Flask模拟实现CSRF攻击

CSRF

  • CSRF全拼为Cross Site Request Forgery,译为跨站请求伪造。
  • CSRF指攻击者盗用了你的身份,以你的名义发送恶意请求。
    • 包括:以你名义发送邮件,发消息,盗取你的账号,甚至于购买商品,虚拟货币转账......
  • 造成的问题:个人隐私泄露以及财产安全。

CSRF攻击示意图

  • 客户端访问服务器时没有同服务器做安全验证

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防止 CSRF 攻击

步骤

  1. 在客户端向后端请求界面数据的时候,后端会往响应中的 cookie 中设置 csrf_token 的值
  2. 在 Form 表单中添加一个隐藏的的字段,值也是 csrf_token
  3. 在用户点击提交的时候,会带上这两个值向后台发起请求
  4. 后端接受到请求,以会以下几件事件:
    • 从 cookie中取出 csrf_token
    • 从 表单数据中取出来隐藏的 csrf_token 的值
    • 进行对比
  5. 如果比较之后两值一样,那么代表是正常的请求,如果没取到或者比较不一样,代表不是正常的请求,不执行下一步操作

代码演示

未进行 csrf 校验的 WebA

  • 后端代码实现
    from flask import Flask, render_template, make_response
    from flask import redirect
    from flask import request
    from flask import url_for
    
    app = Flask(__name__)
    
    
    @app.route('/', methods=["POST", "GET"])
    def index():
        if request.method == "POST":
            # 取到表单中提交上来的参数
            username = request.form.get("username")
            password = request.form.get("password")
    
            if not all([username, password]):
                print('参数错误')
            else:
                print(username, password)
                if username == 'laowang' and password == '1234':
                    # 状态保持,设置用户名到cookie中表示登录成功
                    response = redirect(url_for('transfer'))
                    response.set_cookie('username', username)
                    return response
                else:
                    print('密码错误')
    
        return render_template('temp_login.html')
    
    
    @app.route('/transfer', methods=["POST", "GET"])
    def transfer():
        # 从cookie中取到用户名
        username = request.cookies.get('username', None)
        # 如果没有取到,代表没有登录
        if not username:
            return redirect(url_for('index'))
    
        if request.method == "POST":
            to_account = request.form.get("to_account")
            money = request.form.get("money")
            print('假装执行转操作,将当前登录用户的钱转账到指定账户')
            return '转账 %s 元到 %s 成功' % (money, to_account)
    
        # 渲染转换页面
        response = make_response(render_template('temp_transfer.html'))
        return response
    
    if __name__ == '__main__':
        app.run(debug=True, port=9000) 
  • 前端登录页面代码
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>登录</title>
    </head>
    <body>
    
    <h1>我是网站A,登录页面</h1>
    
    <form method="post">
        <label>用户名:</label><input type="text" name="username" placeholder="请输入用户名"><br/>
        <label>密码:</label><input type="password" name="password" placeholder="请输入密码"><br/>
        <input type="submit" value="登录">
    </form>
    
    </body>
    </html>
  • 前端转账页面代码
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>转账</title>
    </head>
    <body>
    <h1>我是网站A,转账页面</h1>
    
    <form method="post">
        <label>账户:</label><input type="text" name="to_account" placeholder="请输入要转账的账户"><br/>
        <label>金额:</label><input type="number" name="money" placeholder="请输入转账金额"><br/>
        <input type="submit" value="转账">
    </form>
    
    </body>
    </html>
    

    运行测试,如果在未登录的情况下,不能直接进入转账页面,测试转账是成功的

攻击网站B的代码

  • 后端代码实现
    from flask import Flask
    from flask import render_template
    
    app = Flask(__name__)
    
    @app.route('/')
    def index():
        return render_template('temp_index.html')
    
    if __name__ == '__main__':
        app.run(debug=True, port=8000)  
  • 前端代码实现
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>Title</title>
    </head>
    <body>
    
    <h1>我是网站B</h1>
    
    <form method="post" action="//127.0.0.1:9000/transfer">
        <input type="hidden" name="to_account" value="999999">
        <input type="hidden" name="money" value="190000" hidden>
        <input type="submit" value="点击领取优惠券">
    </form>
    
