XS-Leaks（跨站点泄漏）攻击和预防

您是否将用户暴露于恶意网站？了解如何使用 xs-leaks 从 Web 应用程序中窃取数据，以及如何通过 7 个步骤来阻止它。

什么是 XS 泄漏？

XS-Leaks（或 Cross-Site Leaks）是一组浏览器侧通道攻击。它们使恶意网站能够从其他 Web 应用程序的用户那里推断数据。

Twitter 剪影攻击就是一个极好的例子。

同源政策

在开始之前，了解 SOP（Same Origin Policy）是很有帮助的，它是 Web 浏览器安全模型的核心和灵魂。这是一个或多或少说的规则：

1. 如果两个 URL 的协议、端口（如果指定）和主机相同，则它们的来源相同。
2. 任何来源的网站都可以自由地向任何其他GET来源发送、、、POST和请求。此外，该请求将包括该来源的用户 cookie（包括会话 ID）。HEADOPTIONS
3. 虽然可以发送请求，但来自一个来源的网站无法直接读取来自另一个来源的响应。
4. 网站仍然可以从这些 HTTP 响应中消耗资源，例如通过执行脚本、使用字体/样式或显示图像。JSONP hack 利用了第四条规则（不要使用 JSONP）。
5. 如果网站获得窗口句柄，则来自一个来源的网站可以限制访问另一个来源的窗口。最值得注意的是来自不同来源的窗口可以更改彼此的 URL ( anotherWindow.location.replace("https://www.evil.com")。

例如，这个网站的来源https://www.appsecmonkey.com/是. 主机是，并且未指定端口（由于协议，这是隐含的）。protocolhttpswww.appsecmonkey.com443https

好的，这就是它的要点。让我们开始攻击。

XS-通过定时攻击泄漏

浏览器可以轻松地对跨域请求进行计时。

var start = performance.now()
 
fetch('https://example.com', {
  mode: 'no-cors',
  credentials: 'include',
}).then(() => {
  var time = performance.now() - start
  console.log('The request took %d ms.', time)
})

The request took 129 ms.

这使得恶意网站可以区分响应。假设有一个搜索 API 供患者查找自己的记录。如果患者患有糖尿病并搜索“糖尿病”，则服务器返回数据。

GET /api/v1/records/search?query=diabetes

{ 'records': [{ 'id': 1, ... }] }

如果患者没有糖尿病，API 会返回一个空的 JSON。

GET /api/v1/records/search?query=diabetes

{ 'records': [] }

一般来说，前一个请求需要更长的时间。然后，攻击者可以创建一个恶意网站，对“diabetes” URL 的请求进行计时，并确定用户是否患有糖尿病。

您可以展开攻击并搜索 a... b... c... d... 是的。达..分贝...迪...是的。这种攻击称为XS-search。

查看xsleaks.dev上的所有计时攻击。

XS 漏洞通过基于错误的攻击

我们列表中的下一个侧通道是使用 JavaScript 策略性地捕获错误消息。假设一个页面根据一些敏感的用户数据返回200 OK或。404 not found

然后，攻击者可以创建如下所示的页面，该页面查询应用程序并确定端点是否为浏览器用户返回错误。

function checkError(url) {
  let script = document.createElement('script')
  script.src = url
  script.onload = () => console.log(`[+] GET ${url} succeeded.`)
  script.onerror = () => console.log(`[-] GET ${url} returned error.`)
  document.head.appendChild(script)
}
 
checkError('https://www.example.com/')
checkError('https://www.example.com/this-does-not-exist')

[-] GET https://www.example.com/ succeeded.
[+] GET https://www.example.com/this-does-not-exist returned error.

XS-通过帧计数泄漏

通过获取帧的句柄，可以访问该帧的window.length属性，该属性用于检索窗口中的帧数（IFRAME 或 FRAME）。

这种知识有时会产生安全/隐私影响。例如，网站可能会根据某些用户数据以不同的帧数呈现个人资料页面。

有几种方法可以获得窗口句柄。第一个是调用window.open，它返回句柄。

var win = window.open('https://example.com')
console.log('Waiting 3 seconds for page to load...')
setTimeout(() => {
  console.log('%d FRAME/IFRAME elements detected.', win.length)
}, 3000)

另一种是对目标网站进行框架，并获取框架的句柄。

这两个可以说是最重要的。还有其他的，例如window.opener和window.parent。有关更全面的列表，请参阅本文。

在xsleaks.dev上阅读有关帧计数的更多信息。

XS-通过检测导航泄漏

知道浏览器是否在某处导航（例如，重定向），通常可以推断出关于用户的数据。例如，网站的经过身份验证的部分倾向于将用户重定向到登录页面。当然，除非用户已经登录。

观察导航使恶意网站能够查看浏览器用户登录的网站，这是一个巨大的隐私问题。

恶意网站可以通过多种方式检测重定向。这些包括：

• 创建一个框架并计算onload调用的次数。
• history.length从窗口句柄中检索。
• 在恶意网站上创建内容安全策略 (CSP) 会在请求特定 URL 地址时触发异常。

