什么是CSRF令牌?它的重要性是什么?它如何工作?


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我正在编写一个应用程序(Django,它确实发生了),我只想了解“ CSRF令牌”实际上是什么以及它如何保护数据。如果不使用CSRF令牌,发布数据是否不安全?


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它是所有表单提交和副作用URL中针对特定用户的秘密令牌,可防止跨站请求伪造。更多信息,请访问:en.wikipedia.org/wiki/Cross-site_request_forgery
罗伯特·哈维

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似乎在保护一个问题和禁止它过于广泛之间存在一条细线:D
anton1980 '18

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OWASP跨站请求伪造(CSRF)预防小抄:“ 跨站脚本是没有必要的CSRF工作然而,任何跨站点脚本漏洞可以被用来打败所有CSRF缓解技术[...]。这是因为XSS有效负载可以使用XMLHttpRequest轻松读取站点上的任何页面。迫切需要不存在XSS漏洞以确保无法规避CSRF防御。
toraritte '19

Answers:


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简单的跨站请求伪造(CSRF)

  • 假设您当前登录到您的网上银行 www.mybank.com
  • 假设从中进行汇款,mybank.com将导致(在概念上)形式的要求http://www.mybank.com/transfer?to=<SomeAccountnumber>;amount=<SomeAmount>。(不需要您的帐号,因为您的登录名暗示了该帐号。)
  • 您访问www.cute-cat-pictures.org,却不知道这是一个恶意网站。
  • 如果该站点的所有者知道上述请求的形式(简单!)并且正确地猜测您已登录mybank.com(需要运气!),则他们可以在其页面上添加一个请求,例如http://www.mybank.com/transfer?to=123456;amount=10000123456开曼群岛帐户的编号在哪里) ,这10000是您以前认为很高兴拥有的金额)。
  • 检索的www.cute-cat-pictures.org页面,那么你的浏览器会作出这样的要求。
  • 您的银行无法识别请求的来源:您的网络浏览器将发送请求以及您的www.mybank.comcookie,并且看起来完全合法。你的钱去了!

这是没有CSRF令牌的世界。

现在,使用 CSRF令牌获得更好的效果:

  • 传输请求扩展了第三个参数:http://www.mybank.com/transfer?to=123456;amount=10000;token=31415926535897932384626433832795028841971
  • 该令牌是一个巨大的,无法猜测的随机数,mybank.com当他们将其提供给您时会包含在他们自己的网页上。每次他们向任何人提供任何页面时,情况都不同
  • 攻击者无法猜测令牌,也无法说服您的Web浏览器放弃该令牌(如果浏览器正常工作...),因此攻击者将无法创建有效请求,因为带有错误的令牌(或没有令牌)将被拒绝www.mybank.com

结果:您保留了10000货币单位。我建议您将其中一些捐赠给Wikipedia。

(你的旅费可能会改变。)

编辑评论值得阅读:

值得注意的是www.cute-cat-pictures.orgwww.mybank.com由于HTTP访问控制,通常来自的脚本无法访问您的反CSRF令牌。对于某些人,他们Access-Control-Allow-Origin: *不了解每个网站响应的标题而仅仅因为他们不能使用另一个网站的API,因此对于那些不合理地为每个网站响应发送标头的人来说非常重要。


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显然,该令牌在理想情况下将被命名为anti- CSRF令牌,但名称可能实际上已经足够复杂。
卢茨·普雷切尔特

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@LutzPrechelt谢谢。为什么javascript无法从浏览器获取任何真实性令牌?
BKSpurgeon '16

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值得注意的是www.cute-cat-pictures.orgwww.mybank.com由于HTTP访问控制,通常来自的脚本无法访问您的反CSRF令牌。对于某些人,他们Access-Control-Allow-Origin: *不了解每个网站响应的标题而仅仅因为他们不能使用另一个网站的API,因此对于那些不合理地为每个网站响应发送标头的人来说非常重要。
SOFe

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@AugustinRiedinger如果攻击者在他的计算机上打开网页-由于他们没有已登录用户的cookie,则他们将不会收到相应的csrf令牌(每个csrf令牌仅对特定的用户会话有效)。如果攻击者尝试将包含令牌的网页加载到用户计算机上,并且脚本放置在cute-cat-pictures网站中,则浏览器将阻止他读取www.mybank.com(和令牌),因为相同的原产地政策。
Marcel

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@LutzPrechelt我认为令牌始终是不同的还不够,它必须与会话配对,并且服务器必须检查它收到的令牌是为服务器通过接收到的cookie标识的会话生成的。否则,黑客可以自己访问mybank并获取一些有效令牌。因此,如果在每种形式中都使用新令牌,则必须将其与会话ID配对保存在服务器上。每个会话使用相同的令牌可能更容易。
Marcel

