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SpringSecurity跨域請求偽造(CSRF)的防護實現(xiàn)

更新時間：2022年07月28日 10:14:09 作者：七號公園的憂傷

本文主要介紹了SpringSecurity跨域請求偽造(CSRF)的防護實現(xiàn)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

一、CSRF

CSRF的全稱是（Cross Site Request Forgery），可譯為跨域請求偽造，是一種利用用戶帶登錄態(tài)的cookie進行安全操作的攻擊方式。CSRF實際上并不難防，但常常被系統(tǒng)開發(fā)者忽略，從而埋下巨大的安全隱患。

二、攻擊過程

舉個例子，假設你登錄了郵箱，正常情況下可以通過某個鏈接http:xx.mail.com/send可以發(fā)送郵件。此時你又訪問了別的網(wǎng)站，網(wǎng)站中有黃色廣告，點擊后廣告會請求http:xx.mail.com/send。此時相當于在盜版網(wǎng)站中調(diào)用了發(fā)送郵件的鏈接，訪問時會使用你郵箱網(wǎng)站的cookie信息。雖然盜版網(wǎng)站會提示跨域，但服務端任然進行了相應處理。

三、防御手段

在任何情況下，都應當盡可能地避免以GET方式提供涉及數(shù)據(jù)修改的API。并不是說其他請求方式可以避免CSRF，只是GET請求更容易被攻擊。

在此基礎(chǔ)上，防御 CSRF攻擊的方式主要有以下兩種。

1.HTTP Referer

Http referer是由瀏覽器添加的一個請求頭字段，用于標識請求來源，瀏覽器端無法輕易篡改該值。

比如攻擊者在第三方頁面構(gòu)造了POST請求，htttp referer不是我們網(wǎng)站的地址（有的老版IE瀏覽器可以修改該值，如果用戶的瀏覽器比較新，就能避免這個問題），當服務端收到請求，發(fā)現(xiàn)請求來自其他站點，就能拒絕該請求。

這種方式簡單便捷，但不是完全可靠，比如老的瀏覽器就能修改該值。用戶在瀏覽器設置了不被跟蹤，就不會有該字段，服務端加了校驗后就會攔截掉用戶的正常請求。

2.CsrfToken認證

CSRF是利用用戶的登錄態(tài)進行攻擊的，而用戶的登錄態(tài)記錄在cookie中。其實攻擊者并不知道用戶的cookie存放了哪些數(shù)據(jù)，于是想方設法讓用戶自身發(fā)起請求，這樣瀏覽器便會自行將cookie傳送到服務器完成身份校驗。

CsrfToken 的防范思路是，添加一些并不存放于 cookie 的驗證值，并在每個請求中都進行校驗，便可以阻止CSRF攻擊。

具體做法是在用戶登錄時，由系統(tǒng)發(fā)放一個CsrfToken值，用戶攜帶該CsrfToken值與用戶名、密碼等參數(shù)完成登錄。服務端記錄該會話的CsrfToken值，之后在用戶的任何請求中，都必須帶上該 CsrfToken值，并由系統(tǒng)進行校驗。

該方案需要前端配合，包括存儲CsrfToken的值，在每次的請求中，不管是form表單還是ajax，都需要攜帶該token。雖然比HTTP Referer安全很多，但也有弊端，如果在已有系統(tǒng)進行改造，就需要修改每一個請求，所以建議在系統(tǒng)開發(fā)之初就考慮防御CSRF攻擊。

三、使用SpringSecurity防御CSRF

csrf攻擊完全是基于瀏覽器的，如果前端沒有瀏覽器，也就不會有CSRF攻擊了，所以我們需要關(guān)閉SpringSecurity自動配置的csrf。

1.SpringSecurity防御CSRF過程

CsrfFilter：

SpringSecurity通過注冊一個CsrfFilter來專門處理CSRF攻擊。

CsrfToken:

用該接口來定義csrftoekn所需的一些必要方法。

public interface CsrfToken extends Serializable {
    //從哪個頭字段獲取token值
	String getHeaderName();
    //從哪個參數(shù)獲取token值
	String getParameterName();
 
	String getToken();
}

CsrfTokenRepository

定義了如何生成，保存、以及加載token.

public interface CsrfTokenRepository {
 
	CsrfToken generateToken(HttpServletRequest request);
 
	void saveToken(CsrfToken token, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response);
 
	CsrfToken loadToken(HttpServletRequest request);
 
}

HttpSessionCsrfTokenRepository

默認情況下，SpringSecurity使用的CsrfTokenRepository的實現(xiàn)類是HttpSessionCsrfTokenRepository

public final class HttpSessionCsrfTokenRepository implements CsrfTokenRepository {
 
	private static final String DEFAULT_CSRF_PARAMETER_NAME = "_csrf";
 
	private static final String DEFAULT_CSRF_HEADER_NAME = "X-CSRF-TOKEN";
 
	private static final String DEFAULT_CSRF_TOKEN_ATTR_NAME = HttpSessionCsrfTokenRepository.class.getName()
			.concat(".CSRF_TOKEN");
 
	private String parameterName = DEFAULT_CSRF_PARAMETER_NAME;
 
	private String headerName = DEFAULT_CSRF_HEADER_NAME;
 
	private String sessionAttributeName = DEFAULT_CSRF_TOKEN_ATTR_NAME;
 
	@Override
	public void saveToken(CsrfToken token, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
		if (token == null) {
			HttpSession session = request.getSession(false);
			if (session != null) {
				session.removeAttribute(this.sessionAttributeName);
			}
		}
		else {
			HttpSession session = request.getSession();
			session.setAttribute(this.sessionAttributeName, token);
		}
	}
 
