前端安全问题及解决方案-编程知识

随着互联网的高速发展，信息安全问题已经成为行业最为关注的焦点之一。总的来说安全是很复杂的一个领域，在移动互联网时代，前端人员除了传统的 XSS、CSRF 等安全问题之外，还时常遭遇网络劫持、非法调用 Hybrid API 等新型安全问题。

一、跨站脚本攻击（XSS）

Cross-Site Scripting（跨站脚本攻击）简称 XSS，是一种代码注入攻击。攻击者通过在目标网站上注入恶意脚本，使之在用户的浏览器上运行。利用这些恶意脚本，攻击者可获取用户的敏感信息如 Cookie、SessionID 等，进而危害数据安全。

XSS攻击流程如下：

1. 攻击者识别目标网站：攻击者首先选择目标网站，可能是一个在线社交媒体平台、论坛、博客等。

2. 构造恶意脚本：攻击者创建包含恶意代码的脚本，通常使用 JavaScript。恶意脚本可能包括窃取用户的敏感信息（如登录凭据、cookie）、篡改页面内容、重定向用户到恶意站点等。

3. 注入恶意脚本：攻击者将恶意脚本注入目标网站的用户可输入区域，如评论框、搜索框、用户个人资料等。这些输入区域未经适当的过滤和转义，导致恶意脚本被存储在目标网站的数据库中，或直接在用户访问页面时被执行。

4. 用户访问受感染的页面：当用户访问包含恶意脚本的页面时，恶意脚本会在其浏览器中执行。

5. 恶意脚本执行：一旦恶意脚本在用户浏览器中执行，它可以获取用户的敏感信息、篡改页面内容、发送请求到攻击者控制的服务器等。

XSS防范措施：

1.输入验证和过滤：对用户输入的数据进行验证和过滤，确保其符合预期的格式和类型。使用合适的输入验证机制，如正则表达式、白名单过滤等，防止恶意脚本注入。

2.输出转义：在将用户输入或其他动态内容展示在网页中时，使用适当的输出转义机制，确保任何特殊字符都被转义为其等效的文本表示形式。这样可以防止浏览器将输入解释为可执行的脚本。

3.Content Security Policy（CSP）：实施 CSP 可以限制页面中可执行的脚本和资源来源。通过设置 CSP 标头或元标签，指定允许加载的脚本源和其他资源，限制恶意脚本的执行。

4.验证码：对于涉及敏感操作或高风险操作，如注册、登录、支付等，引入验证码机制，确保用户的操作由真实用户进行。

5.安全的开发框架和库：使用经过审查和安全性较高的前端开发框架和库，这些框架通常内置了安全性措施，可以减少安全漏洞的风险。

6.输入过滤白名单：使用输入过滤白名单机制，只允许特定的 HTML 标签和属性，过滤掉潜在的恶意标签和属性。

7.限制脚本执行权限：在页面中限制 JavaScript 的执行权限，仅允许从受信任的源加载脚本，可以使用沙箱技术或 CSP 的限制来实现。

8.安全意识培训：提高开发人员和用户的安全意识，教育他们如何避免常见的安全风险和采取正确的安全措施。

二、跨站请求伪造（CSRF）

CSRF (Cross-site request forgery)跨站请求伪造：攻击者诱导受害者进入第三方网站，在第三方网站中，向被攻击网站发送跨站请求。利用受害者在被攻击网站已经获取的注册凭证(cookies 等)，绕过后台的用户验证，达到冒充用户对被攻击的网站执行某项操作的目的。

CSRF攻击流程如下：

1. 受害者登录 a.com，并保留了登录凭证（Cookie）。
2. 攻击者引诱受害者访问了 b.com。
3. b.com 向 a.com 发送了一个请求：a.com/act=xx。浏览器会默认携带 a.com 的 Cookie。
4. a.com 接收到请求后，对请求进行验证，并确认是受害者的凭证，误以为是受害者自己发送的请求。
5. a.com 以受害者的名义执行了 act=xx。
6. 攻击完成，攻击者在受害者不知情的情况下，冒充受害者，让 a.com 执行了自己定义的操作。