222

是的,帖子数据是安全的。但是该数据的来源不是。这样,当浏览攻击者的网页时,有人可以欺骗JS用户登录到您的站点。

为了防止这种情况,django将在cookie和表单数据中发送一个随机密钥。然后,当用户POST时,它将检查两个密钥是否相同。万一被用户欺骗,第三者网站将无法获取您网站的Cookie,从而导致身份验证错误。


@DmitryShevchenko您好,试图了解cookie + form-input的这种方法与仅在服务器端验证引荐来源网址有何不同?我发现的所有示例都与一个黑客欺骗用户从其站点发布到实际站点有关。
伊桑(Ethan)2013年

好的,我发现了为什么不使用引荐来源网址的原因。在很多情况下,它被阻止,因为有时它被认为可以保存敏感信息。企业及其代理通常会这样做。但是,如果使用HTTPS,则很有可能不会被阻止。
伊桑(Ethan)2013年

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更改引荐来源网址很容易,我不会说这是可靠的信息。CSRF令牌,但是,使用服务器私钥生成,通常依赖于用户
梅德舍甫琴科

1
我真的不明白为什么这是安全威胁。用户将登录到另一个站点...,但是原始站点将无法获取该信息。对?
2014年

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好吧,假设我在一个Facebook.com中注入了一个“ bank.com/transfer?from=x&to=y ” 的恶意iframe 。如果您是bank.com的客户并且访问了Facebook,则该iframe将加载带有Cookie的银行页面(因为浏览器会将它们发送到已知域)并进行汇款。你什么都不知道
德米特里·舍甫琴科

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该网站在制作表单页面时会生成一个唯一的令牌。需要此令牌才能将数据发布/获取回服务器。

由于令牌是由您的网站生成的,并且仅在生成带有表单的页面时提供,因此其他网站无法模仿您的表单-他们没有令牌,因此无法发布到您的网站。


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用户能否获取源中的令牌输出,获取发送给他们的cookie,然后从第三方网站提交?
杰克·马尔凯蒂2014年

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@JackMarchetti是的。但这样做的成本很高,因为每次您想从第三方网站提交表单时,都必须加载页面并解析出令牌。如果您担心这种攻击媒介,则CSRF令牌应该与其他形式的安全性
完美结合

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我和@JackMarchetti有相同的问题,不清楚的是-如果CSRF令牌在每次登录时都会更改。如果保持不变,那么什么将阻止攻击者首先登录,获取请求令牌,然后将该令牌插入攻击中?
Paul Preibisch 2014年

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@PaulPreibisch,它应在每次页面加载时更改-而不是每次登录时更改。这样,攻击者每次想要提交表单时都必须请求页面。使其变得更加困难。
tkone 2014年

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@tkone,这真的并没有使它变得更加困难。如果只是将工作量和时间加倍。它不添加任何种类的禁止处理。技巧还在于将CSRF令牌与特定于域的cookie关联,并将此cookie与表单一起发送。Cookie和Form Post数据都必须在POST请求上发送到服务器。这种方式将需要Cookie劫持攻击才能模拟合法请求。
Pedro Cordeiro

55

Cloud Under博客对CSRF令牌有很好的解释。

假设您在a.com上托管了一个类似简化Twitter的网站。登录的用户可以在表单中输入一些文本(推文),并以POST请求的形式发送给服务器,然后点击“提交”按钮即可发布。在服务器上,用户通过包含其唯一会话ID的cookie进行标识,因此您的服务器知道谁发布了Tweet。

表格可以很简单:

 <form action="http://a.com/tweet" method="POST">
   <input type="text" name="tweet">
   <input type="submit">
 </form> 

现在想象一下,一个坏人将这个表格复制并粘贴到他的恶意网站,比方说b.com。该表格仍然可以使用。只要用户登录到您的Twitter(即,他们拥有a.com的有效会话cookie),则http://a.com/tweet当用户单击“提交”按钮时,便会像往常一样发送POST请求并进行 处理。

到目前为止,只要让用户知道该表单的确切功能,这就不是什么大问题,但是如果我们的坏蛋像这样调整表单,该怎么办:

 <form action="https://example.com/tweet" method="POST">
   <input type="hidden" name="tweet" value="Buy great products at http://b.com/#iambad">
   <input type="submit" value="Click to win!">
 </form> 

现在,如果您的用户之一最终进入了这个坏人的网站并点击了“点击赢”!按钮,将表单提交到您的网站,通过cookie中的会话ID正确标识用户,并发布隐藏的Tweet。

如果我们的坏家伙变得更糟,他会让无辜的用户在使用JavaScript打开自己的网页后立即提交此表单,甚至可能完全隐藏在看不见的iframe中。这基本上是跨站点请求伪造。

