CSRF在ASP.NET Core中的处理方法详解

  • 2022-11-22 12:55:31

前言

前几天,有个朋友问我关于antiforgerytoken问题,由于对这一块的理解也并不深入,所以就去研究了一番,梳理了一下。

在梳理之前,还需要简单了解一下背景知识。

antiforgerytoken 可以说是处理/预防csrf的一种处理方案。

那么什么是csrf呢?

csrf(cross-site request forgery)是跨站请求伪造,也被称为one click attack或者session riding,通常缩写为csrf或者xsrf,是一种对网站的恶意利用。

简单理解的话就是:有人盗用了你的身份,并且用你的名义发送恶意请求。

最近几年,csrf处于不温不火的地位,但是还是要对这个小心防范!

更加详细的内容可以参考***:cross-site request forgery

下面从使用的角度来分析一下csrf在 asp.net core中的处理,个人认为主要有下面两大块

  • 视图层面
  • 控制器

层面视图层面

用法

@html.antiforgerytoken()

在视图层面的用法相对比较简单,用的还是htmlhelper的那一套东西。在form表单中加上这一句就可以了。

原理浅析

当在表单中添加了上面的代码后,页面会生成一个隐藏域,隐藏域的值是一个生成的token(防伪标识),类似下面的例子

<input name="__requestverificationtoken" type="hidden" value="cfdj8fbn4lzsygljpe6q0fwvz8wdmtgwk49ldu1xgup5-5j4jlscml_idoo3xdl5eoyi_ms2ux7llsfi7asqniixo2scejvnabf9v51tuzl_im2s63zuipk4lcxrpa_kuudbk-ls4hd16pjusfrppj-degc" />

其中的name="__requestverificationtoken"是定义的一个const变量,value=xxxxx是根据一堆东西进行base64编码,并对base64编码后的内容进行简单处理的结果,具体的实现可以参见base64urltextencoder.cs

生成上面隐藏域的代码在antiforgeryextensions这个文件里面,github上的源码文件:antiforgeryextensions.cs

其中重点的方法如下:

public void writeto(textwriter writer, htmlencoder encoder)
{
 writer.write("<input name=\"");
 encoder.encode(writer, _fieldname);
 writer.write("\" type=\"hidden\" value=\"");
 encoder.encode(writer, _requesttoken);
 writer.write("\" />");
}

相当的清晰明了!

控制器层面

用法

[validateantiforgerytoken]
[autovalidateantiforgerytoken]
[ignoreantiforgerytoken]

这三个都是可以基于类或方法的,所以我们只要在某个控制器或者是在某个action上面加上这些attribute就可以了。

[attributeusage(attributetargets.class | attributetargets.method, allowmultiple = false, inherited = true)]

原理浅析

本质是filter(过滤器),验证上面隐藏域的value

过滤器实现:validateantiforgerytokenauthorizationfilter和autovalidateantiforgerytokenauthorizationfilter

其中 autovalidateantiforgerytokenauthorizationfilter是继承了validateantiforgerytokenauthorizationfilter,只重写了其中的shouldvalidate方法。

下面贴出validateantiforgerytokenauthorizationfilter的核心方法:

public class validateantiforgerytokenauthorizationfilter : iasyncauthorizationfilter, iantiforgerypolicy
{
 public async task onauthorizationasync(authorizationfiltercontext context)
 {
 if (context == null)
 {
 throw new argumentnullexception(nameof(context));
 }

 if (isclosestantiforgerypolicy(context.filters) && shouldvalidate(context))
 {
 try
 {
 await _antiforgery.validaterequestasync(context.httpcontext);
 }
 catch (antiforgeryvalidationexception exception)
 {
 _logger.antiforgerytokeninvalid(exception.message, exception);
 context.result = new badrequestresult();
 }
 }
 }
}

完整实现可参见github源码:validateantiforgerytokenauthorizationfilter.cs

当然这里的过滤器只是一个入口,相关的验证并不是在这里实现的。而是在antiforgery这个项目上,其实说这个模块可能会更贴切一些。

由于是面向接口的编程,所以要知道具体的实现,就要找到对应的实现类才可以。

在antiforgery这个项目中,有这样一个扩展方法antiforgeryservicecollectionextensions,里面告诉了我们相对应的实现是defaultantiforgery这个类。其实nancy的源码看多了,看一下类的命名就应该能知道个八九不离十。

 services.tryaddsingleton<iantiforgery, defaultantiforgery>();

其中还涉及到了iservicecollection,但这不是本文的重点,所以不会展开讲这个,只是提出它在 .net core中是一个重要的点。

好了,回归正题!要验证是否是合法的请求,自然要先拿到要验证的内容。

 var tokens = await _tokenstore.getrequesttokensasync(httpcontext);

它是从cookie中拿到一个指定的前缀为.aspnetcore.antiforgery.的cookie,并根据这个cookie进行后面相应的判断。下面是验证的具体实现:

public bool tryvalidatetokenset(
 httpcontext httpcontext,
 antiforgerytoken cookietoken,
 antiforgerytoken requesttoken,
 out string message)
{
 //去掉了部分非空的判断

 // do the tokens have the correct format?
 if (!cookietoken.iscookietoken || requesttoken.iscookietoken)
 {
 message = resources.antiforgerytoken_tokensswapped;
 return false;
 }

 // are the security tokens embedded in each incoming token identical?
 if (!object.equals(cookietoken.securitytoken, requesttoken.securitytoken))
 {
 message = resources.antiforgerytoken_securitytokenmismatch;
 return false;
 }

