大家对于JAVASCRIPT函数escape()和unescape()想必是比较了解啦(很多网页加密在用它们),分别是编码和解码字符串,比如例子代码用escape()函数加密后变为如下格式:
alert%28%22%u9ED1%u5BA2%u9632%u7EBF%22%29%3B
如何?还看的懂吗?当然其中的ASCII字符"alert"并没有被加密,如果愿意我们可以写点JAVASCRIPT代码重新把它加密如下:
%61%6C%65%72%74%28%22%u9ED1%u5BA2%u9632%u7EBF%22%29%3B
呵呵!如何?这次是完全都加密了!
当然,这样加密后的代码是不能直接运行的,幸好还有eval(codeString)可用,这个函数的作用就是检查JavaScript代码并执行,必选项 codeString 参数是包含有效 JavaScript 代码的字符串值,加上上面的解码unescape(),加密后的结果如下:
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript">
var code=unescape("%61%6C%65%72%74%28%22%u9ED1%u5BA2%u9632%u7EBF%22%29%3B")
eval(code)
</SCRIPT>
是不是很简单?不要高兴,解密也就同样的简单,解密代码都摆给别人啦(unescape())!呵呵
二:转义字符"\"的妙用
大家可能对转义字符"\"不太熟悉,但对于JavaScript提供了一些特殊字符如:\n (换行)、 \r (回车)、\' (单引号 )等应该是有所了解的吧?其实"\"后面还可以跟八进制或十六进制的数字,如字符"a"则可以表示为:"\141"或"\x61"(注意是小写字符"x"),至于双字节字符如汉字"黑"则仅能用十六进制表示为"\u9ED1"(注意是小写字符"u"),其中字符"u"表示是双字节字符,根据这个原理例子代码则可以表示为:
八进制转义字符串如下:
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript">
eval("\141\154\145\162\164\50\42\u9ED1\u5BA2\u9632\u7EBF\42\51\73")
</SCRIPT>
十六进制转义字符串如下:
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript">
eval("\x61\x6C\x65\x72\x74\x28\x22\u9ED1\u5BA2\u9632\u7EBF\x22\x29\x3B")
</SCRIPT>
这次没有了解码函数,因为JavaScript执行时会自行转换,同样解码也是很简单如下:
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript">
alert("\x61\x6C\x65\x72\x74\x28\x22\u9ED1\u5BA2\u9632\u7EBF\x22\x29\x3B")
</SCRIPT>
就会弹出对话框告诉你解密后的结果!
xss是前端经常会遇到的问题,由于页面中的js都执行在同一个上下文中,意味着一旦出现xss漏洞,攻击者就能享有和页面其它部分js同样的权利,能做任何事情所以一般情况下我们都会对用户输入进行过滤,禁止任何js的执行。但有时由不得不嵌入第三方js,如Google Adsense,这时就只能完全信任它,而没有机制来避免它的恶意行为,另外还有一种方法是通过iframe嵌入,但这样又会遇到不少问题,如高度调整等,而且同样不能避免第三方的恶意行为,如使用ActiveX
是否还有其它方法呢? 文整理了facebook、google、microsoft、yahoo对于这个问题的解决方案,希望能给大家带来一些启发
FBML
FBML是facebook让第三方的html、js、css嵌入到facebook页面的技术,目前在sns中很流行,如空间、人人、51等都在使用它
基本原理
下图是facebook页面展现的一个流程,图片来自http://www.ccheever.com/blog/?p=10
首先由facebook向第三方发起请求,第三方服务返回一个FBML的页面给facebook,然后facebook将其转成html放到facebook的页面中,其中FBML是个类似xhtml的标记语言,它允许使用很多html中的标签,并提供了很多facebook特有的标签,方便第三方开发人员
在FBML转成html的过程中会进行很多安全检查,如给script标签中的变量及函数名都加上前缀,如下面这段代码
function $(str) {
return document.getElementById(str)
}
$("hello")
会被转成如下形式,这里假设第三方应用的id为1,所有变量名都会被加上a1_前缀
function a1_$(a1_str) {
return a1_document.getElementById(a1_str)
}
a12_$("hello")
这样做的好处是第三方的js不会影响到页面中其它js,它只能调用自己内部创建的变量及函数,为了让它具备一定的功能, 可以在运行前给它提供一些全局对象,如前面用到了document全局对象,经过转换后变成了a1_document,只要在运行第三方js前先对这个对象进行赋值,第三方的js就能使用了
var a1_document = new fbjs.main('1')
这样,在fbjs.main对象就代替了第三方js中的document对象,在这里就能进行各种检查,保证第三方js不会影响到页面的其它部分,而且做到了白名单机制,第三方只能调用几个特定的api,而不能进行读写cookie等操作,如fbjs_main实现的一个简单示例
function fbjs_main(appid) {}
fbjs_main.prototype.getElementById = function(id) {
return fbjs_dom.get_instance(document.getElementById(id))
}
可以看到,实际上第三方调用document.getElementById返回的是一个内部的对象,而不是实际的dom节点,这样的好处是可以限制第三方程序的运行,缺点是不能直接访问很多dom节点的属性(如tagName),只能通过调用相应的方法来进行读写,有点类似于jQuery