表单可以很容易地从任何地方提交到任何地方。通常,这是一个常见功能,但是在很多情况下,仅允许从其所属域提交表单很重要。

如果您的Web应用程序不区分POST和GET请求(例如,在PHP中使用$ _REQUEST而不是$ _POST),情况将更加糟糕。不要那样做!更改数据的请求可以像<img src="http://a.com/tweet?tweet=This+is+really+bad">嵌入恶意网站甚至电子邮件中一样容易地提交。

如何确保只能从自己的网站提交表格?这就是CSRF令牌出现的地方。CSRF令牌是一个随机的,难以猜测的字符串。在具有您要保护的表单的页面上,服务器将生成一个随机字符串CSRF令牌,将其作为隐藏字段添加到表单中,并且还可以通过将其存储在会话中或通过设置cookie来记住它包含值。现在,表单将如下所示:

    <form action="https://example.com/tweet" method="POST">
      <input type="hidden" name="csrf-token" value="nc98P987bcpncYhoadjoiydc9ajDlcn">
      <input type="text" name="tweet">
      <input type="submit">
    </form> 

当用户提交表单时,服务器只需将发布的字段csrf-token(名称无关紧要)的值与服务器记住的CSRF令牌进行比较。如果两个字符串相等,则服务器可以继续处理该表单。否则,服务器应立即停止处理表单并返回错误。

为什么这样做?上面示例中的坏人无法获得CSRF令牌的原因有很多:

将静态源代码从我们的页面复制到其他网站是没有用的,因为隐藏字段的值随每个用户而变化。如果坏人的网站不知道当前用户的CSRF令牌,则服务器将始终拒绝POST请求。

由于该恶意软件的恶意页面是由您的用户的浏览器从其他域(b.com而不是a.com)加载的,因此该恶意软件没有机会编写JavaScript的JavaScript,该JavaScript会加载内容,并因此从用户的当前CSRF令牌加载你的网页。这是因为默认情况下,Web浏览器不允许跨域AJAX请求。

坏人也无法访问服务器设置的cookie,因为域不匹配。

什么时候应该防止跨站点请求伪造?如果您可以确保不将GET,POST和其他请求方法混在一起,那么一个好的开始就是默认情况下保护所有POST请求。

您不必保护PUT和DELETE请求,因为如上所述,浏览器无法使用这些方法提交标准的HTML表单。

另一方面,JavaScript的确可以发出其他类型的请求,例如使用jQuery的$ .ajax()函数,但是请记住,要使AJAX请求正常工作,域必须匹配(只要您没有显式配置Web服务器) 。

这意味着,即使它们是POST请求,通常甚至不必向AJAX请求添加CSRF令牌,但是,如果POST请求实际上是一个POST请求,则必须确保仅绕过Web应用程序中的CSRF检查。 AJAX请求。您可以通过查找AJAX请求通常包含的标头(如X-Requested-With)来实现。您还可以设置另一个自定义标头,并检查它在服务器端是否存在。这是安全的,因为浏览器不会将自定义标头添加到常规HTML表单提交中(请参见上文),因此Bad Guy先生没有机会使用表单模拟此行为。

如果您对AJAX请求有疑问,由于某种原因,您不能检查X-Requested-With之类的标头,只需将生成的CSRF令牌传递给JavaScript,然后将该令牌添加到AJAX请求中。有几种方法可以做到这一点。要么像常规HTML表单一样将其添加到有效负载中,要么将自定义标头添加到AJAX请求中。只要您的服务器知道要在传入请求中查找的位置,并且能够将其与从会话或cookie中记住的原始值进行比较,就可以对您进行排序。


感谢您提供详细信息。在发布请求期间,站点必须将csrf令牌发送到服务器,因此客户端何时将此csrf令牌发送到服务器?是在发出预检选项请求时吗?请这部分elablorate ..
钐SRIKANTH

@Dan b.com如何访问a.com另一个站点的cookie?
zakir

8

这一切的根本是确保请求来自站点的实际用户。将为表单生成一个csrf令牌,并且该令牌必须绑定到用户的会话。它用于将请求发送到服务器,令牌在其中验证请求。这是一种防止csrf的方法,另一种方法是检查引荐来源标头。


7
不要依赖引用标头,它很容易被伪造。
卡格2015年

3
这是正确的答案!令牌必须绑定到服务器上的会话。比较Cookie +表单数据(如投票最多的答案所示)完全是错误的。这些组件都构成客户端构造的请求的一部分。
李·戴维斯

3
其实没有 令牌必须绑定到服务器的每个请求。如果仅将其绑定到会话,则冒着有人窃取会话令牌并使用该令牌提交请求的风险。因此,为了最大程度的安全,令牌必须绑定到每个http请求。
chrisl08 2016年
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