【前端安全防护实战指南:从XSS到CSRF全面防御】

本文将系统讲解前端安全的核心知识,包括XSS、CSRF、点击劫持等常见攻击方式及防御策略,帮助你构建安全的Web应用。

📋 目录


一、前端安全概述

1.1 常见安全威胁

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前端安全威胁
├── XSS(跨站脚本攻击)
│   ├── 反射型XSS
│   ├── 存储型XSS
│   └── DOM型XSS
├── CSRF(跨站请求伪造)
├── 点击劫持(Clickjacking)
├── 中间人攻击(MITM)
├── SQL注入(前端参数)
└── 敏感信息泄露

1.2 安全防护原则

原则 说明 实践
最小权限 只授予必要权限 限制API权限范围
纵深防御 多层防护 前后端都要验证
默认安全 默认拒绝 白名单优于黑名单
输入验证 不信任任何输入 严格校验用户输入
输出编码 正确编码输出 防止XSS注入

二、XSS跨站脚本攻击

2.1 XSS攻击类型

反射型XSS
javascript 复制代码
// 攻击URL
// https://example.com/search?q=<script>alert('XSS')</script>

// ❌ 危险代码:直接将URL参数插入页面
const query = new URLSearchParams(location.search).get('q');
document.getElementById('result').innerHTML = `搜索结果: ${query}`;
// 恶意脚本被执行!
存储型XSS
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// 攻击者提交恶意评论
const comment = '<img src=x onerror="steal(document.cookie)">';

// ❌ 危险代码:直接渲染用户内容
function renderComments(comments) {
  return comments.map(c => `<div class="comment">${c.content}</div>`).join('');
}
// 所有访问者都会执行恶意脚本!
DOM型XSS
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// ❌ 危险代码:使用eval执行用户输入
const userInput = location.hash.slice(1);
eval(userInput); // 极度危险!

// ❌ 危险代码:innerHTML插入用户内容
element.innerHTML = userInput;

2.2 XSS防御策略

✅ 输入过滤与输出编码
javascript 复制代码
// HTML实体编码
function escapeHtml(str) {
  const escapeMap = {
    '&': '&amp;',
    '<': '&lt;',
    '>': '&gt;',
    '"': '&quot;',
    "'": '&#x27;',
    '/': '&#x2F;'
  };
  return str.replace(/[&<>"'/]/g, char => escapeMap[char]);
}

// 安全渲染
function renderComment(comment) {
  const safeContent = escapeHtml(comment.content);
  return `<div class="comment">${safeContent}</div>`;
}

// URL参数编码
const safeQuery = encodeURIComponent(userInput);
✅ 使用安全的DOM API
javascript 复制代码
// ❌ 危险
element.innerHTML = userContent;

// ✅ 安全:使用textContent
element.textContent = userContent;

// ✅ 安全:使用DOM API创建元素
const div = document.createElement('div');
div.textContent = userContent;
parent.appendChild(div);
✅ Vue/React自动转义
vue 复制代码
<!-- Vue自动转义 -->
<template>
  <!-- ✅ 安全:自动转义 -->
  <div>{{ userContent }}</div>
  
  <!-- ❌ 危险:v-html不转义 -->
  <div v-html="userContent"></div>
</template>
jsx 复制代码
// React自动转义
function Comment({ content }) {
  // ✅ 安全:JSX自动转义
  return <div>{content}</div>;
  
  // ❌ 危险:dangerouslySetInnerHTML
  // return <div dangerouslySetInnerHTML={{ __html: content }} />;
}
✅ 使用DOMPurify净化HTML
javascript 复制代码
import DOMPurify from 'dompurify';

// 当必须渲染HTML时,使用DOMPurify净化
const dirtyHtml = '<img src=x onerror=alert(1)><b>Hello</b>';
const cleanHtml = DOMPurify.sanitize(dirtyHtml);
// 结果: <b>Hello</b>

// 配置允许的标签
const cleanHtml = DOMPurify.sanitize(dirtyHtml, {
  ALLOWED_TAGS: ['b', 'i', 'em', 'strong', 'a'],
  ALLOWED_ATTR: ['href', 'title']
});

2.3 CSP内容安全策略

html 复制代码
<!-- HTTP响应头 -->
Content-Security-Policy: 
  default-src 'self';
  script-src 'self' 'nonce-abc123';
  style-src 'self' 'unsafe-inline';
  img-src 'self' data: https:;
  connect-src 'self' https://api.example.com;
  frame-ancestors 'none';