实现方法
FBML的转换库是开源的,感兴趣的同学可以去libfbml看看,它使用了firefox 2.0.0.4源码中的函数来解析html、css、js
除了解析和代码转换,由于js的动态性,使得很多问题不能通过静态分析发现,因此还需要在运行时进行安全检查,运行库是fbjs,它的实现在fbjs.js中
接下来我们就具体研究一下FBML是如何保证安全的
html/css的转换
首先,FBML中标签的id都加上了前缀,如id=”a”的div转成了
<div id="app_1_a"></div>
同时还对html的属性都进行了严格的检查,避免出现如下类型的代码
<a href="javascript:alert()">click</a>
<img src="xxx" onerror="alert()" />
css的转换相对简单些,主要是给selector都加上前缀,将样式都限定到第三方js所属的容器内,如
#app_content_1 .my_class
而对于一些危险的css属性,如expression、behavior、moz-binding都直接滤掉了
为了避免通过position将div移出所属容器,facebook页面中给第三方应用最顶端容器的div加上了overflow:hidden
js的转换
保证js安全主要分为两方面,一是静态分析,如禁止某些函数和变量名加前缀,另一个是进行运行时的检查,如this引用
this引用
this很容易就指到windows上,如在新建对象时少写了个new
function Car() {
this.xx = 'yyy'
}
var car = Car()
alert(xx)
所以需要对this进行重新封装,在运行时对其进行检查,将上面的代码转成
function a1_Car() {
ref(this).xx = 'yyy'
}
var a1_car = a1_Car()
这样就能在运行时对其进行检查,避免它指到window上,ref函数的实现是
function ref(that) {
if (that == window) {
return null
} else if (that.ownerDocument == document) {
fbjs_console.error('ref called with a DOM object!')
return fbjs_dom.get_instance(that)
} else {
return that
}
}
with
with无法进行静态分析,因为它临时插入了一个上下文,需要在运行时才能知道取得的变量是哪个,所以FBML中将其禁止了,后面的很多方案也都禁止with语句
危险的属性
js中的某些属性很危险,如可以通过constructor拿到生成对象的构造函数,如下面的代码可以修改Object函数
var o = {}
o.constructor.prototype.xx = 'xx'
在FBML中将如下几个属性都替换成__unknown__
__proto__
__parent__
caller
watch
constructor
__defineGetter__
__defineSetter__
然而由于js的动态性,还可以使用方括号语法来获得这些属性,如之前的代码可以等价于
var o = {}
o['constr' + 'uctor'].prototype.xx = 'xx'
静态分析是无法发现这类问题的,所以需要类似this那样,对方括号内的属性加上一层运行时的检查
function idx(b) {
return (b instanceof Object || fbjs_blacklist_props[b]) ? '__unknown__' : b
}
不过上述列表其实还是有风险的,后面的caja、ADsafe等都直接禁止后缀带_的属性,避免后续浏览器升级导致的漏洞
arguments
在老版本的Firefox和IE中,arguments对象可以通过caller取到调用当前函数的函数,会带来很多安全隐患,如ajax回调第三方函数时就把ajax库给暴露了,所以FBML给它加了一层封装,转成arg(arguments),arg函数会将其转成普通数组
function arg(args) {
var new_args = []
for (var i = 0i <args.lengthi++) {
new_args.push(args[i])
}
return new_args
}
eval
因为eval没法进行分析,只能将其禁止,对于需要获取json数据的第三方js,由fbjs提供了Ajax库来转成json对象,不过从代码看这里并没用做相应的安全检查,会造成安全隐患
为了保证eval第三方json时的安全,可以采用json2.js的做法,在eval前检查是否是合法的json
if (!/^[/],:{}/s]*$/.test(data.replace(///(?:["////bfnrt]|u[0-9a-fA-F]{4})/g, "@")
.replace(/"[^"///n/r]*"|true|false|null|-?/d+(?:/./d*)?(?:[eE][+/-]?/d+)?/g, "]")
.replace(/(?:^|:|,)(?:/s*/[)+/g, "")) ) {
return null
}
去掉注释
去掉注释似乎是为了减少大小,然而由于IE的条件编译机制,导致注释里还能执行任意JS,所以注释必须去掉,如
/*@cc_on @*/ /*@if (1) alert(document.cookie) @end @*/
另一种就是Firefox对--的错误解析也会导致安全问题
array中的很多方法
在某些浏览器下,array中的很多方法通过call和apply调用时会返回window对象,如下写法在Firefox、Chrome等浏览器中会取到window对象
alert(window === ([]).sort.call())
所以在fbjs中对这些方法都进行了重写,避免它在运行时的this指向window
Array.prototype.sort = (function(sort) { return function(callback) {
return (this == window) ? null : (callback ? sort.call(this,function(a,b) {
