JavaScript 常見安全漏洞與自動化偵測技術_javascript技巧
前言
隨著Web2.0 的發展以及Ajax 框架的普及，富客戶端Web 應用（Rich Internet Applications，RIA）日益增多，越來越多的邏輯已經開始從伺服器端轉移至客戶端，這些邏輯通常都是使用JavaScript 語言所寫。但遺憾的是，目前開發人員普遍不太關注 JavaScript 程式碼的安全性。根據 IBM X-Force 2011 年中期趨勢報告揭示，全球五百強的網站及常見知名網站中有 40% 有 JavaScript 安全漏洞。本文將結合程式碼向讀者展示常見 JavaScript 安全漏洞，旨在幫助讀者在日常程式設計工作中規避這些安全漏洞。此外，客戶端JavaScript 安全漏洞與伺服器端安全漏洞原理略為不同，自動化偵測JavsScript 安全漏洞目前存在較大的技術難題，本文將結合案例跟讀者分享如何利用IBM Rational AppScan Standard Edition V8.0 新功能（JavaScript Security Analyzer，JSA）技術自動化偵測JavaScript 安全漏洞。
JavaScript 常見安全漏洞
2010 年 12 月份，IBM 發布了關於 Web 應用中客戶端 JavaScript 安全漏洞的白皮書，其中介紹了 IBM 安全研究機構曾經做過的 JavaScript 安全狀況調查。樣本資料包括了 675 家網站，其中有財富 500 強公司的網站和另外 175 家著名網站，包括 IT 公司、Web 應用程式安全服務公司、社群網站等。為了不影響這些網站的正常運行，研究人員使用了非侵入式爬蟲，僅掃描了無需登入即可訪問的部分頁面，每個網站不超過 200 個頁面。這些頁面都被保存下來，研究人員採用 IBM 的 JavaScript 安全分析技術離線分析了這些頁面，集中分析了基於 DOM 的跨站點腳本編制及重定向兩種漏洞。
測試結果令人驚嘆，這些知名網站中有 14% 存在嚴峻的 JavaScript 安全問題，駭客可以利用這些漏洞進行植入流氓軟體，植入釣魚站點，以及劫持用戶會話等。更令人驚嘆不已的是，隨著IBM 的JavaScript 安全分析技術的成熟發展，2011 年中期X-Force 報告顯示，IBM 重新測試了上述這些知名網站並發現了更多的安全漏洞，大約有40%的網站存在JavaScript 安全漏洞。
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下文本文將結合程式碼向讀者展示常見這些 JavaScript 安全漏洞，以便讀者在實際編碼過程中註意到這些安全問題，及早規避這些風險。
基於 DOM 的跨站點腳本編制
我們都聽說過XSS（Cross Site Script，跨站點腳本編制，也稱為跨站腳本攻擊），指的是攻擊者向合法的Web 頁面中插入惡意腳本代碼（通常是HTML 代碼和JavaScript程式碼）然後提交請求給伺服器，隨即伺服器回應頁面即被植入了攻擊者的惡意腳本程式碼，攻擊者可以利用這些惡意腳本程式碼進行會話劫持等攻擊。跨站點腳本編制通常分為反射型和持久型：當請求資料在伺服器回應頁面中呈現為未編碼和未過濾時，即為反射型跨站點腳本編制；持久型指的是包含惡意程式碼的請求數據被儲存在Web 應用程式的伺服器上，每次使用者造訪某個頁面的時候，惡意程式碼都會被自動執行，這種攻擊對於Web2.0 類型的社群網站來說尤其常見，威脅也更大。應對跨站點腳本編制的主要方法有兩點：一是不要信任用戶的任何輸入，盡量採用白名單技術來驗證輸入參數；二是輸出的時候對用戶提供的內容進行轉義處理。
但鮮為人知的是還有第三種跨站點腳本編制漏洞。 2005 年Amit Klein 發表了白皮書《基於DOM 的跨站點腳本編制—第三類跨站點腳本編制形式》（"DOM Based Cross Site Scripting or XSS of the Third Kind"），它揭示了基於DOM 的跨站點腳本編制不需要依賴伺服器端回應的內容，如果某些HTML 頁面使用了document.location、document.URL 或document.referer 等DOM 元素的屬性，攻擊者可以利用這些屬性植入惡意腳本實作基於DOM 的跨網站腳本編制攻擊。
下面我們將透過一個很簡單的 HTML 頁面來示範基於 DOM 的跨站點腳本編制原理。假設有這麼一個靜態 HTML 頁面（如清單 1 所示），用來展示歡迎使用者成功登入的資訊。
