前言

深入接触 xss 注入是从排查业务的广告注入开始，以前对 xss 注入片面认为是页面输入的安全校验漏洞导致一系列的问题，通过对 zjcqoo 的《XSS 前端防火墙》系列文章，认识到自己其实对 XSS 注入的认识还真是半桶水。

捣蛋的运营商

由于 xss 注入的范围太广，本文仅对网关劫持这一方面的 XSS 注入进行讨论。
这里读者有个小小的疑问，为什么我要选网关劫持进行讨论？因为网关劫持可以大面积范围进行有效控制。

曾经，有这样一道风靡前端的面试题（当然我也现场笔试过）：当你在浏览器地址栏输入一个URL后回车，将会发生的事情？其实本文不关心请求发到服务端的具体过程，但是我关心的时，服务端响应输出的文档，可能会在哪些环节被注入广告？手机、路由器网关、网络代理，还有一级运营商网关等等。所以，无论如何，任何网页都得经过运营商网关，而且最调（zui）皮（da）捣（e）蛋（ji）的，就是通过运营商网关。

另外， 也提醒大家，如果手机安装了一些上网加速软件、网络代理软件或设置网络代理 IP，会有安全风险，也包括公共场所/商家的免费 WIFI。

前端防火墙的实践

经过近一段时间通过对 zjcqoo 的《XSS 前端防火墙》六板斧的反复琢磨理解，基本上防御措施可以归为两大类：一种是从协议上屏蔽，一种是从前端代码层面进行拦截移除。通过 zjcqoo 提出的几种注入防御方式，进行几个月的实践观察，对广告注入方式大概可以归为两种：完全静态注入、先静态注入后动态修改（创建）。
1. 完全静态注入
完全内联 js、css、和 dom，不管是 body 内外，甚是恶心，而且如果是在监控脚本前面注入的，还可以抢先执行，造成防御不起作用。注入的 DOM 也无法清除。
2. 先静态注入后动态修改
这种可以分为几种：一种是异步请求接口数据再生成 DOM 注入，一种是修改 iframe 源地址进行引入，另外一种是修改 script 源地址，请求执行 js 再异步获取数据或生成 DOM。

监控数据观察分析

对 zjcqoo 提出的几种防御方式的实践，前一个月主要是花在优化检测脚本和增加白名单过滤脏数据方面，因为这块事情只能利用业余时间来搞，所以拖的时间有点久。白名单这块的确是比较繁琐，很多人以为分析下已知的域名就 ok 了，其实不然，云龙在这篇 iframe 黑魔法就提到移动端 Native 与 web 的通信机制，所以在各种 APP 上，会有各种 iframe 的注入，而且是各种五花八门的协议地址，也包括 chrome。

监控拿到的数据很多，但是，由于对整个广告注入黑产行业的不熟悉，所以，有必要借助 google 进行查找研究，发现，运营商大大地狡猾，他们自己只会注入自己业务的广告，如 4G 免费换卡/送流量/送话费，但是商业广告这块蛋糕他们会拱手让人？答案是不可能，他们会勾结其他广告代理公司，利用他们的广告分发平台（运营商被美名为广告系统平台提供商）进行广告投放然后分成…

对于用户投诉，他们一般都是认错，然后对这个用户加白名单，但是他们对其他用户还是继续作恶。对于企业方面的投诉，如果影响到他们的域名，如果你没有确凿的证据，他们就会用各种借口摆脱自己的责任，如用户手机中毒等等，如果你有确凿的证据，还得是他们运营商自己的域名或者 IP，否则他们也无法处理。他们还是一样的借口，用户手机中毒等等。

除非你把运营商的域名或 IP 监控数据列给他看，他才转变态度认错，但是这仅仅也是之前我们提到的流量话费广告，对于第三方广告代理商的广告，还是没法解决，这些第三方广告代理商有广告家、花生米、XX 传媒等等中小型广告商，当然也不排除，有的是“个体户广告商”。

从另一方面来看，由于使用的是古老的 http 协议，这种明文传输的协议，html 内容可以被运营商一清二楚地记录下来，页面关键字、访问时间、地域等用户标签都可以进行采集，说到这，你可能已经明白了一个事（隐私侵犯已经见怪不怪了）——大数据分析+个性化推荐，在 google 一查，运营商还真有部署类似于 iPush 网络广告定向直投这样的系统，而且广告点击率也出奇的高，不排除会定向推送一些偏黄色的图片或游戏。

另外，数据分析中发现一些百度统计的接口请求，也在一些 js 样本中发现百度统计地址，猜测很有可能是这种广告平台利用百度统计系统做数据分析，如定向投放用户 PV 统计，广告效果统计等等。
监控数据分析也扯这么多了，我们还是回来看怎么做防御措施吧！

防御措施介绍

全站 HTTPS + HSTS

开启 HTTPS，可以加强数据保密性、完整性、和身份校验，而 HSTS （全称 HTTP Strict Transport Security）可以保证浏览器在很长时间里都会只用 HTTPS 访问站点，这是该防御方式的优点。但是，缺点和缺陷也不可忽略。

互联网全站HTTPS的时代已经到来 一文已有详细的分析，加密解密的性能损耗在服务端的损耗和网络交互的损耗，但是移动端浏览器和 webview 的兼容性支持却是个问题，比如 Android webview 需要固件4.4以上才支持，iOS safari 8 以上也才支持，而 UC 浏览器目前还不支持。

