SpringBoot2.x 整合 AntiSamy防御XSS攻击的简单总结

AntiSamy是OWASP的一个开源项目,通过对用户输入的HTML、CSS、JavaScript等内容进行检验和清理,确保输入符合应用规范。AntiSamy被广泛应用于Web服务对存储型和反射型XSS的防御中。

XSS攻击全称为跨站脚本攻击(Cross Site Scripting),是一种在web应用中的计算机安全漏洞,它允许用户将恶意代码(如script脚本)植入到Web页面中,为了不和层叠样式表(Cascading Style Sheets, CSS)混淆,一般缩写为XSS。XSS分为以下两种类型:

  • 存储型XSS:服务端对用户输入的恶意脚本没有经过验证就存入数据库,每次调用数据库都会将其渲染在浏览器上。则可能为存储型XSS。
  • 反射型XSS:通过get或者post等方式,向服务端输入数据。如果服务端不进行过滤,验证或编码,直接将用户信息呈现出来,可能会造成反射型XSS。

本文主要对SpringBoot2.x集成AntiSamy防御XSS攻击进行简单总结,其中SpringBoot使用的2.4.5版本。

一、引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- AntiSamy依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.owasp.antisamy</groupId>
    <artifactId>antisamy</artifactId>
    <version>1.6.2</version>
</dependency>
<!-- lombok插件 -->
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.8</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-text</artifactId>
    <version>1.9</version>
</dependency>

二、策略文件

Antisamy对恶意代码的过滤依赖于策略文件,策略文件为xml格式,规定了AntiSamy对各个标签、属性的处理方法。策略文件定义的严格与否,决定了AntiSamy对Xss的防御效果。在AntiSamy的jar包中,已经包含了几个常用的策略文件:

本文使用antisamy-ebay.xml作为策略文件,该策略相对安全,适用于电商网站。将antisamy-ebay.xmlantisamy.xsd复制到resouces目录下。对于策略文件的具体内容这里不进行深入了解,只需了解下对标签的处理规则<tag-rules>,共有remove、truncate、validate三种处理方式,其中remove为直接删除,truncate为缩短标签,只保留标签和值,validate为验证标签属性:

上图截取了<tag-rules>的一部分,可知对script标签的处理策略是remove。

三、实体类和Controller

用户实体类:

package com.rtxtitanv.model;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

/**
 * @author rtxtitanv
 * @version 1.0.0
 * @name com.rtxtitanv.model.User
 * @description 用户实体类
 * @date 2021/8/23 14:54
 */
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Data
public class User {
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
}

Controller:

package com.rtxtitanv.controller;

import com.rtxtitanv.model.User;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

/**
 * @author rtxtitanv
 * @version 1.0.0
 * @name com.rtxtitanv.controller.UserController
 * @description UserController
 * @date 2021/8/23 14:54
 */
@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {

    @PostMapping("/save")
    public User saveUser(User user) {
        return user;
    }

    @GetMapping("/get")
    public User getUserById(@RequestParam(value = "id") Long id) {
        return new User(id, "ZhaoYun", "123456");
    }

    @PutMapping("/update")
    public User updateUser(@RequestBody User user) {
        return user;
    }
}

四、创建过滤器

package com.rtxtitanv.filter;

import com.rtxtitanv.wrapper.XssRequestWrapper;

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

/**
 * @author rtxtitanv
 * @version 1.0.0
 * @name com.rtxtitanv.filter.XssFilter
 * @description XSS过滤器
 * @date 2021/8/23 15:01
 */
public class XssFilter implements Filter {

    private FilterConfig filterConfig;

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        this.filterConfig = filterConfig;
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
        throws IOException, ServletException {
        // 拦截请求,处理XSS过滤
        chain.doFilter(new XssRequestWrapper((HttpServletRequest)request), response);
    }

    @Override
    public void destroy() {
        this.filterConfig = null;
    }
}

注意:在过滤器中并没有直接对请求参数进行过滤清洗,而是在XssRequestWrapper类中进行的。XssRequestWrapper类将当前的request对象进行了包装,在过滤器放行时会自动调用XssRequestWrapper中的方法对请求参数进行清洗。

五、创建XssRequestWrapper类

package com.rtxtitanv.wrapper;

import com.fasterxml.jackson.core.JsonGenerator;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonSerializer;
import com.fasterxml.jackson.databind.SerializerProvider;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.apache.commons.text.StringEscapeUtils;
import org.owasp.validator.html.*;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URLDecoder;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;

/**
 * @author rtxtitanv
 * @version 1.0.0
 * @name com.rtxtitanv.wrapper.XssRequestWrapper
 * @description 装饰器模式加强对request的处理,基于AntiSamy进行XSS防御
 * @date 2021/8/23 15:01
 */
public class XssRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(XssRequestWrapper.class);
    private static Policy policy = null;

    static {
        try {
            // 获取策略文件路径,策略文件需要放到项目的classpath下
            String antiSamyPath = Objects
                .requireNonNull(XssRequestWrapper.class.getClassLoader().getResource("antisamy-ebay.xml")).getFile();
            LOGGER.info(antiSamyPath);
            // 获取的文件路径中有空格时,空格会被替换为%20,在new一个File对象时会出现找不到路径的错误
            // 对路径进行解码以解决该问题
            antiSamyPath = URLDecoder.decode(antiSamyPath, "utf-8");
            LOGGER.info(antiSamyPath);
            // 指定策略文件
            policy = Policy.getInstance(antiSamyPath);
        } catch (UnsupportedEncodingException | PolicyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public XssRequestWrapper(HttpServletRequest request) {
        super(request);
    }