CSRF防范措施：

1.使用 CSRF Token：在用户进行敏感操作（如更改密码、执行支付等）时，生成并在请求中包含一个 CSRF Token。该 Token 是服务器生成的随机值，存储在用户的会话中，并在每个请求中验证。攻击者无法获取到正确的 CSRF Token，因此无法成功发起 CSRF 攻击。

2.同源检测：在服务器端对请求进行同源检测，即检查请求的来源是否与预期的域名一致。如果请求的来源不是预期的域名，则可能是 CSRF 攻击，服务器可以拒绝该请求。

3.验证 Referer 头：在服务器端验证请求的 Referer 头，确保请求是从合法的页面发起的。这是一种简单的验证方式，但并不绝对可靠，因为某些浏览器或代理可能会篡改或不发送 Referer 头。

4.添加验证码：对于执行敏感操作的请求，引入验证码机制，要求用户在提交请求之前输入验证码。这可以防止 CSRF 攻击，因为攻击者无法获取到有效的验证码。

5.设置 SameSite Cookie 属性：在设置 Cookie 时，将 SameSite 属性设置为严格（Strict）或限制（Lax）。这可以限制 Cookie 只在同一站点上的请求中发送，阻止跨站点请求中的 Cookie 泄漏。

6.使用双重认证：对于涉及敏感操作的应用，引入双重认证机制，要求用户在进行敏感操作之前进行额外的身份验证，如输入验证码、使用指纹识别或一次性密码等。

三、点击劫持（ClickJacking）

点击劫持（Clickjacking）是一种通过视觉欺骗的手段来达到攻击目的手段。往往是攻击者将目标网站通过 iframe 嵌入到自己的网页中，通过 opacity 等手段设置 iframe 为透明的，使得肉眼不可见，这样一来当用户在攻击者的网站中操作的时候，比如点击某个按钮（这个按钮的顶层其实是 iframe），从而实现目标网站被点击劫持。

点击劫持的防范措施：

1. 在HTTP投中加入 X-FRAME-OPTIONS 属性，此属性控制页面是否可被嵌入 iframe 中。

DENY：不能被所有网站嵌套或加载；
SAMEORIGIN：只能被同域网站嵌套或加载；
ALLOW-FROM URL：可以被指定网站嵌套或加载

2. 判断当前网页是否被 iframe 嵌套。

四、CDN劫持

出于性能考虑，前端应用通常会把一些静态资源存放到 CDN（Content Delivery Networks）上面，例如 js 脚本和 style 文件。这么做可以显著提高前端应用的访问速度，但与此同时却也隐含了一个新的安全风险。如果攻击者劫持了 CDN，或者对 CDN 中的资源进行了污染，攻击者可以肆意篡改我们的前端页面，对用户实施攻击。

CDN劫持防范措施：

1.HTTPS 加密通信：使用 HTTPS 来加密与服务器之间的通信，确保传输的内容不被篡改。HTTPS 可以有效防止攻击者在网络传输过程中对内容进行篡改。

2.安全证书验证：在使用 CDN 服务时，确保服务器端和客户端都验证证书的合法性。服务器应使用受信任的证书机构签发的有效证书，并启用证书链验证。客户端应对证书进行验证，确保其有效性和正确性。

3.内容完整性验证：在客户端接收到来自 CDN 的响应后，可以对内容的完整性进行验证，比对响应内容的哈希值或签名。如果内容被篡改，验证过程将失败，客户端可以中断加载或采取其他适当的措施。

4.响应头验证：检查响应头中的内容，特别关注重要的安全头，如 Content-Security-Policy（CSP）、X-Content-Type-Options、X-XSS-Protection 等。确保这些头部的值符合预期，并且没有被恶意篡改。