    </body>
    </html>
    

    运行测试,在用户登录网站A的情况下,点击网站B的按钮,可以实现伪造访问

在网站A中模拟实现 csrf_token 校验的流程

  • 添加生成 csrf_token 的函数
    # 生成 csrf_token 函数
    def generate_csrf():
        return bytes.decode(base64.b64encode(os.urandom(48)))
    
  • 在渲染转账页面的,做以下几件事情:
    • 生成 csrf_token 的值
    • 在返回转账页面的响应里面设置 csrf_token 到 cookie 中
    • 将 csrf_token 保存到表单的隐藏字段中
      @app.route('/transfer', methods=["POST", "GET"])
      def transfer():
          ...
          # 生成 csrf_token 的值
          csrf_token = generate_csrf()
      
          # 渲染转换页面,传入 csrf_token 到模板中
          response = make_response(render_template('temp_transfer.html', csrf_token=csrf_token))
          # 设置csrf_token到cookie中,用于提交校验
          response.set_cookie('csrf_token', csrf_token)
          return response
  • 在转账模板表单中添加 csrf_token 隐藏字段
    <form method="post">
        <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{ csrf_token }}">
        <label>账户:</label><input type="text" name="to_account" placeholder="请输入要转账的账户"><br/>
        <label>金额:</label><input type="number" name="money" placeholder="请输入转账金额"><br/>
        <input type="submit" value="转账">
    </form>  
  • 运行测试,进入到转账页面之后,查看 cookie 和 html 源代码
  • 在执行转账逻辑之前进行 csrf_token 的校验
    if request.method == "POST":
        to_account = request.form.get("to_account")
        money = request.form.get("money")
        # 取出表单中的 csrf_token
        form_csrf_token = request.form.get("csrf_token")
        # 取出 cookie 中的 csrf_token
        cookie_csrf_token = request.cookies.get("csrf_token")
        # 进行对比
        if cookie_csrf_token != form_csrf_token:
            return 'token校验失败,可能是非法操作'
        print('假装执行转操作,将当前登录用户的钱转账到指定账户')
        return '转账 %s 元到 %s 成功' % (money, to_account)
    

  运行测试,用户直接在网站 A 操作没有问题,再去网站B进行操作,发现转账不成功,因为网站 B 获取不到表单中的 csrf_token 的隐藏字段,而且浏览器有同源策略,网站B是获取不到网站A的 cookie 的,所以就解决了跨站请求伪造的问题

在 Flask 项目中解决 CSRF 攻击

在 Flask 中, Flask-wtf 扩展有一套完善的 csrf 防护体系,对于我们开发者来说,使用起来非常简单

在 FlaskForm 中实现校验

  • 设置应用程序的 secret_key
    • 用于加密生成的 csrf_token 的值
      app.secret_key = "#此处可以写随机字符串#"
  • 在模板的表单中添加以下代码
<form method="post">
    {{ form.csrf_token() }}
    {{ form.username.label }} {{ form.username }}<br/>
    {{ form.password.label }} {{ form.password }}<br/>
    {{ form.password2.label }} {{ form.password2 }}<br/>
    {{ form.submit }}
</form>
  • 渲染出来的前端页面为:

     

 

 

  设置完毕,cookie 中的 csrf_token 不需要我们关心,会自动帮我们设置

单独使用

  • 设置应用程序的 secret_key
    • 用于加密生成的 csrf_token 的值
      app.secret_key = "#此处可以写随机字符串#"
  • 导入 flask_wtf.csrf 中的 CSRFProtect 类,进行初始化,并在初始化的时候关联 app
    from flask.ext.wtf import CSRFProtect
    CSRFProtect(app)
  • 如果模板中有表单,不需要做任何事。与之前一样:
    <form method="post">
        {{ form.csrf_token }}
        ...
    </form>
  • 但如果模板中没有表单,你仍需要 CSRF 令牌:
    <form method="post" action="/">
        <input type="hidden" name="csrf_token" value="{{ csrf_token() }}" />
    </form>
    

      

posted @ 2018-07-13 17:25 汪凡 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏
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