而目前推动团队所有业务支持 HTTPS 难度也是相当高，部分 302 重定向也有可能存在 SSLStrip，更何况 UC 浏览器还不支持这个协议，很容易通过 SSLStrip 进行劫持利用，虽然运营商大部分情况下不会这么干，但是我还是坚定怀疑他们的节操。由于我国宽带网络的基本国情，短时间指望速度提升基本上不可能的，就算总理一句话，但哪个运营商不想赚钱？所以，业务性能的下降和业务安全，需要进行权衡利弊。

Content Security Policy（简称 CSP）

CSP 内容安全策略，属于一种浏览器安全策略，以可信白名单作机制，来限制网站中是否可以包含某来源内容。兼容性支持同样是个问题，比如 Android webview 需要固件4.4以上才支持，iOS safari 6 以上支持，幸运的是 UC 浏览器目前支持 1.0 策略版本，具体可以到 CANIUSE 了解。目前对 CSP 的使用仅有不到两周的经验而已，下面简单说说其优缺点。

缺点：

1. CSP 规范也比较累赘，每种类型需要重新配置一份，默认配置不能继承，只能替换，这样会导致整个 header 内容会大大增加。
2. 如果业务中有爬虫是抓取了外部图片的话，那么 img 配置要么需要枚举各种域名，要么就信任所有域名。
3. 3. 移动端 web app 页面，如果有存在 Native 与 web 的通信，那么 iframe 配置只能信任所有域名和协议了。
4. 4. 一些业务场景导致无法排除内联 script 的情况，所以只能开启 unsafe-inline
5. 5. 一些库仍在使用 eval，所以避免误伤，也只能开启 unsafe-eval
6. 6. 由于 iframe 信任所有域名和协议，而 unsafe-inline 开启，使得整个防御效果大大降低

优点：

1. 通过 connect/script 配置，我们可以控制哪些 外部域名异步请求可以发出，这无疑是大大的福音，即使内联 script 被注入，异步请求仍然发不出，这样一来，除非攻击者把所有的 js 都内联进来，否则注入的功能也运行不了，也无法统计效果如何。
2. 通过 reportUri 可以统计到攻击类型和 PV，只不过这个接口的设计不能自定义，上报的内容大部分都是鸡肋。
3. object/media 配置可以屏蔽一些外部多媒体的加载，不过这对于视频播放类的业务，也会误伤到。
4. 目前 UC 浏览器 Android 版本的客户端和 web 端通信机制都是采用标准的 addJavascriptInterface 注入方式，而 iPhone 版本已将 iframe 通信方式改成 ajax 方式（与页面同域，10.5 全部改造完成），如果是只依赖 UC 浏览器的业务，可以大胆放心使用，如果是需要依赖于第三方平台，建议先开启 reportOnly，将一些本地协议加入白名单，再完全开启防御。

总的来说吧，单靠 CSP 单打独斗显然是不行，即使完全开启所有策略，也不能完成消除注入攻击，但是作为纵深防御体系中的一道封锁防线，价值也是相当有用的。

前端防火墙拦截

前端防火墙显然适合作为第一道防线进行设计，可以预先对一些注入的内联 js 代码、script/iframe 源引用进行移除，同时对 script/iframe 源地址修改做监控移除。
基本设计逻辑大概如下：

详细的实现逻辑，参考zjcqoo 的《XSS 前端防火墙》系列文章。

缺点：

1. 如果是在监控脚本执行前，注入的脚本已经执行，显然后知后觉无法起防御作用了。
2. 一些 DOM 的注入显然无能为力。

优点：

1. 可以针对 iframe 做一些自定义的过滤规则，防止对本地通信误伤。
2. 可以收集到一些注入行为数据进行分析。

双剑合璧

即使是单纯的 DOM 注入，显然无法满足更高级功能的使用，也会使运营商的广告分发平台效果大打折扣。如果单独其中一种方式进行使用，也只是发挥了一招一式的半成功力，如果是双手互搏，那也可以发挥成倍的功力。

而前端防火墙再加上 CSP 安全策略，双剑合璧，则可以大大降低广告注入带来的负面效果，重则造成广告代码严重瘫痪无法运行：在监控脚本后注入广告脚本，基本上可以被前端防火墙封杀殆尽，即使有漏网之鱼，也会被 CSP 进行追杀，不死也残。

即使在监控脚本运行前注入，通过 CSP content-src 策略，可以拦截白名单域名列表外的接口请求，使得广告代码的异步请求能力被封杀，script-src 策略，也可以封杀脚本外链的一些外部请求，进一步封杀异步脚本引用，frame-src 策略无论先后创建的 iframe，一律照杀。

侥幸者躲过了初一，却躲不过十五，前端防火墙拍马赶到，照样封杀无误，唯一的路径只有注入 DOM 这一方式，别忘了，只要开启 img-src 策略配置，广告代码只剩下文字链。虽然是一个文字链广告，但点击率又能高到哪去呢？

如果你是 node 派系，小弟附上《辟邪剑谱》 helmet 一本，如果你的业务有涉及到 UCBrowser，更有《辟邪剑谱之 UC 版》helmet-csp-uc 。

所谓道高一尺魔高一丈，既然我们有高效的防御措施，相信他们不久也会探索出反防御方式，如此，我们也需要和这帮人斗智斗勇，一直等到 HTTP/2 规范的正式落地。