<!-- 或使用meta标签 -->
<meta http-equiv="Content-Security-Policy" 
      content="default-src 'self'; script-src 'self'">
javascript 复制代码
// Nginx配置CSP
add_header Content-Security-Policy "
  default-src 'self';
  script-src 'self' 'nonce-$request_id';
  style-src 'self' 'unsafe-inline';
  img-src 'self' data: https:;
  font-src 'self';
  connect-src 'self' https://api.example.com;
  frame-ancestors 'none';
  base-uri 'self';
  form-action 'self';
" always;

三、CSRF跨站请求伪造

3.1 CSRF攻击原理

html 复制代码
<!-- 攻击者网站 evil.com -->
<html>
<body>
  <!-- 图片自动发起GET请求 -->
  <img src="https://bank.com/transfer?to=hacker&amount=10000" />
  
  <!-- 隐藏表单自动提交POST请求 -->
  <form action="https://bank.com/transfer" method="POST" id="csrf-form">
    <input type="hidden" name="to" value="hacker" />
    <input type="hidden" name="amount" value="10000" />
  </form>
  <script>document.getElementById('csrf-form').submit();</script>
</body>
</html>

<!-- 用户访问evil.com时,如果已登录bank.com -->
<!-- 浏览器会自动携带bank.com的Cookie,请求成功! -->

3.2 CSRF防御策略

✅ CSRF Token
javascript 复制代码
// 后端生成Token
app.get('/api/csrf-token', (req, res) => {
  const token = crypto.randomBytes(32).toString('hex');
  req.session.csrfToken = token;
  res.json({ csrfToken: token });
});

// 前端获取并携带Token
async function fetchCsrfToken() {
  const res = await fetch('/api/csrf-token');
  const { csrfToken } = await res.json();
  return csrfToken;
}

// 请求时携带Token
async function transferMoney(to, amount) {
  const csrfToken = await fetchCsrfToken();
  
  await fetch('/api/transfer', {
    method: 'POST',
    headers: {
      'Content-Type': 'application/json',
      'X-CSRF-Token': csrfToken // 自定义请求头
    },
    body: JSON.stringify({ to, amount })
  });
}
javascript 复制代码
// 后端设置Cookie
res.cookie('sessionId', sessionId, {
  httpOnly: true,      // 禁止JS访问
  secure: true,        // 仅HTTPS传输
  sameSite: 'Strict',  // 严格模式:跨站请求不携带
  // sameSite: 'Lax',  // 宽松模式:导航请求携带
  maxAge: 3600000
});
复制代码
SameSite属性对比:
┌─────────────┬──────────┬──────────┬──────────┐
│ 请求类型     │ Strict   │ Lax      │ None     │
├─────────────┼──────────┼──────────┼──────────┤
│ 同站请求     │ ✅ 发送   │ ✅ 发送   │ ✅ 发送   │
│ 跨站链接     │ ❌ 不发送 │ ✅ 发送   │ ✅ 发送   │
│ 跨站表单GET  │ ❌ 不发送 │ ✅ 发送   │ ✅ 发送   │
│ 跨站表单POST │ ❌ 不发送 │ ❌ 不发送 │ ✅ 发送   │
│ 跨站Ajax    │ ❌ 不发送 │ ❌ 不发送 │ ✅ 发送   │
└─────────────┴──────────┴──────────┴──────────┘
✅ 验证Referer/Origin
javascript 复制代码
// 后端验证请求来源
app.use((req, res, next) => {
  const origin = req.get('Origin') || req.get('Referer');
  const allowedOrigins = ['https://example.com', 'https://www.example.com'];
  
  if (req.method !== 'GET') {
    if (!origin || !allowedOrigins.some(o => origin.startsWith(o))) {
      return res.status(403).json({ error: 'Invalid origin' });
    }
  }
  
  next();
});
✅ 双重Cookie验证
javascript 复制代码
// 前端:将Cookie值放入请求头
function getCSRFToken() {
  return document.cookie
    .split('; ')
    .find(row => row.startsWith('csrf_token='))
    ?.split('=')[1];
}

fetch('/api/transfer', {
  method: 'POST',
  headers: {
    'X-CSRF-Token': getCSRFToken()
  },
  body: JSON.stringify(data)
});

// 后端:验证Cookie和Header中的Token是否一致
app.use((req, res, next) => {
  if (req.method !== 'GET') {
    const cookieToken = req.cookies.csrf_token;
    const headerToken = req.get('X-CSRF-Token');
    
    if (!cookieToken || cookieToken !== headerToken) {
      return res.status(403).json({ error: 'CSRF validation failed' });
    }
  }
  next();
});

四、点击劫持防御

4.1 点击劫持原理

html 复制代码
<!-- 攻击者页面 -->
<style>
  iframe {
    position: absolute;
    top: 0;
    left: 0;
    width: 100%;
    height: 100%;
    opacity: 0; /* 透明iframe */
    z-index: 2;
  }
  .fake-button {
    position: absolute;
    top: 100px;
    left: 100px;
    z-index: 1;
  }
</style>