 // is the incoming token meant for the current user?
 var currentusername = string.empty;
 binaryblob currentclaimuid = null;

 var authenticatedidentity = getauthenticatedidentity(httpcontext.user);
 if (authenticatedidentity != null)
 {
 currentclaimuid = getclaimuidblob(_claimuidextractor.extractclaimuid(httpcontext.user));
 if (currentclaimuid == null)
 {
 currentusername = authenticatedidentity.name ?? string.empty;
 }
 }

 // openid and other similar authentication schemes use uris for the username.
 // these should be treated as case-sensitive.
 var comparer = stringcomparer.ordinalignorecase;
 if (currentusername.startswith("http://", stringcomparison.ordinalignorecase) ||
 currentusername.startswith("https://", stringcomparison.ordinalignorecase))
 {
 comparer = stringcomparer.ordinal;
 }

 if (!comparer.equals(requesttoken.username, currentusername))
 {
 message = resources.formatantiforgerytoken_usernamemismatch(requesttoken.username, currentusername);
 return false;
 }

 if (!object.equals(requesttoken.claimuid, currentclaimuid))
 {
 message = resources.antiforgerytoken_claimuidmismatch;
 return false;
 }

 // is the additionaldata valid?
 if (_additionaldataprovider != null &&
 !_additionaldataprovider.validateadditionaldata(httpcontext, requesttoken.additionaldata))
 {
 message = resources.antiforgerytoken_additionaldatacheckfailed;
 return false;
 }

 message = null;
 return true;
}

注:验证前还有一个反序列化的过程,这个反序列化就是从cookie中拿到要判断的cookietoken和requesttoken

如何使用

前面粗略介绍了一下其内部的实现,下面再用个简单的例子来看看具体的使用情况:

使用一:常规的form表单

先在视图添加一个form表单

<form id="form1" action="/home/antiform" method="post">
 @html.antiforgerytoken()
 <p><input type="text" name="message" /></p>
 <p><input type="submit" value="send by form" /></p>
</form>

在控制器添加一个action

[validateantiforgerytoken]
[httppost]
public iactionresult antiform(string message)
{
 return content(message);
}

来看看生成的html是不是如我们前面所说,将@html.antiforgerytoken()输出为一个name为__requestverificationtoken的隐藏域:

CSRF在ASP.NET Core中的处理方法详解

再来看看cookie的相关信息:

CSRF在ASP.NET Core中的处理方法详解

可以看到,一切都还是按照前面所说的执行。在输入框输入信息并点击按钮也能正常显示我们输入的文字。

CSRF在ASP.NET Core中的处理方法详解

使用二:ajax提交

表单:

<form id="form2" action="/home/antiajax" method="post">
 @html.antiforgerytoken()
 <p><input type="text" name="message" id="ajaxmsg" /></p>
 <p><input type="button" id="btnajax" value="send by ajax" /></p>
</form>

js:

$(function () {
 $("#btnajax").on("click", function () {
 $("#form2").submit(); 
 });
})

这样子的写法也是和上面的结果是一样的!

怕的是出现下面这样的写法:

$.ajax({
 type: "post",
 datatype: "html",
 url: '@url.action("antiajax", "home")',
 data: { message: $('#ajaxmsg').val() },
 success: function (result) {
 alert(result);
 },
 error: function (err, scnd) {
 alert(err.statustext);
 }
});

这样,正常情况下确实是看不出任何毛病,但是实际确是下面的结果(400错误):

CSRF在ASP.NET Core中的处理方法详解

相信大家也都发现了问题的所在了!!隐藏域的相关内容并没有一起post过去!!

处理方法有两种:

方法一:

在data中加上隐藏域相关的内容,大致如下:

$.ajax({
 // 
 data: { message: $('#ajaxmsg').val(), __requestverificationtoken: $("input[name='__requestverificationtoken']").val()}
});

方法二:

在请求中添加一个header

$("#btnajax").on("click", function () {
 var token = $("input[name='__requestverificationtoken']").val();
 $.ajax({
 type: "post",
 datatype: "html",
 url: '@url.action("antiajax", "home")',
 data: { message: $('#ajaxmsg').val() },
 headers:
 {
  "requestverificationtoken": token
 },
 success: function (result) {
  alert(result);
 },
 error: function (err, scnd) {
  alert(err.statustext);
 }
 });
});

这样就能处理上面出现的问题了!

使用三:自定义相关信息

可能会有不少人觉得,像那个生成的隐藏域那个name能不能换成自己的,那个cookie的名字能不能换成自己的〜〜

答案是肯定可以的,下面简单示范一下:

在startup的configureservices方法中,添加下面的内容即可对默认的名称进行相应的修改。

services.addantiforgery(option =>
{
 option.cookiename = "customer-csrf-cookie";
 option.formfieldname = "customerfieldname";
 option.headername = "customer-csrf-header";
});

相应的,ajax请求也要做修改:

var token = $("input[name='customerfieldname']").val();//隐藏域的名称要改
$.ajax({
 type: "post",
 datatype: "html",
 url: '@url.action("antiajax", "home")',
 data: { message: $('#ajaxmsg').val() },
 headers:
 {
 "customer-csrf-header": token //注意header要修改
 },
 success: function (result) {
 alert(result);
 },
 error: function (err, scnd) {
 alert(err.statustext);
 }
});

下面是效果:

form表单:

CSRF在ASP.NET Core中的处理方法详解

cookie:

CSRF在ASP.NET Core中的处理方法详解

本文涉及到的相关项目:

关于csrf相关的内容

preventing cross-site request forgery (xsrf/csrf) attacks in asp.net core

浅谈csrf攻击方式

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对的支持。

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