關于XSS漏洞怎樣形成、如何注入、能做什么、如何防范，前人已有無數(shù)的探討，這里就不再累述了。本文介紹的則是另一種預防思路。

幾乎每篇談論 XSS 的文章，結尾多少都會提到如何防止，然而大多萬變不離其宗。要轉義什么，要過濾什么，不要忘了什么之類的。盡管都是眾所周知的道理，但 XSS 漏洞十幾年來幾乎從未中斷過，不乏一些大網站也時常爆出，小網站更是家常便飯。

預警系統(tǒng)

事實上，至今仍未有一勞永逸的解決方案，要避免它依舊使用最古老的土辦法，逐個的過濾。然而人總有疏忽的時候，每當產品迭代更新時，難免會遺漏一些新字段，導致漏洞被引入。

即使圣人千慮也有一失，程序出 BUG 完全可以理解，及時修復就行。但令人費解的是，問題出現(xiàn)到被發(fā)現(xiàn)，卻要經過相當長的時間。例如不久前貼吧 XSS 蠕蟲腳本，直到大規(guī)模爆發(fā)后經用戶舉報，最終才得知。其他網站大多也類似，直到白帽子們挖掘出漏洞，提交到安全平臺上，最終廠商才被告知。若遇到黑客私下留著這些漏洞慢慢利用，那只能聽天由命了。

因此，要是能有一套實時的預警系統(tǒng)，那就更好了。即使無法阻止漏洞的發(fā)生，但能在漏洞觸發(fā)的第一時間里，通知開發(fā)人員，即可在最短的時間里修復，將損失降到最低。各式各樣的應用層防火墻，也由此產生。

不過，和傳統(tǒng)的系統(tǒng)漏洞不同，XSS 最終是在用戶頁面中觸發(fā)的。因此，我們不妨嘗試使用前端的思路，進行在線防御。

DOM 儲存型 XSS

先來假設一個有 BUG 的后臺，沒有很好處理用戶輸入的數(shù)據(jù)，導致 XSS 能被注入到頁面：

<img src="{路徑}" /> 
<img src="{路徑" onload="alert(/xss/)}" /> 

只轉義尖括號，卻忘了引號，是 XSS 里最為常見的。攻擊者們可以提前關閉屬性，并添加一個極易觸發(fā)的內聯(lián)事件，跨站腳本就這樣被輕易執(zhí)行了。

那么，我們能否使用前端腳本來捕獲，甚至攔截呢?

被動掃描

最簡單的辦法，就是把頁面里所有元素都掃描一遍，檢測那些 on 開頭的內聯(lián)屬性，看看是不是存在異常：

例如字符數(shù)非常多，正常情況下這是很少出現(xiàn)的，但XSS 為了躲避轉義有時會編碼的很長;例如出現(xiàn)一些 XSS 經常使用的關鍵字，但在實際產品里幾乎不會用到的。這些都可以作為漏洞出現(xiàn)的征兆，通知給開發(fā)人員。

不過，土辦法終究存在很大的局限性。在如今清一色的 AJAX 時代，頁面元素從來都不是固定的。伴隨著用戶各種交互，新內容隨時都可能動態(tài)添加進來。即使換成定期掃描一次，XSS 也可能在定時器的間隔中觸發(fā)，并銷毀自己，那樣永遠都無法跟蹤到了。況且，頻繁的掃描對性能影響也是巨大的。

如同早期的安全軟件一樣，每隔幾秒掃描一次注冊表啟動項，不僅費性能，而且對惡意軟件幾乎不起作用;但之后的主動防御系統(tǒng)就不同了，只有在真正調用 API 時才進行分析，不通過則直接攔截，完全避免了定時器的間隔遺漏。

因此，我們需要這種類似的延時策略 —— 僅在 XSS 即將觸發(fā)時對其分析，對不符合策略的元素，進行攔截或者放行，同時發(fā)送報警到后臺日志。

主動防御

『主動防御』，這概念放在前端腳本里似乎有些玄乎。但不難發(fā)現(xiàn)，這僅僅是執(zhí)行優(yōu)先級的事而已 —— 只要防御程序能運行在其他程序之前，我們就有了可進可退的主動權。對于無比強大的 HTML5 和靈活多變的 JavaScript，這些概念都可以被玩轉出來。