<!-- 用户看到的是"领取奖品"按钮 -->
<button class="fake-button">点击领取奖品</button>

<!-- 实际点击的是透明iframe中的"转账"按钮 -->
<iframe src="https://bank.com/transfer"></iframe>

4.2 防御策略

✅ X-Frame-Options响应头
javascript 复制代码
// Nginx配置
add_header X-Frame-Options "DENY" always;
// 或
add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN" always;

// Express配置
app.use((req, res, next) => {
  res.setHeader('X-Frame-Options', 'DENY');
  next();
});
✅ CSP frame-ancestors
javascript 复制代码
// 更现代的方式
add_header Content-Security-Policy "frame-ancestors 'none'" always;
// 或允许同源
add_header Content-Security-Policy "frame-ancestors 'self'" always;
✅ JavaScript防御
javascript 复制代码
// 检测是否被iframe嵌入
if (window.top !== window.self) {
  // 方式1:跳出iframe
  window.top.location = window.self.location;
  
  // 方式2:隐藏页面内容
  document.body.style.display = 'none';
}

// 更安全的方式:使用sandbox
// 攻击者可能使用sandbox="allow-scripts"阻止跳转
if (window.top !== window.self) {
  try {
    // 尝试访问top,如果被sandbox限制会抛错
    window.top.location.href;
  } catch (e) {
    document.body.innerHTML = '请在正常环境下访问';
  }
}

五、其他安全威胁

5.1 敏感信息泄露

❌ 危险做法
javascript 复制代码
// 前端存储敏感信息
localStorage.setItem('password', '123456'); // ❌
localStorage.setItem('token', 'jwt-token'); // ⚠️ 有风险

// 控制台打印敏感信息
console.log('用户密码:', password); // ❌

// URL中携带敏感信息
window.location.href = `/reset?token=${resetToken}`; // ⚠️
✅ 安全做法
javascript 复制代码
// 使用HttpOnly Cookie存储Token
// 后端设置
res.cookie('token', jwtToken, {
  httpOnly: true,
  secure: true,
  sameSite: 'Strict'
});

// 敏感操作使用POST
fetch('/api/reset-password', {
  method: 'POST',
  body: JSON.stringify({ token: resetToken })
});

// 生产环境移除console
// webpack配置
optimization: {
  minimizer: [
    new TerserPlugin({
      terserOptions: {
        compress: {
          drop_console: true
        }
      }
    })
  ]
}

5.2 第三方依赖安全

bash 复制代码
# 检查依赖漏洞
npm audit
yarn audit

# 自动修复
npm audit fix

# 使用Snyk检查
npx snyk test
javascript 复制代码
// package.json 锁定版本
{
  "dependencies": {
    "lodash": "4.17.21", // 精确版本
    "axios": "^1.0.0"    // 允许小版本更新
  }
}

// 使用package-lock.json或yarn.lock锁定依赖树

5.3 HTTPS与传输安全

javascript 复制代码
// 强制HTTPS
if (location.protocol !== 'https:' && location.hostname !== 'localhost') {
  location.replace(`https:${location.href.substring(location.protocol.length)}`);
}

// HSTS响应头(后端配置)
Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload

5.4 安全的密码处理

javascript 复制代码
// ❌ 明文传输密码
fetch('/api/login', {
  body: JSON.stringify({ password: '123456' })
});

// ✅ 前端哈希(注意:后端仍需再次哈希)
async function hashPassword(password) {
  const encoder = new TextEncoder();
  const data = encoder.encode(password);
  const hashBuffer = await crypto.subtle.digest('SHA-256', data);
  const hashArray = Array.from(new Uint8Array(hashBuffer));
  return hashArray.map(b => b.toString(16).padStart(2, '0')).join('');
}

// 使用
const hashedPassword = await hashPassword(password);
fetch('/api/login', {
  body: JSON.stringify({ password: hashedPassword })
});

六、安全最佳实践

6.1 安全检查清单

markdown 复制代码
## 前端安全检查清单

### XSS防护
- [ ] 用户输入进行转义/编码
- [ ] 使用textContent代替innerHTML
- [ ] 配置CSP策略
- [ ] 使用DOMPurify净化HTML
- [ ] 避免使用eval、new Function

