聊一聊前端面临的安全威胁与解决对策

前端是用户在使用您的网站或Web应用程序时首先体验到的东西。如果您的Web应用程序的前端受到侵害，它可能会影响整个布局，并造成糟糕的用户体验，可能难以恢复。集成前端安全变得越来越重要，本文将指导您通过可以应用于保护您的Web应用程序的预防性对策。

前端安全是指用于保护您的网络应用程序/网站客户端免受威胁和漏洞的技术或实践。防止未经授权的访问、数据泄漏和恶意活动对您的网络应用程序整体完整性的影响非常重要。您的前端可能会受到多种攻击，例如跨站点脚本（XSS），它会将恶意脚本注入您的网络应用程序，以针对其用户。还有其他前端威胁，例如跨站点请求伪造、点击劫持等等。如果没有适当的措施，您的网络应用程序将容易受到大多数这些威胁的攻击。让我们深入探讨！

为什么前端安全很重要？

前端安全非常重要，通常是对抗网络威胁的第一道防线。当您为Web应用的前端实施严格的安全措施时，可以减轻攻击者可能利用的多个漏洞。以下是前端应用安全重要性的几个原因：

数据使用和隐私保护：前端安全的最重要方面之一是保护数据使用和隐私。几个网络应用的前端通常要求用户输入个人或财务等敏感信息。如果您的前端安全性薄弱且容易受攻击，这些敏感信息很容易被盗取。如果您实施良好的安全措施，将防止未经授权的用户数据访问，并有助于保持机密性。

处理用户身份验证和漏洞：确保用户登录和身份验证至关重要。当您执行适当的前端安全措施时，可以阻止/减轻对用户账户的未经授权访问。这种身份验证可以防止用户在您的网络应用上的账户和操作被利用。

安全通信和内容安全：实现前端安全还有助于加密用户和服务器之间的数据交换，以防止未经授权的窃听或拦截。这种安全通信确保了传输过程中发送的所有敏感信息都保持机密。

前端安全让您在保护用户数据、建立对您的Web应用程序的信任以及确保安全通信方面占据优势。当您专注于保护用户数据并采取多项安全措施时，您为用户创造了一个能够自信地参与您的Web应用程序的环境，让他们知道他们的数据和隐私是安全的。

常见前端安全威胁及其预防措施

攻击者通常对您的前端架构的漏洞感兴趣，因为这使他们能够轻易破坏您的Web应用程序。但是通过采取正确的措施，您可以轻松抵御和减轻任何威胁。您的Web应用程序可能面临许多威胁。OWASP的十大安全威胁为我们提供了一些应该注意的安全威胁。其中一些包括跨站脚本攻击（XSS）、注入攻击、服务器端请求伪造等等。在本节中，我们将解释OWASP十大安全威胁中列出的一些可能影响您的Web应用程序前端安全的威胁。我们还将介绍您可以采取的预防措施，以保护您的前端免受这些威胁和漏洞的影响。让我们来看一下常见的威胁及其预防措施。

1、跨站脚本攻击（XSS）:

跨站脚本攻击（XSS）是Web应用程序前端面临的最常见威胁之一。当攻击者将恶意脚本注入到多个网页中，并交付给您的Web应用程序的用户时，就会发生XSS攻击。这些恶意脚本旨在获取用户的数据、浏览器历史记录、Cookie等。因此，XSS攻击的严重后果是用户信息被窃取甚至用户会话被操纵。

为了防止XSS攻击，您可以实施内容安全策略（CSP）或进行输入清理。让我们分别来看看它们：

内容安全策略（CSP）：CSP的作用是帮助指定哪些内容来源是安全的加载。这有助于通过避免执行来自攻击者的恶意脚本来减少XSS攻击的风险。CSP指令也被称为限制脚本加载以减少安全风险。要实施CSP：

1、在您的网页的HTTP响应中添加一个CSP头。您可以使用HTML代码中的 <meta> 标签来执行此操作，如下所示：

<meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="...">

2、在上面的 content 属性中，定义将允许用于脚本、样式、图像等多种类型内容的来源。您可以使用指令如 img-src 、 script-src 等来定义所有允许的域。例如：

<meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'; script-src 'self' https://trusted-cdn.com;">

3、为了降低内联代码注入攻击的风险，请使用随机数或哈希来指定要执行的内联内容。示例：

<script nnonce="randomly_generated_nonce">...</script>

3、您必须使用 report-uri 或 report-to 指令来实施报告机制。通过将违反您的CSP策略的违规报告发送到指定的端点，此实施有助于您理解和调试CSP策略的违规情况。以下是方法：

<meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'; report-to /csp-report-endpoint;">