繼續(xù)回到剛才討論的內聯(lián)事件 XSS 上來。瀏覽器雖然沒提供可操控內聯(lián)事件的接口，但內聯(lián)事件的本質仍是一個事件，無論怎樣變化都離不開 DOM 事件模型。

扯到模型上面，一切即將迎刃而解。模型是解決問題的最靠譜的辦法，尤其是像 DOM-3-Event 這種早已制定的模型，其穩(wěn)定性毋庸置疑。

即便沒仔細閱讀官方文檔，但凡做過網頁的都知道，有個 addEventListener 的接口，并取代了曾經一個古老的叫 attachEvent 的東西。盡管只是新增了一個參數(shù)而已，但正是這個差別成了人們津津樂道的話題。每當面試談到事件時，總少不了考察下這個新參數(shù)的用途。盡管在日常開發(fā)中很少用到它。

關于事件捕獲和冒泡的細節(jié)，就不多討論了。下面的這段代碼，或許能激發(fā)你對『主動防御』的遐想。

<button onclick="console.log('target')">CLICK ME</button> 
<script> 
    document.addEventListener('click', function(e) {  
        console.log('bubble');  
    });  
 
    document.addEventListener('click', function(e) {  
        console.log('capture');  
        //e.stopImmediatePropagation();  
    }, true);  
</script> 

Run

盡管按鈕上直接綁了一個內聯(lián)的事件，但事件模型并不買賬，仍然得按標準的流程走一遍。capture，target，bubble，模型就是那樣固執(zhí)。

不過，把那行注釋的代碼恢復，結果就只剩 capture 了。這個簡單的道理大家都明白，也沒什么好解釋的。

但仔細揣摩下，這不就是『主動防御』的概念嗎?捕獲程序運行在內聯(lián)事件觸發(fā)之前，并且完全有能力攔截之后的調用。

上面的 Demo 只是不假思索攔截了所有的事件。如果我們再加一些策略判斷，或許就更明朗了：

<button onclick="console.log('xss')">CLICK ME</button> 
<script> 
    document.addEventListener('click', function(e) {  
        console.log('bubble');  
    });  
 
    document.addEventListener('click', function(e) {  
        var eelement = e.target;  
        var code = element.getAttribute('onclick');  
 
        if (/xss/.test(code)) {  
            e.stopImmediatePropagation();  
            console.log('攔截可疑事件:', code);  
        }  
    }, true);  
</script> 

Run

我們先在捕獲階段掃描內聯(lián)事件字符，若是出現(xiàn)了『xss』這個關鍵字，后續(xù)的事件就被攔截了;換成其他字符，仍然繼續(xù)執(zhí)行。同理，我們還可以判斷字符長度是否過多，以及更詳細的黑白名單正則。

怎么樣，一個主動防御的原型誕生了吧。

不過，上面的片段還有個小問題，就是把事件的冒泡過程也給屏蔽了，而我們僅僅想攔截內聯(lián)事件而已。解決辦法也很簡單，把 e.stopImmediatePropagation() 換成 element.onclick = null 就可以了。

當然，目前這只能防護 onclick，而現(xiàn)實中有太多的內聯(lián)事件。鼠標、鍵盤、觸屏、網絡狀態(tài)等等，不同瀏覽器支持的事件也不一樣，甚至還有私有事件，難道都要事先逐一列出并且都捕獲嗎?是的，可以都捕獲，但不必事先都列出來。

因為我們監(jiān)聽的是 document 對象，瀏覽器所有內聯(lián)事件都對應著 document.onxxx 的屬性，因此只需運行時遍歷一下 document 對象，即可獲得所有的事件名。

<img src="*" onerror="console.log('xss')" /> 
<script> 
    function hookEvent(onevent) {  
        document.addEventListener(onevent.substr(2), function(e) {  
            var eelement = e.target;  
            if (element.nodeType != Node.ELEMENT_NODE) {  
                return;  
            }  
            var code = element.getAttribute(onevent);  
            if (code && /xss/.test(code)) {  
                element[onevent] = null;  
                console.log('攔截可疑事件:', code);  
            }  
        }, true);  
    }  
 
    console.time('耗時');  
    for (var k in document) {  
        if (/^on/.test(k)) {  
            //console.log('監(jiān)控:', k);  
            hookEvent(k);  
        }  
    }  
    console.timeEnd('耗時');  
</script> 