### CSRF防护
- [ ] 实现CSRF Token机制
- [ ] 设置SameSite Cookie
- [ ] 验证Referer/Origin
- [ ] 敏感操作使用POST

### 点击劫持防护
- [ ] 设置X-Frame-Options
- [ ] 配置CSP frame-ancestors
- [ ] JavaScript检测iframe嵌入

### 传输安全
- [ ] 强制使用HTTPS
- [ ] 配置HSTS
- [ ] Cookie设置Secure标志

### 敏感信息保护
- [ ] 不在前端存储敏感信息
- [ ] 生产环境移除console
- [ ] 敏感数据不放URL参数

### 依赖安全
- [ ] 定期运行npm audit
- [ ] 锁定依赖版本
- [ ] 使用可信的CDN

6.2 安全响应头配置

nginx 复制代码
# Nginx安全响应头配置
server {
    # XSS防护
    add_header X-XSS-Protection "1; mode=block" always;
    
    # 禁止MIME类型嗅探
    add_header X-Content-Type-Options "nosniff" always;
    
    # 点击劫持防护
    add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN" always;
    
    # CSP策略
    add_header Content-Security-Policy "
        default-src 'self';
        script-src 'self' 'unsafe-inline' 'unsafe-eval';
        style-src 'self' 'unsafe-inline';
        img-src 'self' data: https:;
        font-src 'self';
        connect-src 'self' https://api.example.com;
        frame-ancestors 'self';
    " always;
    
    # HSTS
    add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains" always;
    
    # 引用策略
    add_header Referrer-Policy "strict-origin-when-cross-origin" always;
    
    # 权限策略
    add_header Permissions-Policy "geolocation=(), microphone=(), camera=()" always;
}

6.3 Vue安全配置

javascript 复制代码
// Vue安全最佳实践
const app = createApp(App);

// 1. 避免使用v-html,如必须使用则净化
import DOMPurify from 'dompurify';

app.directive('safe-html', {
  mounted(el, binding) {
    el.innerHTML = DOMPurify.sanitize(binding.value);
  },
  updated(el, binding) {
    el.innerHTML = DOMPurify.sanitize(binding.value);
  }
});

// 2. 配置axios拦截器
axios.interceptors.request.use(config => {
  // 添加CSRF Token
  const csrfToken = document.querySelector('meta[name="csrf-token"]')?.content;
  if (csrfToken) {
    config.headers['X-CSRF-Token'] = csrfToken;
  }
  return config;
});

// 3. 路由守卫验证
router.beforeEach((to, from, next) => {
  // 验证敏感路由
  if (to.meta.requiresAuth && !isAuthenticated()) {
    next('/login');
  } else {
    next();
  }
});

6.4 React安全配置

jsx 复制代码
// React安全最佳实践

// 1. 避免dangerouslySetInnerHTML
function SafeHtml({ html }) {
  const cleanHtml = DOMPurify.sanitize(html);
  return <div dangerouslySetInnerHTML={{ __html: cleanHtml }} />;
}

// 2. URL验证
function SafeLink({ href, children }) {
  const isSafe = href.startsWith('/') || 
                 href.startsWith('https://') ||
                 href.startsWith('mailto:');
  
  if (!isSafe) {
    console.warn('Potentially unsafe URL:', href);
    return <span>{children}</span>;
  }
  
  return <a href={href}>{children}</a>;
}

// 3. 表单验证
function LoginForm() {
  const [email, setEmail] = useState('');
  
  const validateEmail = (value) => {
    const emailRegex = /^[^\s@]+@[^\s@]+\.[^\s@]+$/;
    return emailRegex.test(value);
  };
  
  const handleSubmit = (e) => {
    e.preventDefault();
    if (!validateEmail(email)) {
      alert('请输入有效的邮箱');
      return;
    }
    // 提交表单
  };
  
  return (
    <form onSubmit={handleSubmit}>
      <input
        type="email"
        value={email}
        onChange={e => setEmail(e.target.value)}
        pattern="[^\s@]+@[^\s@]+\.[^\s@]+"
      />
    </form>
  );
}

📊 安全威胁与防御对照表

威胁类型 攻击方式 防御措施
XSS 注入恶意脚本 输出编码、CSP、DOMPurify
CSRF 伪造用户请求 Token、SameSite、验证Origin
点击劫持 透明iframe覆盖 X-Frame-Options、CSP
中间人攻击 窃听/篡改数据 HTTPS、HSTS
敏感信息泄露 不当存储/传输 HttpOnly Cookie、加密
依赖漏洞 利用第三方漏洞 npm audit、版本锁定

💡 总结

前端安全防护的核心要点:

  1. 输入验证:永远不信任用户输入
  2. 输出编码:正确编码防止XSS
  3. CSRF防护:Token + SameSite Cookie
  4. 传输安全:强制HTTPS + HSTS
  5. 最小权限:只授予必要的权限
  6. 纵深防御:多层防护,前后端配合

安全是一个持续的过程,需要在开发的每个阶段都保持警惕!


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