	@Override
	public CsrfToken loadToken(HttpServletRequest request) {
		HttpSession session = request.getSession(false);
		if (session == null) {
			return null;
		}
		return (CsrfToken) session.getAttribute(this.sessionAttributeName);
	}
 
	@Override
	public CsrfToken generateToken(HttpServletRequest request) {
		return new DefaultCsrfToken(this.headerName, this.parameterName, createNewToken());
	}
 
	public void setParameterName(String parameterName) {
		Assert.hasLength(parameterName, "parameterName cannot be null or empty");
		this.parameterName = parameterName;
	}
 
	public void setHeaderName(String headerName) {
		Assert.hasLength(headerName, "headerName cannot be null or empty");
		this.headerName = headerName;
	}
 
	public void setSessionAttributeName(String sessionAttributeName) {
		Assert.hasLength(sessionAttributeName, "sessionAttributename cannot be null or empty");
		this.sessionAttributeName = sessionAttributeName;
	}
 
	private String createNewToken() {
		return UUID.randomUUID().toString();
	}
 
}

HttpSessionCsrfTokenRepository將CsrfToken值存儲在HttpSession中，并指定前端把CsrfToken 值放在名為“_csrf”的請求參數(shù)或名為“X-CSRF-TOKEN”的請求頭字段里（可以調(diào)用相應的設置方法來重新設定）。校驗時，通過對比HttpSession內(nèi)存儲的CsrfToken值與前端攜帶的CsrfToken值是否一致，便能斷定本次請求是否為CSRF攻擊。

前端使用Token的時候，必須使用從服務端渲染的方式，比如jsp頁面：

<input type="hidden" name="${_csrf.parameterName}" value="${_csrf.token}"/>

CookieCsrfTokenRepository

Spring Security還提供了另一種方式，即CookieCsrfTokenRepository。之前是服務端將token存儲在了session中。這個是將token存儲在瀏覽器的cookie中，這樣可以減少服務端的內(nèi)存消耗，而且前端可以使用js讀取（需要設置該cookie的httpOnly屬性為false），更加靈活。

有人可能會有疑問，放在cookie中，不是又可以被攻擊了嗎？其實不是的。

cookie只有在同域的情況下才能被js獲取。正常情況下，服務端從cookie中獲取token，前端使用js從cookie中獲取token，2者進行校驗。攻擊者只能在第三方頁面?zhèn)卧煺埱蟮臅r候，利用請求攜帶cookie，這個時候服務端能拿從攜帶的cookie中拿到token，但是前端并沒有使用js將用于校驗的token傳給服務端（攻擊者沒法獲取cookie），所以校驗沒法通過。

CsrfFilter

現(xiàn)在我們重新來看這個類的主要邏輯：

@Override
	protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)
			throws ServletException, IOException {
		request.setAttribute(HttpServletResponse.class.getName(), response);
		CsrfToken csrfToken = this.tokenRepository.loadToken(request);
		boolean missingToken = (csrfToken == null);
		if (missingToken) {
			csrfToken = this.tokenRepository.generateToken(request);
			this.tokenRepository.saveToken(csrfToken, request, response);
		}
		request.setAttribute(CsrfToken.class.getName(), csrfToken);
		request.setAttribute(csrfToken.getParameterName(), csrfToken);
		if (!this.requireCsrfProtectionMatcher.matches(request)) {
			if (this.logger.isTraceEnabled()) {
				this.logger.trace("Did not protect against CSRF since request did not match "
						+ this.requireCsrfProtectionMatcher);
			}
			filterChain.doFilter(request, response);
			return;
		}
		String actualToken = request.getHeader(csrfToken.getHeaderName());
		if (actualToken == null) {
			actualToken = request.getParameter(csrfToken.getParameterName());
		}
		if (!equalsConstantTime(csrfToken.getToken(), actualToken)) {
			this.logger.debug(
					LogMessage.of(() -> "Invalid CSRF token found for " + UrlUtils.buildFullRequestUrl(request)));
			AccessDeniedException exception = (!missingToken) ? new InvalidCsrfTokenException(csrfToken, actualToken)
					: new MissingCsrfTokenException(actualToken);
			this.accessDeniedHandler.handle(request, response, exception);
			return;
		}
		filterChain.doFilter(request, response);
	}

這段代碼的意思就是，從你指定或者默認的的CsrfTokenRepository中獲取token，其實就是獲取的服務端存儲的token(session中或者cookie中)，如果沒有，那么就生成并且保存token，然后獲取前端傳過來的token,然后進行對比。

2.SpringSecurity配置CSRF

1.我們使用cookie的方式存儲token.

2.添加AccessDeniedHandler

用來在token請求不通過的時候，返回數(shù)據(jù)。

@Component
@Slf4j
public class MyAccessDeniedHandler implements AccessDeniedHandler {
    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, AccessDeniedException accessDeniedException) throws IOException, ServletException {
        response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
        response.getWriter().write(JSON.toJSONString(ResultVO.error(10000, "禁止訪問")));
    }
}

3. 前端修改

生成的token：

  function getCookie(name){
    var strcookie = document.cookie;//獲取cookie字符串
    var arrcookie = strcookie.split("; ");//分割
    //遍歷匹配
    for ( var i = 0; i < arrcookie.length; i++) {
      var arr = arrcookie[i].split("=");
      if (arr[0] === name){
        return arr[1];
      }
    }
    return "";
  }