漏洞警告：SpringBoot 該如何預(yù)防 XSS 攻擊 ？？

寫此文章的目的是為了記錄一下在工作中解決的 XSS漏洞 問題。XSS漏洞是生產(chǎn)上比較常見的問題。雖然是比較常見并且是基本的安全問題，但是我們沒有做??? ，也怪我沒有安全意識(shí)。于是終于有一天被制裁了。所以這次就補(bǔ)上了，記錄一下。

看看問題

XSS 漏洞到底是什么，說實(shí)話我講不太清楚。但是可以通過遇到的現(xiàn)象了解一下。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(gè)正常保存沒有問題。問題出在了列表查詢的時(shí)候，上面的代碼就生效了，由于圖片的地址亂寫的，所以這個(gè)alert就起作用了來(lái)看圖。

那根據(jù)這個(gè)原理，實(shí)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(shí)是個(gè)很嚴(yán)重的問題。

解決思路

既然是因?yàn)檩斎肟蛑休斎肓瞬辉撦斎氲臇|西，那自然就萌生一些想法：

• 校驗(yàn)輸入內(nèi)容，不允許用戶輸入特殊字符，特殊標(biāo)簽
• 允許用戶輸入，但是保存的時(shí)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(lái)進(jìn)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(lái)的報(bào)錯(cuò)，會(huì)讓用戶有點(diǎn)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(diǎn)太暴力。萬(wàn)一真的需要輸入一點(diǎn)特殊的字符，保存完查出來(lái)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(gè)辦法不但用戶數(shù)據(jù)不丟失，而且瀏覽器也不會(huì)執(zhí)行代碼。比較符合預(yù)期。

那辦法確定了，怎么做呢？前端來(lái)做還是后端來(lái)做？想了想還是要后端來(lái)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(yù)防XSS攻擊的，大多數(shù)的流程是：

• 攔截請(qǐng)求
• 重新包裝請(qǐng)求
• 重寫HttpServletRequest中的獲取參數(shù)的方法
• 將獲得的參數(shù)進(jìn)行XSS處理
• 攔截器放行

于是我就逮住一個(gè)抄了一下。抄襲完畢例行測(cè)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(gè)時(shí)候突然一個(gè)想法萌生。SpringMVC在處理@RequestBody類型的參數(shù)的時(shí)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(gè)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(shí)候使用的是getInputStream()方法。嗯？（斜眼笑）那我是不是可以重寫這個(gè)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(jìn)行測(cè)試。發(fā)現(xiàn)直接JSON 轉(zhuǎn)換的報(bào)錯(cuò)了。腦裂。估計(jì)是獲得的字符串在轉(zhuǎn)換的時(shí)候把不該轉(zhuǎn)的東西轉(zhuǎn)譯了，導(dǎo)致不能序列化了。眼看就要成功了，一測(cè)回到解放前。

該怎么辦呢？其實(shí)思路是沒錯(cuò)的，就是在獲取到流之后進(jìn)行處理。但是錯(cuò)就錯(cuò)在處理的位置。果然處理的時(shí)間點(diǎn)很重要。（就像伴侶一樣，某人出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)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(gè)AOP 攔截到所有的請(qǐng)求？用JAVA反射處理？

正在迷茫的時(shí)候，看到了一篇文章，知識(shí)增加了。原來(lái)可以在序列化和反序列化的時(shí)候進(jìn)行處理。

最終實(shí)現(xiàn)

看一下最終的代碼實(shí)現(xiàn)（有些導(dǎo)入的包被我刪了）

重新包裝Request的代碼

import org.apache.commons.text.StringEscapeUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import javax.servlet.ReadListener;
import javax.servlet.ServletInputStream;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Map;

/**
 * 重新包裝一下Request。重寫一些獲取參數(shù)的方法，將每個(gè)參數(shù)都進(jìn)行過濾
 */
public class XSSHttpServletRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XSSHttpServletRequestWrapper.class);

    private HttpServletRequest request;
    /**
     * 請(qǐng)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?yàn)槭褂肦equestBody的情況下是不會(huì)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-----");
        return new 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));
        return new ServletInputStream() {
            @Override
            public boolean isFinished() {
                return false;
            }

            @Override
            public boolean isReady() {
                return false;
            }

            @Override
            public void setReadListener(ReadListener listener) {
            }

            @Override
            public int read() throws IOException {
                return bais.read();
            }
        };
    }


    /**
     * 獲取請(qǐng)求體
     *
     * @return 請(qǐng)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

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;

/**
 * Filter 過濾器，攔截請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為新的請(qǐng)求
 */
public class XssFilter implements Filter {
    private static final 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(cè)過濾器

注冊(cè)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(lái)配置，但這種啟動(dòng)類上要加@ServletComponentScan 注解來(lái)指定掃描路徑

另外一種就是以Bean 的方式來(lái)注入（不知道放哪里，就把Bean放到啟動(dòng)類里面）

/**
 * XSS 的Filter注入
 * 用來(lái)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(shí)候生效的,但是當(dāng)我使用@RequestBody來(lái)接收參數(shù)的時(shí)候是不行的，所以還得有下面的代碼：

處理請(qǐng)求中的JSON數(shù)據(jù)

import com.fasterxml.jackson.core.JsonParser;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.DeserializationContext;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonDeserializer;
import org.apache.commons.text.StringEscapeUtils;
import java.io.IOException;

/**
 * 反序列化，用來(lái)處理請(qǐng)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)

import com.fasterxml.jackson.core.JsonGenerator;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonSerializer;
import com.fasterxml.jackson.databind.SerializerProvider;
import org.apache.commons.text.StringEscapeUtils;
import java.io.IOException;


/**
 * 處理向前端發(fā)送的JSON數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)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(cè)、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(jìn)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(cè)試

所有東西都配置完了，接下來(lái)進(jìn)行愉快的測(cè)試階段了。

我依然在輸入框中輸入這段代碼</input><img src=1 onerror=alert1>并進(jìn)行保存。來(lái)看一下數(shù)據(jù)庫(kù)中的保存結(jié)果：

可以看到數(shù)據(jù)庫(kù)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？

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(lái)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(gè)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(cè)方式
• Jackson的方式處理另一部分，也是注意配置方式

補(bǔ)充

代碼經(jīng)過驗(yàn)證后，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題。今天來(lái)補(bǔ)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(shí)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(gè)字符串）。但是因?yàn)槲也还苋叨恢苯颖┝D(zhuǎn)譯，導(dǎo)致里面的雙引號(hào)以及其他符號(hào)都被轉(zhuǎn)譯了。那么當(dāng)我們拿到這個(gè)字符串之后，再自己反序列化的時(shí)候就會(huì)出錯(cuò)了。

為了解決這個(gè)問題，我在自定義的序列化方法中判斷了一下這個(gè)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(jiǎn)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(diǎn)太費(fèi)性能，所以粗淺的認(rèn)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;
            } else if (str.startsWith("[") && str.endsWith("]")) {
                result = true;
            }
        }
        return result;
    }
}

但是經(jīng)過這樣的改動(dòng)之后，可能又沒那么安全了。所以還是要看自己的取舍了。