清單 1. 存在 DOM based XSS 的 HTML 程式碼
<HTML>
<TITLE>Welcome!</TITLE>
Hi
<SCRIPT>
var pos=document.URL.indexOf("name=")+5;
document.write(document.URL.substring(pos,document.URL.length));
</SCRIPT>
<BR>
Welcome to our system
…
</HTML>按照该页面 JavaScript 代码逻辑，它会接受 URL 中传入的 name 参数并展示欢迎信息，如清单 2 所示：
清单 2. 正常情况下的访问 URL
http://www.vulnerable.site/welcome.html?name=Jeremy
但如果恶意攻击者输入类似如下的脚本，见清单 3，该页面则会执行被注入的 JavaScript 脚本。
清单 3. 访问 URL 中注入脚本
圖 1. 設定起始 URL
在掃描設定對話框左側，點選"登入管理"，然後點選右側的"記錄 ..."按鈕錄製登入過程，確保會話中偵測處於活動狀態。
圖 2. 設定登入方法
在掃描設定對話框左側，點選"測試策略"，檢查測試策略設定。預設測試策略應該是"預設"，其已經包含了常見 JavaScript 測試，可以點擊"已啟用 / 已禁止"查看當前預設啟用的測試策略。
圖 3. 檢查測試策略
關閉掃描設定對話框，點選選單"掃描 -- 僅探索"或點選快速按鈕（如圖 4 所示）啟動探索。本文僅範例如何偵測 JavaScript 安全漏洞，所以選擇"僅探索" 用戶端 JavaScript 分析的測試方式。
圖 4. 啟動探索
點選選單"工具– 副檔名– JavaScript Security Analyzer"或快速按鈕（如圖 5 所示）開啟"分析 JavaScript"。在彈出的 JavaScript Security Analyzer 對話方塊中，按一下"立即分析"。
圖 5. 分析 JavaScript
JavaScript Security Analyzer 掃描完成後，即在結果清單中列出所發現的客戶端 JavaScript 安全漏洞。如下圖所示，Altoro Mutual 站點存在"基於 DOM 的跨站點腳本編制"及"開放式重定向"漏洞，下文將展示這些漏洞的詳細資訊。
圖 6. 檢視掃描結果
展開結果清單中的"基於 DOM 的跨站點腳本編制"，按一下第一個"JavaScript"問題，在下方的問題資訊中將會顯示其詳細資訊。我們可以看出，AppScan 保存了對 JavaScript 問題程式碼的分析結果，並以黃色識別定位了來源（Source）和接收器（Sink），利於開發人員快速修復漏洞。
圖 7. 基於 DOM 的跨站點腳本編制問題資訊
同樣，展開並查看"開放式重定向"問題，在問題資訊欄中展示了該漏洞的程式碼分析結果。
圖 8. 開放式重新導向問題資訊
注意：
本文為了快速展示如何偵測 JavaScript 安全漏洞，所以選擇"只探索" 客戶端 JavaScript 分析的測試方式。在實際工作中，建議您只需要跟通常一樣進行掃描（即手動探索結合自動探索站點，然後執行測試），AppScan 預設會在測試過程中自動執行 JavaScript Security Analyzer。
Rational AppScan Standard 能偵測已知常見 JavaScript 安全漏洞，但 Altoro Mutual 僅展示了基於 DOM 的跨站腳本編制和重定向漏洞，故本案例的結果清單中僅包含上述兩項安全漏洞。
結論
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本文介紹了 JavaScript 常見安全漏洞，分析了手動偵測 JavaScript 程式碼存在較大的技術難度。 IBM Rational AppScan V8.x 新推出了 JSA 擴充元件，在業界率先提供了客戶端 JavaScript 安全偵測方案。本文跟讀者分享了 JSA 的基本原理和技術優勢，並結合案例向讀者示範如何使用 IBM Rational AppScan JSA 測試客戶端 JavaScript 安全性。
本文寫的存在問題局限性，歡迎提出批評，共同學習進步。
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