain">
<input name='{"amount":100,"routingNumber":"evilsRoutingNumber","account":"evilsAccountNumber", "ignore_me":"' value='test"}' type='hidden'>
<input type="submit"
value="Win Money!"/>
</form>
这将生成以下 JSON 结构
{ "amount": 100,
"routingNumber": "evilsRoutingNumber",
"account": "evilsAccountNumber",
"ignore_me": "=test"
}
如果应用程序没有验证 Content-Type,那么它将受到此漏洞的影响。
根据设置,验证Content-Type的 Spring MVC 应用程序仍然可以通过更新 URL 后缀来利用,如下所示:.json
<form action="https://bank.example.com/transfer.json" method="post" enctype="text/plain">
<input name='{"amount":100,"routingNumber":"evilsRoutingNumber","account":"evilsAccountNumber", "ignore_me":"' value='test"}' type='hidden'>
<input type="submit"
value="Win Money!"/>
</form>
CSRF 和无状态浏览器应用程序
如果我的应用程序是无状态的,该怎么办? 这并不一定意味着您受到保护。 事实上,如果用户不需要在 Web 浏览器中为给定请求执行任何操作,他们可能仍然容易受到 CSRF 攻击。
例如,假设一个应用程序使用包含其中所有状态的自定义 cookie 而不是 JSESSIONID 进行身份验证。 当进行 CSRF 攻击时,自定义 cookie 将随请求一起发送,其方式与上一个示例中发送 JSESSIONID cookie 的方式相同。 此应用程序将容易受到 CSRF 攻击。
使用基本身份验证的应用程序也容易受到 CSRF 攻击。 该应用程序容易受到攻击,因为浏览器将以与上一个示例中发送 JSESSIONID Cookie 相同的方式在任何请求中自动包含用户名和密码。
CSRF 注意事项
在实施针对 CSRF 攻击的保护时,需要考虑一些特殊的注意事项。
登录
为了防止伪造 log in 请求,应保护 log in HTTP 请求免受 CSRF 攻击。 防止伪造登录请求是必要的,这样恶意用户就无法读取受害者的敏感信息。 攻击执行如下:
-
恶意用户使用恶意用户的凭证执行 CSRF 登录。 受害者现在被认证为恶意用户。
-
然后,恶意用户诱骗受害者访问受感染的网站并输入敏感信息
-
该信息与恶意用户的帐户相关联,因此恶意用户可以使用自己的凭据登录并查看 vicitim 的敏感信息
确保登录 HTTP 请求免受 CSRF 攻击的一个可能复杂之处在于,用户可能会遇到会话超时,从而导致请求被拒绝。 对于不希望需要会话才能登录的用户来说,会话超时会让人感到惊讶。 有关更多信息,请参阅 CSRF 和 Session Timeouts。
注销
为了防止伪造注销请求,应保护注销 HTTP 请求免受 CSRF 攻击。 防止伪造注销请求是必要的,这样恶意用户就无法读取受害者的敏感信息。 有关攻击的详细信息,请参阅此博客文章。
确保注销 HTTP 请求免受 CSRF 攻击的一个可能复杂情况是,用户可能会遇到会话超时,从而导致请求被拒绝。 对于不希望需要会话才能注销的用户来说,会话超时会让人感到惊讶。 有关更多信息,请参阅 CSRF 和 Session Timeouts。
CSRF 和会话超时
通常,预期的 CSRF 令牌存储在 session 中。 这意味着一旦会话过期,服务器将找不到预期的 CSRF 令牌并拒绝 HTTP 请求。 有许多选项可以解决超时问题,每个选项都需要权衡取舍。
-
缓解超时的最佳方法是在提交表单时使用 JavaScript 请求 CSRF 令牌。 然后使用 CSRF 令牌更新表单并提交。
-
另一种选择是有一些 JavaScript,让用户知道他们的会话即将过期。 用户可以单击按钮以继续并刷新会话。
-
最后,预期的 CSRF 令牌可以存储在 cookie 中。 这允许预期的 CSRF 令牌比 session 存活。
有人可能会问为什么默认情况下预期的 CSRF 令牌不存储在 cookie 中。 这是因为存在已知的漏洞,其中标头(例如,用于指定 Cookie)可由另一个域设置。 这与 Ruby on Rails 在头文件 X-Requested-With 存在时不再跳过 CSRF 检查的原因相同。 有关如何执行漏洞利用的详细信息,请参阅此 webappsec.org 线程。 另一个缺点是,通过删除状态(即超时),您将失去在令牌泄露时强制使令牌失效的能力。
分段(文件上传)
保护分段请求(文件上传)免受 CSRF 攻击会导致先有鸡还是先有蛋的问题。 为了防止 CSRF 攻击的发生,必须读取 HTTP 请求的正文以获取实际的 CSRF 令牌。 但是,读取正文意味着将上传文件,这意味着外部站点可以上传文件。
将 CSRF 保护与 multipart/form-data 一起使用有两种选择。 每个选项都有其权衡取舍。
在将 Spring Security 的 CSRF 保护与多部分文件上传集成之前,请确保您可以先在没有 CSRF 保护的情况下上传。 有关在 Spring 中使用多部分形式的更多信息,请参见 1.1.11 。Multipart Resolver 部分和 MultipartFilter javadoc。 |
将 CSRF 令牌放在正文中
第一个选项是在请求正文中包含实际的 CSRF 令牌。 通过将 CSRF 令牌放在 body 中,将在执行授权之前读取 body。 这意味着任何人都可以在您的服务器上放置临时文件。 但是,只有授权用户才能提交由您的应用程序处理的文件。 通常,这是推荐的方法,因为临时文件上传对大多数服务器的影响应该可以忽略不计。
在 URL 中包含 CSRF 令牌
如果不允许未经授权的用户上传临时文件,另一种方法是将预期的 CSRF 令牌作为查询参数包含在表单的 action 属性中。 此方法的缺点是查询参数可能会泄露。 更一般地说,将敏感数据放在正文或标头中以确保其不会泄露被认为是最佳实践。 其他信息可以在 RFC 2616 第 15.1.3 节 在 URI 中编码敏感信息中找到。
隐藏的HttpMethodFilter
在某些应用程序中,表单参数可用于覆盖 HTTP 方法。
例如,下面的表单可用于将 HTTP 方法视为 a 而不是 .delete
post
<form action="/process"
method="post">
<!-- ... -->
<input type="hidden"
name="_method"
value="delete"/>
</form>
覆盖 HTTP 方法发生在过滤器中。
该过滤器必须放在 Spring Security 的支持之前。
请注意,覆盖仅发生在 上,因此这实际上不太可能导致任何实际问题。
但是,最好还是确保将其放在 Spring Security 的过滤器之前。post
在将 Spring Security 的 CSRF 保护与多部分文件上传集成之前,请确保您可以先在没有 CSRF 保护的情况下上传。 有关在 Spring 中使用多部分形式的更多信息,请参见 1.1.11 。Multipart Resolver 部分和 MultipartFilter javadoc。 |