4、使用 report-to 需要一个指定报告端点和组的 JSON 配置。例如：

<script>
 window.reportingEndpoint = "https://your-reporting-endpoint.com";
 window.reportingGroup = "your-reporting-group";
</script>
<meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'; report-to your-reporting-group;">

还建议您进行彻底的测试，以确保您的CSP策略不会阻止必要的资源或在您的网站上引起问题。

输入过滤：这有助于在网页呈现前验证和过滤用户的输入。在这里，我们使用验证库或框架来拒绝包含有害字符的输入。当您对用户输入进行过滤时，您可以防止攻击者注入恶意脚本。以下是一些执行输入过滤的要点：

1、使用自动转义用户输入的前端库或框架。React 和 Angular 是默认情况下对输入数据进行过滤的完美示例。

2、利用转义函数对特殊字符进行编码。常见的转义函数包括 textContent 用于文本节点， setAttribute 用于设置属性， encodeURIComponent 用于URL参数。

3、您应该尽量减少使用 innerHTML 将用户生成的内容注入到DOM中。直接设置文本内容更安全。以下是如何操作的：

element.textContent = sanitizedUserInput;

4、您可以验证用户输入，以确保其符合预期格式。拒绝所有包含HTML或脚本标记的输入。以下是方法：

if (isValidInput(userInput)) {
// Process input
}

建议您采用以上方法的组合。结合以上方法应该能够为您提供对跨站脚本攻击的坚实防御层。

2. 跨站请求伪造（CSRF）：

在跨站请求伪造（CSRF）中，攻击者诱使用户在不知情的情况下在网站上执行有害操作。CSRF攻击通常通过下载表单执行。一些用户通常会在您的Web应用程序上保存其登录凭据。但这可能会成为一个问题。攻击者可以向您的Web应用程序用户发送下载链接。如果用户下载文件，他们将自动放弃其保存的凭据。当攻击者获得用户的凭据时，可以用于欺诈目的。

您可以通过实施一种常见的预防措施来防止CSRF攻击，这种措施被称为CSRF令牌。实施后，为每个用户会话生成一个唯一代码，并嵌入在表单中。服务器现在会验证每个请求的令牌，以确保操作来自同一用户，以避免恶意请求的操作。以下是实施CSRF令牌的逐步过程：

1、您需要生成CSRF令牌。当用户登录您的Web应用程序或开始会话时，在服务器端生成一个唯一的CSRF令牌，并将其与用户的会话相关联。

2、在表单中或者您的AJAX请求的头部中，将CSRF令牌作为隐藏字段包含进去。以下是如何在表单中包含CSRF令牌的方法：

<form action="/process" method="POST">
     <input type="hidden" name="csrf_token" value="unique_token_here">
     <!-- other form fields go here }
     <button type="submit">Tap to submit </button>
</form>

这是如何在您的AJAX请求的头部中包含CSRF令牌的方法：

const csrfToken = "unique_token_goes_here";
fetch('/api/data', {
  method: 'POST', 
  headers: {
      'Content-Type': 'application/json', 
      'X-CSRF-Token': csrfToken
  },
  body: JSON.stringify(data)
});

3、当您收到表单提交或AJAX请求时，您需要验证提供的CSRF令牌是否与用户会话中的令牌匹配。如果令牌不匹配，您可以拒绝请求。以下是使用Express.js（Node.js）等服务器端语言的示例：

app.post('/process', (req, res) => {
  const clientToken = req.body.csrf_token; // Token from the client
  const serverToken = req.session.csrf_token; // Token associated with the user's session
  
  if (clientToken === serverToken) {
    // CSRF token is valid, process the request
    // ...
  } else {
    // CSRF token is invalid, reject the request
    res.status(403).send('CSRF token mismatch');
  }
});

通过上述内容，您应该对如何处理令牌以及它们如何帮助防止 CSRF 攻击有了一定的了解。

3、点击劫持:

这是通过用危险的类似元素替换网站的真实部分（如布局）来实现的。它旨在欺骗用户点击与他们认为是合法的不同的东西。例如，一个按钮可以被替换为一个恶意按钮，可以将用户重定向到虚假页面或危险网站。点击劫持欺骗用户执行他们从未打算执行的操作。这可能导致敏感数据的泄露，暴露于恶意软件，甚至财务损失（攻击者可以使用用户的财务数据进行欺诈性购买）。在您的Web应用程序上防止点击劫持非常容易；您可以实施JavaScript框架破坏脚本或 X-Frame-Options 。让我们来看看它们各自的情况：

Javascript禁框架脚本：为了防止内容在iframe或iframes中被上传，实施框架破坏技术（例如Javascript框架破坏脚本）非常重要。此代码可防止您的网页在iframe中加载。以下是实施Javascript框架破坏脚本的方法：

if (window !=top) {
  top.location.href = window.location.href;
}

上面的代码检查当前窗口是否为顶级窗口。如果不是，顶级窗口将被重定向到相同的URL，从而打破任何嵌入的iframe。

X-Frame-Options: 当您在HTTPS响应中设置 X-Frame-Options 头时，您可以指定您的网站是否应该在另一个域上的iframe中显示。有三个选项，分别是：