5.监测异常行为：实施实时监测和日志分析，以便检测任何异常行为，如响应内容的变化、响应时间的显著增加等。监测可以帮助发现潜在的劫持问题并及时采取措施。

五、内容安全策略（CSP）

CSP（Content Security Policy）是一种安全策略，用于保护网站免受跨站脚本攻击（XSS）、数据注入等恶意行为的影响。它通过定义一组规则来限制网页内容的加载和执行，以减少潜在的安全风险。

CSP 的主要目标是控制网页中可执行的脚本和资源的来源，防止恶意脚本的注入和执行。通过实施 CSP，网站管理员可以指定哪些资源可以被加载，哪些不允许加载，从而减少攻击者可以利用的攻击向量。

CSP 通过指定策略指令来定义安全策略，这些指令可以通过 HTTP 标头（Content-Security-Policy）或 <meta> 标签嵌入到网页中。下面是一些常见的 CSP 指令：

default-src：定义默认的资源加载策略，如果其他指令未明确指定资源加载策略，则使用默认策略。
script-src：限制可执行的 JavaScript 脚本的来源。
style-src：限制可加载的样式表的来源。
img-src：限制可加载的图片的来源。
font-src：限制可加载的字体资源的来源。
connect-src：限制可以与之建立网络连接的来源，包括 AJAX、WebSockets 等。
object-src：限制可加载的嵌入对象的来源，如 Flash、音频、视频等。
frame-src：限制可以加载的框架（iframe）的来源。
media-src：限制可加载的音频和视频资源的来源。
child-src：限制可以嵌入到 <frame>、<iframe> 或者 <object> 中的内容的来源。
form-action：限制表单提交的目标地址。
sandbox：将网页置于沙箱中，限制其操作和访问权限。

六、安全沙箱（Sandbox）

Sandbox（沙箱）是一种安全机制或环境，用于限制程序或代码的执行范围，以防止恶意行为或不受信任的代码对系统造成损害。它提供了一种隔离的运行环境，可以限制应用程序的访问权限和操作范围，以防止恶意行为或意外的影响。

七、DOS攻击

DOS (Denial Of Service)攻击是一种恶意行为，旨在影响合法最终用户对目标系统（如网站或应用程序）的可用性。通常，攻击者会生成大量数据包或请求，最终使目标系统不堪重负。在发生分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击时，攻击者使用多个被破坏或受控的来源生成攻击，耗尽目标的资源，造成正常流量无法到达预定目的地。

常见的DOS攻击类型包括：

1. 带宽洪泛攻击：攻击者通过发送大量的网络流量，占用目标系统的带宽资源，导致合法用户无法正常访问。

2. SYN Flood攻击：攻击者利用TCP协议中的三次握手过程，发送大量的伪造的TCP连接请求（SYN包），但不完成握手过程，从而耗尽目标系统的资源。

3. ICMP Flood攻击：攻击者通过发送大量的ICMP Echo请求（Ping请求），占用目标系统的网络带宽和处理能力。

4. HTTP Flood攻击：攻击者利用HTTP协议发送大量的HTTP请求，占用目标系统的处理能力和网络带宽。

5. DNS Amplification攻击：攻击者利用开放的DNS服务器，向其发送小型的DNS查询请求，但请求中的源IP地址被伪造成目标系统的IP地址，从而导致DNS服务器向目标系统发送大量的响应数据，消耗其网络带宽。

DOS攻击防范措施：

1. 流量分析和过滤：使用入侵检测系统（IDS）或入侵防御系统（IPS）对流量进行分析和过滤，识别和阻止异常流量。

2. 增加系统资源和容量：增加目标系统的带宽、处理能力和存储容量，以应对大规模的请求。

3. 配置防火墙和负载均衡器：通过配置防火墙规则和负载均衡器，限制对目标系统的访问和分散流量，防止攻击集中到单个系统。

4. SYN Cookies：启用 SYN Cookies 可以防止 SYN Flood 攻击，通过在服务端动态生成和验证 SYN Cookies，减少服务器资源消耗。

5. 响应速率限制：通过限制对某个特定IP地址或来源的请求速率，防止过多的请求集中到目标系统。