    /**
     * 过滤请求头
     *
     * @param name 参数名
     * @return 参数值
     */
    @Override
    public String getHeader(String name) {
        String header = super.getHeader(name);
        // 如果Header为空,则直接返回,否则进行清洗
        return StringUtils.isBlank(header) ? header : xssClean(header);
    }

    /**
     * 过滤请求参数
     *
     * @param name 参数名
     * @return 参数值
     */
    @Override
    public String getParameter(String name) {
        String parameter = super.getParameter(name);
        // 如果Parameter为空,则直接返回,否则进行清洗
        return StringUtils.isBlank(parameter) ? parameter : xssClean(parameter);
    }

    /**
     * 过滤请求参数(一个参数可以有多个值)
     *
     * @param name 参数名
     * @return 参数值数组
     */
    @Override
    public String[] getParameterValues(String name) {
        String[] parameterValues = super.getParameterValues(name);
        if (parameterValues != null) {
            int length = parameterValues.length;
            String[] newParameterValues = new String[length];
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                LOGGER.info("AntiSamy清理之前的参数值:" + parameterValues[i]);
                // 清洗参数
                newParameterValues[i] = xssClean(parameterValues[i]);
                LOGGER.info("AntiSamy清理之后的参数值:" + newParameterValues[i]);
            }
            return newParameterValues;
        }
        return super.getParameterValues(name);
    }

    @Override
    public Map<String, String[]> getParameterMap() {
        Map<String, String[]> requestMap = super.getParameterMap();
        requestMap.forEach((key, value) -> {
            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                LOGGER.info(value[i]);
                value[i] = xssClean(value[i]);
                LOGGER.info(value[i]);
            }
        });
        return requestMap;
    }

    /**
     * 使用AntiSamy清洗数据
     *
     * @param value 需要清洗的数据
     * @return 清洗后的数据
     */
    private String xssClean(String value) {
        try {
            AntiSamy antiSamy = new AntiSamy();
            // 使用AntiSamy清洗数据
            final CleanResults cleanResults = antiSamy.scan(value, policy);
            // 获得安全的HTML输出
            value = cleanResults.getCleanHTML();
            // 对转义的HTML特殊字符(<、>、"等)进行反转义,因为AntiSamy调用scan方法时会将特殊字符转义
            return StringEscapeUtils.unescapeHtml4(value);
        } catch (ScanException | PolicyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return value;
    }

    /**
     * 通过修改Json序列化的方式来完成Json格式的XSS过滤
     */
    public static class XssStringJsonSerializer extends JsonSerializer<String> {

        @Override
        public Class<String> handledType() {
            return String.class;
        }

        @Override
        public void serialize(String value, JsonGenerator gen, SerializerProvider serializers) throws IOException {
            if (!StringUtils.isBlank(value)) {
                try {
                    AntiSamy antiSamy = new AntiSamy();
                    final CleanResults cleanResults = antiSamy.scan(value, XssRequestWrapper.policy);
                    gen.writeString(StringEscapeUtils.unescapeHtml4(cleanResults.getCleanHTML()));
                } catch (ScanException | PolicyException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

六、创建配置类

package com.rtxtitanv.config;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.module.SimpleModule;
import com.rtxtitanv.filter.XssFilter;
import com.rtxtitanv.wrapper.XssRequestWrapper;
import org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.converter.json.Jackson2ObjectMapperBuilder;

import javax.servlet.Filter;

/**
 * @author rtxtitanv
 * @version 1.0.0
 * @name com.rtxtitanv.config.AntiSamyConfig
 * @description AntiSamy配置类
 * @date 2021/8/23 15:05
 */
@Configuration
public class AntiSamyConfig {

    /**
     * 配置XSS过滤器
     *
     * @return FilterRegistrationBean
     */
    @Bean
    public FilterRegistrationBean<Filter> filterRegistrationBean() {
        FilterRegistrationBean<Filter> filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean<>(new XssFilter());
        filterRegistrationBean.addUrlPatterns("/*");
        filterRegistrationBean.setOrder(1);
        return filterRegistrationBean;
    }

    /**
     * 用于过滤Json类型数据的解析器
     *
     * @param builder Jackson2ObjectMapperBuilder
     * @return ObjectMapper
     */
    @Bean
    public ObjectMapper xssObjectMapper(Jackson2ObjectMapperBuilder builder) {
        // 创建解析器
        ObjectMapper objectMapper = builder.createXmlMapper(false).build();
        // 注册解析器
        SimpleModule simpleModule = new SimpleModule("XssStringJsonSerializer");
        simpleModule.addSerializer(new XssRequestWrapper.XssStringJsonSerializer());
        objectMapper.registerModule(simpleModule);
        return objectMapper;
    }
}

七、测试

启动项目,发送如下POST请求,请求地址为http://localhost:8080/user/save,可见表单参数中的<script>标签内容被成功过滤:

发送如下GET请求,请求地址为http://localhost:8080/user/get?id=1<script>alert("XSS");</script>0,可见Query参数中的<script>标签内容被成功过滤:

发送如下PUT请求,请求地址为http://localhost:8080/user/update,可见Json类型参数中的<script>标签内容被成功过滤:

代码示例

Github:https://github.com/RtxTitanV/springboot-learning/tree/master/springboot2.x-learning/springboot-antisamy

Gitee:https://gitee.com/RtxTitanV/springboot-learning/tree/master/springboot2.x-learning/springboot-antisamy

到此这篇关于SpringBoot2.x 整合 AntiSamy防御XSS攻击的简单总结的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot2.x防御XSS攻击内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

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