DENY:不允许任何域在 iframe 中显示特定页面。
SAMEORIGIN ：允许页面在另一个页面的框架中显示，但仅限于相同的域内。
ALLOW-FROM uri ：允许页面仅在特定的URL中以框架形式显示。

这是一个使用上述选项之一的示例代码：

X-Frame-Options: DENY

建议您将Javascript防止框架破解脚本与 X-Frame-Options 结合使用，以提高对点击劫持的安全性。

4. UI伪装（CSS注入）：

UI伪装或CSS注入是指攻击者将恶意CSS代码注入到您的Web应用程序中。CSS注入的目的是改变您的Web应用程序的原始布局。CSS注入会改变您的Web应用程序的外观，使其看起来合法，同时误导用户。攻击者可以通过CSS注入来改变您的Web应用程序上的多个元素，如按钮、链接或表单。这些被修改的按钮或链接可以将用户重定向到恶意页面。要防止CSS注入，您需要确保适当的输入验证。确保适当的输入验证对于验证所有可能被针对并用于CSS注入点的用户生成的输入非常重要。确保只有预期的样式被注入到您的Web应用程序电子表格中。以下是您需要做的事情：

只接受来自可靠和受信任的来源的用户生成内容。避免用户直接输入原始的CSS代码。

仅限使用特定字符或格式的用户输入。例如，如果您期望一个颜色代码，请验证输入是否与有效的颜色模式匹配。以下是操作步骤：

if (!isValidColorCode(userInput)) {
  // Reject input that doesn't match the expected format
}

接下来，您可以创建关于用户生成内容的允许使用的CSS属性列表。示例：

const allowedProperties = ['color', 'font-size', 'background-color'];
if (!allowedProperties.includes(userProperty)) {
  // Reject input with disallowed property
}

使用一个库来清理用户输入，以删除或转义有害字符。DOMpurify是一个用于此目的的Javascript库。首先，您需要通过内容传递网络（CDN）将DOMpurify库包含到您的HTML代码中：

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/dompurify/2.3.1/purify.min.js"></script>

接下来，您可以在您的Javascript代码中使用DOMpurify来清理用户输入：

const userInput = '<script>alert("XSS attack!");</script>';
const sanitizedInput = DOMPurify.sanitize(userInput);
console.log(sanitizedInput);

根据上述步骤设置的所有规则，攻击者应该很难向您的Web应用程序注入恶意CSS代码。

5. 中间人攻击（MitM）：

中间人攻击是一种威胁类型，当攻击者干扰两个通信方之间的通信时发生。这种通信中断是在没有任何一方的同意或知识的情况下进行的。在中间人攻击中，通信双方交换的信息会被窃取。攻击者可以窃取信用卡信息、密码或其他个人信息。在最严重的情况下，攻击者可以利用这些窃取的信息来伤害受害者。您可以通过使用有效的SSL/TLS证书来避免中间人攻击。HTTPS有助于加密用户和网站之间传输的数据。数据加密使得攻击者难以干扰和修改信息。有效的SSL/TLS证书有助于确保连接是安全和经过身份验证的。以下是您可以遵循的一般步骤：

您需要从像Let's Encrypt这样的受信任的证书颁发机构（CA）获取SSL/TLS证书。
按照您的网络服务器软件（如Apache或Nginx）提供的简单指示安装SSL/TLS证书。
配置您的Web服务器以侦听HTTPS端口。您必须将所有HTTP流量重定向到HTTPS，以确保连接被加密。以下是使用Nginx的示例：

server {
  listen 80;
  server_name yourdomainname.com www.yourdomainname.com;
  return 301 https://$host$request_uri;
}

利用HTTP严格传输安全（HSTS）头部在服务器响应中，帮助指示浏览器始终使用HTTPS进行未来的连接。实施上述措施对于所有基于Web的应用程序来说都是一项重要的安全措施，以确保数据的机密性和完整性。

结束

在网站开发中，实施前端安全不是一个考虑因素，而是必须要做的。保护用户数据并增强用户对您的网页应用程序的信任应该是首要任务。这也有助于促进您的网页应用程序的完整性。在本文中，我们根据OWASP的十大威胁洞察，讨论了一些常见的前端安全威胁。其中一些威胁包括跨站脚本攻击（XSS）、跨站请求伪造（CSRF）、点击劫持等等。如果您不实施上述适当的预防措施，这些威胁中的每一个都有可能破坏您的网页应用程序。不要忘记维护您的前端软件开发的安全性，这通常是建立信任和基础的关键领域之一。

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