在这里查看它们：https ://xsleaks.dev/docs/attacks/navigations/

XS-通过浏览器缓存泄漏

当用户访问网站时，这些网站的资源通常会被缓存并存储在用户的磁盘上，因此不必再次下载。这节省了带宽，降低了服务器负载，并改善了用户体验。

不幸的是，基于时间和错误的 xsleak 变体可以利用这一点并确定用户之前是否访问过网站。

缓存时间变化很简单，为请求计时，如果是瞬时的，则资源被缓存。

基于错误的版本稍微复杂一些。它利用了缓存资源从未从服务器实际请求过的事实。因此，对缓存资源的无效 HTTP 请求不会引发异常（因为 Web 服务器永远没有机会拒绝它）。

在 xsleaks 上阅读它们：https ://xsleaks.dev/docs/attacks/cache-probing/ 。

XS-通过帧中的 ID 字段泄漏

这个利用了https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/focus_event事件在带有 url 之类的框架https://www.example.com/#example跳转到元素时被触发的事实example。

如果example页面上没有，则不会触发该事件。

阅读更多关于 xsleaks 的变体：https ://xsleaks.dev/docs/attacks/id-attribute/

XS-通过许多其他事情泄漏

到目前为止提到的变化应该给你的想法，但还有其他的。您可以访问xsleaks.dev了解更多攻击和详细信息。

如何防止 XS 泄漏？

您将无法完全阻止所有浏览器中的所有xsleaks 。世界还没有为此做好准备。但是你可以很安全，特别是对于 Chrome 或 Edge，它们拥有所有最前沿的安全功能。就是这样：

1. 使用 SameSite 属性保护您的 cookie。
2. 使用 Content-Security-Policy 和 X-Frame-Options 来防止框架。
3. 考虑使用 Cache-Control 禁用缓存。
4. 使用 fetch metadata headers 和 Vary header 来防止缓存探测。
5. 实施跨域开放政策。
6. 实施跨域资源策略。
7. 实施隔离政策。

使用 SameSite 属性保护您的 cookie

所有主要浏览器都支持一个很酷的功能，称为SameSite cookie。当您使用 设置 cookie 时SameSite=Lax，浏览器不会将其包含在跨域 POST 请求中，这可以很好地抵御CSRF攻击。

对于我们的 xsleaks 用例来说，至关重要的是，它还会阻止不是顶级导航的GET 请求，也就是说，脚本标签、获取请求、图像标签等将不再发送 cookie。

Set-Cookie: SessionId=123; ...other options... SameSite=Lax

使用 Content-Security-Policy 和 X-Frame-Options 来防止框架

另一个漂亮的浏览器功能是内容安全策略，简称 CSP。CSP 可以非常有效地抵御XSS攻击。但在这种情况下，我们对阻塞帧感兴趣，而 CSP 的秘诀是：

Content-Security-Policy: frame-ancestors 'none';

此 CSP 政策将阻止所有现代浏览器让任何其他网站构建您的应用程序。如果你也想支持 Internet Explorer，那么也发送X-Frame-Options。

X-Frame-Options: DENY

考虑使用 Cache-Control 禁用缓存

禁用缓存并不适合所有人。例如，我不可能为这个博客做到这一点。但可以说，防止与缓存相关的 xsleaks 向量的最有效方法是完全禁用您网站的缓存。您可以通过在所有响应中返回以下Cache-Control标头来执行此操作：

Cache-Control: no-store, max-age=0

使用 fetch metadata headers 和 Vary header 来防止缓存探测。

这种方法更可行，但并非所有浏览器都支持。这个想法是根据获取元数据请求标头来改变缓存。

如果恶意网站尝试向您的应用程序发出请求，则Sec -Fetch-Site请求标头将包含该值。cross-site并且由于Vary标头，该恶意网站将拥有自己的缓存。它将无法推断出浏览器用户在网站上缓存的内容。

Vary: Sec-Fetch-Site

实施跨域开启者政策

Cross-Origin-Opener-Policy是一个 HTTP 响应标头，可限制恶意网站获取您网站的窗口句柄。你可以这样设置：

Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin

Chrome、Edge 和 Firefox已经完全支持它。

实施跨域资源策略

Cross-Origin-Resource-Policy是一个 HTTP 响应标头，用于限制恶意网站从您的域中读取/嵌入/呈现资源。在此处阅读更多相关信息。你可以这样设置：

Cross-Origin-Resource-Policy: same-origin

实施隔离政策

浏览器已经开始实现一个相对较新的安全功能，称为获取元数据请求标头。它们可用于服务器端，根据发生的上下文阻止或允许请求。

这种基于获取元数据标头阻止请求的中间件称为隔离策略。

在此处阅读有关获取元数据标头和隔离策略的更多信息。

结论

有相当多的 XS 泄漏，正如我们所说，浏览器供应商正在想出解决它们的工具。

如果可能的话，阻止所有这些都不是一件容易的事。但是按照本文和Introduction | XS-Leaks Wiki中的指南，您应该没问题。