面试题：JavaScript 数据交互安全及漏洞防范

Question

在 JavaScript Web 编程的数据交互过程中，存在多种安全风险，如 XSS、CSRF 等。请详细分析这些常见安全漏洞的成因、攻击方式，并阐述你如何在项目中从前端代码层面、数据传输层面以及后端配合等多方面进行全面有效的防范措施，同时说明每种防范措施的原理和适用场景。

Answer 1

XSS（跨站脚本攻击）

• 成因：
  • 主要是因为应用程序对用户输入的数据过滤或转义不充分，使得恶意用户能够将恶意脚本注入到网页中。当其他用户访问该网页时，恶意脚本就会在他们的浏览器中执行。
• 攻击方式：
  • 反射型 XSS：攻击者构造包含恶意脚本的链接，诱使用户点击。例如在搜索框注入恶意脚本，搜索结果页面将恶意脚本返回到用户浏览器执行。
  • 存储型 XSS：恶意脚本被存储在服务器端，如在论坛发布包含恶意脚本的帖子，其他用户浏览该帖子时脚本执行。
  • DOM - based XSS：通过修改页面的 DOM 树，在客户端执行恶意脚本，例如通过修改 location.hash 触发。
• 前端防范措施：
  • 输入验证：对用户输入进行严格的格式检查，比如使用正则表达式验证邮箱、手机号格式等。原理是只允许符合预期格式的数据通过，阻止恶意脚本注入。适用于所有需要用户输入的场景，如注册、登录、表单提交等。
  • 输出转义：在将用户输入显示到页面之前，使用合适的转义函数。如在 React 中，默认会对数据进行转义；在原生 JavaScript 中，可使用 DOMPurify 库。原理是将特殊字符转义成无害的形式，使脚本无法执行。适用于所有向页面输出用户输入内容的场景。
• 数据传输层面防范措施：
  • HTTPS：使用 HTTPS 协议传输数据，加密数据传输过程。原理是通过 SSL/TLS 加密，防止中间人篡改传输中的数据，从而避免恶意脚本被注入。适用于所有数据传输场景，尤其是涉及用户敏感信息的传输。
• 后端配合防范措施：
  • 黑名单与白名单过滤：建立输入内容的白名单，只允许特定字符和格式的输入；或者建立黑名单，阻止常见的恶意脚本关键字输入。原理是通过在服务器端再次验证输入数据，确保数据安全。适用于服务器接收用户输入并处理的场景，如 API 接口接收参数。

CSRF（跨站请求伪造）

• 成因：
  • 攻击者利用用户已登录的身份，在用户不知情的情况下，以用户的名义发送恶意请求到目标网站。网站无法区分请求是用户本人发起还是攻击者伪造的，因为浏览器会自动带上用户的登录凭证（如 cookie）。
• 攻击方式：
  • 攻击者构造一个恶意链接或页面，当用户登录目标网站后访问该恶意页面，页面会自动向目标网站发送伪造的请求，如转账、修改密码等操作。
• 前端防范措施：
  • 添加 CSRF Token：在页面加载时，后端生成一个随机的 Token 并返回给前端，前端在每次请求时将 Token 包含在请求参数或请求头中。原理是服务器通过验证 Token 的有效性来判断请求是否合法，只有合法请求才会带有正确的 Token。适用于所有需要用户身份验证的请求场景。
• 数据传输层面防范措施：
  • Same - Site Cookie：设置 Same - Site 属性为 Strict 或 Lax。Strict 模式下，浏览器仅在请求来自同一站点时才会发送 cookie；Lax 模式相对宽松，但也限制第三方请求发送 cookie。原理是限制 cookie 在跨站请求中的发送，降低 CSRF 风险。适用于所有使用 cookie 进行身份验证的场景。
• 后端配合防范措施：
  • 验证 Referer 字段：检查请求头中的 Referer 字段，确保请求来源是合法的本网站页面。原理是合法请求的来源通常是本网站页面，通过验证来源可识别伪造请求。但 Referer 字段可被伪造，适用场景有限，可作为辅助防范手段。
  • 验证 CSRF Token：后端接收到请求后，验证请求中的 CSRF Token 是否与服务器端存储的 Token 一致。原理同前端添加 CSRF Token，确保请求合法性。适用于后端处理用户身份验证相关请求的场景。