Run

現(xiàn)在，無論頁面中哪個元素觸發(fā)哪個內聯(lián)事件，都能預先被我們捕獲，并根據(jù)策略可進可退了。

性能優(yōu)化

或許有些事件沒有必要捕獲，例如視頻播放、音量調節(jié)等，但就算全都捕捉也耗不了多少時間，基本都在 1ms 左右。

當然，注冊事件本來就花不了多少時間，真正的耗費都算在回調上了。盡管大多數(shù)事件觸發(fā)都不頻繁，額外的掃描可以忽律不計。但和鼠標移動相關的事件那就不容忽視了，因此得考慮性能優(yōu)化。

顯然，內聯(lián)事件代碼在運行過程中幾乎不可能發(fā)生變化。使用內聯(lián)事件大多為了簡單，如果還要在運行時 setAttribute 去改變內聯(lián)代碼，完全就是不可理喻的。因此，我們只需對某個元素的特定事件，掃描一次就可以了。之后根據(jù)標志，即可直接跳過。

<div style="width:100%; height:100%; position:absolute" onmouseover="console.log('xss')"></div> 
<script> 
    function hookEvent(onevent) {  
        document.addEventListener(onevent.substr(2), function(e) {  
            var eelement = e.target;  
 
            // 跳過已掃描的事件  
            var flags = element['_flag'];  
            if (!flags) {  
                flags = element['_flag'] = {};  
            }  
            if (typeof flags[onevent] != 'undefined') {  
                return;  
            }  
            flags[onevent] = true;  
 
            if (element.nodeType != Node.ELEMENT_NODE) {  
                return;  
            }  
            var code = element.getAttribute(onevent);  
            if (code && /xss/.test(code)) {  
                element[onevent] = null;  
                console.log('攔截可疑代碼:', code);  
            }  
        }, true);  
    }  
 
    for (var k in document) {  
        if (/^on/.test(k)) {  
            hookEvent(k);  
        }  
    }  
</script> 

Run

這樣，之后的掃描僅僅是判斷一下目標對象中的標記而已。即使瘋狂晃動鼠標，CPU 使用率也都忽略不計了。

到此，在 XSS 內聯(lián)事件這塊，我們已實現(xiàn)主動防御。

對于有著大量字符，或者出現(xiàn)類似 String.fromCharCode，$.getScript 這類典型 XSS 代碼的，完全可以將其攔截;發(fā)現(xiàn)有 alert(/xss/)，alert(123) 這些測試代碼，可以暫時放行，并將日志發(fā)送到后臺，確定是否能夠復現(xiàn)。

如果復現(xiàn)，說明已有人發(fā)現(xiàn) XSS 并成功注入了，但還沒大規(guī)模開始利用。程序猿們趕緊第一時間修 BUG 吧，讓黑客忙活一陣子后發(fā)現(xiàn)漏洞已經修復了：)

字符策略的缺陷

但是，光靠代碼字符串來判斷，還是會有疏漏的。尤其是黑客們知道有這么個玩意存在，會更加小心了。把代碼轉義用以躲避關鍵字，并將字符存儲在其他地方，以躲過長度檢測，即可完全繞過我們的監(jiān)控了：

<img src="*" onerror="window['ev'+'al'](this.align)" align="alert('a mass of code...')"> 

因此，我們不僅需要分析關鍵字。在回調執(zhí)行時，還需監(jiān)控 eval、setTimeout('…') 等這類能解析代碼的函數(shù)被調用。

不過，通常不會注入太多的代碼，而是直接引入一個外部腳本，既簡單又靠譜，并且能實時修改攻擊內容：

<img src="*" onerror="$['get'+'Script'](...)"> 

下一篇將討論，如何攔截可疑的外部模塊。

原文鏈接：http://fex.baidu.com/blog/2014/06/xss-frontend-firewall-1]