return callback(a,b)}) : sort.call(this))
}})(Array.prototype.sort)
甚至还将reduce、reduceRight直接删掉了
Array.prototype.reduce = null
Array.prototype.reduceRight = null
dom
为了让第三方js能对页面元素进行控制,fbjs封装了dom的很多方法,并对其进行运行时的检查
getElementById
因为id都加上前缀了,所以fbjs提供给第三方js的api需要加上前缀才能取到
fbjs_main.prototype.getElementById = function(id) {
var appid = fbjs_private.get(this).appid
return fbjs_dom.get_instance(document.getElementById('app'+appid+'_'+id),appid)
}
getParentNode
为了不让第三方js影响到页面的其它部分,需要在dom节点移动时进行检查,如获取parentNode,要将其限定到第三方应用所属的容器里,不能取高于这个节点的其它元素
createElement、innerHTML
fbjs提供了createElement接口来让第三方js创建元素,并进行检查,只允许创建一些安全的元素
而对于很多开发人员喜欢使用的innerHTML则不容易进行安全检查,因为需要在运行时对html进行解析,fbjs目前只提供两种方式,一种是setInnerFBML,通过FBML中的一个自定义标签<fb:js-string>,让FBML来解析,它的缺点是无法在运行时拼装,另一种是setInnerXHTML,它要求传递的字符串是一个合法的xml形式,直接使用浏览器的XML解析器来解析
location、src、href
有一种风险是可以动态创建一个a标签,设置它的href来生成<a href=”javascript:alert()”>x</a>,所以这些url的属性都需要加上一层判断
fbjs_dom.href_regex = /^(?:https?|mailto|ftp|aim|irc|itms|gopher|//|#)/
fbjs_dom.prototype.setHref = function(href) {
href = fbjs_sandbox.safe_string(href)
if (fbjs_dom.href_regex.test(href)) {
fbjs_dom.get_obj(this).href = href
return this
} else {
fbjs_console.error(href+' is not a valid hyperlink')
}
}
除此之外还有img的src和location.href
setTimeout、setInterval
setTimeout、setInterval是可以传递字符串来执行的,和eval一样没法进行静态分析,如
var a = 'ale'
var b = 'rt()'
setTimeout(a+b, 10)
于是fbjs对这两个函数都进行了封装,限制其只允许传递函数类型
fbjs_sandbox.set_timeout = function(js, timeout) {
if (typeof js != 'function') {
fbjs_console.error('setTimeout may not be used with a string. Please enclose your event in an anonymous function.')
} else {
return setTimeout(js, timeout)
}
}
js代码的执行
fbml解析后的js并不直接放回<script>标签中,而是将它取出,在fbjs中通过eval_global来执行
function eval_global(js) {
var obj = document.createElement('script')
obj.type = 'text/javascript'
try {
obj.innerHTML = js
} catch(e) {
obj.text = js
}
document.body.appendChild(obj)
}
为何要这么做呢? 我能想到的一个原因是js字符中script标签会导致漏洞,不好进行静态分析,如下面的代码会在IE、Chrome下执行alert
<script>
var a = "</script><script>alert()</script>"
</script>
不过因为FBML使用了firefox的引擎来解析html,所以直接在字符串中第一个</script>标签就截断了
隐蔽的问题
了解fbml的解决方案后,感觉挺似乎很完美,然而实际上远没有那么简单,Facebook script injection vulnerabilities上报了很多Facebook的漏洞,如Firefox中支持的E4X语法,因为Facebook是基于firefox2的解析引擎,所以导致解析时没有发现问题
<script>
<x x="
x" {alert('any javascript')}="x"
/>
</script>
在fbjs中有大量这样case by case的漏洞修复,涉及到浏览器特性的问题是无法预测的,尤其是浏览器解析时对html的容错机制(这也是html5重点解决的一个问题,感兴趣的同学可以看看其中的第8章),不过总的来说fbml的解决方案还是很不错的,也经受了大量的线上考验
Microsoft Web Sandbox
Microsoft Web Sandbox是微软提出的一种方案,它最大的特点就是引入了虚拟机的思想,将代码全部转成了虚拟机中的调用,将很多安全检查的工作放到运行时去解决, 在这个虚拟机中将所有html标签,以及所有的js对象和dom的调用都进行了封装,将第三方代码完全和外部环境隔离开
JavaScript的安全性指抄的不是代码安全,指的是操作安全,因为JavaScript没有访问操袭作系统的权限,所以不能操作文件和注册表等系统资源百,从而不能用来制造度病毒和木马。关于JavaScript的代码安全性,你可以把代码文知件存在服务器端,在页面道中引用代码的时候应用服务器端的代码文件