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标题:
SpringSecurity5（12-Csrf防护）
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作者:
篮之新喜
时间:
2025-3-26 12:22
标题:
SpringSecurity5（12-Csrf防护）
工作原理
从 Spring Security 4.x 开始，默认启用 CSRF 保护，该默认配置将 CSRF Token 添加到名为 _csrf 的 HttpServletRequest 属性中。Spring Security 通过 CsrfFilter 实现 CSRF 防护，如果 CSRF Token 不存在或值不正确，则拒绝该哀求并将相应的状态设置为 403
SpringSecurity 的 Csrf 机制把哀求方式分为两类来处理
GET、HEAD、TRACE、OPTIONS 这四类哀求可以直接通过
除去上面，包括 POST 都要被验证携带 token 才能通过
为了保护 MVC 应用，Spring 会在每个生成的视图中添加一个 CSRF Token，该 Token 必须在每次修改状态的 HTTP 哀求（PATCH、POST、PUT 和 DELETE）中提交给服务器，这可以保护应用免受 CSRF 攻击，因为攻击者无法从自己的页面获取此 Token。
用户登录时，体系发放一个 CsrfToken 值，用户携带该 CsrfToken 值与用户名、密码等参数完成登录，体系记录该会话的 CsrfToken 值，之后在用户的任何哀求中，都必须带上该 CsrfToken 值，并由体系进行校验。这种方法必要与前端配置，包括存储 CsrfToken 值，以及在任何哀求中（表单和 ajax）携带 CsrfToken 值，如果都是 XMLHttpRequest，则可以统一添加 CsrfToken 值，但如果存在大量的表单和 a 标签，就会变得非常烦琐
_csrf 属性包罗以下信息：
token：CSRF Token 值
parameterName：HTML 表单参数的名称，此中必须包罗 Token 值
headerName：HTTP Header 的名称，此中必须包罗 Token 值
HTML 表单
如果视图利用 HTML 表单，可以利用 parameterName 和 token 值添加隐藏 input
[/code][b]JSON 哀求[/b]
如果视图利用 JSON，则必要利用 headerName 和 token 值添加 HTTP 哀求头信息。
[list=1]
[*]在 meta 标签中包罗 Token 值和 Header 名称
[/list][code]
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用 JQuery 获取 meta 标签值
var token = $("meta[name='_csrf']").attr("content");
var header = $("meta[name='_csrf_header']").attr("content");
复制代码
利用这些值来设置 XHR Header
$(document).ajaxSend(function(e, xhr, options) {
xhr.setRequestHeader(header, token);
});
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CsrfFilter
@Override
protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
request.setAttribute(HttpServletResponse.class.getName(), response);
// 从 CsrfTokenRepository 中获取当前用户的 CsrfToken
CsrfToken csrfToken = this.tokenRepository.loadToken(request);
boolean missingToken = (csrfToken == null);
// 如果找不到 CsrfToken 就生成一个并保存到 CsrfTokenRepository 中
if (missingToken) {
csrfToken = this.tokenRepository.generateToken(request);
this.tokenRepository.saveToken(csrfToken, request, response);
}
// 在请求中添加 CsrfToken
request.setAttribute(CsrfToken.class.getName(), csrfToken);
request.setAttribute(csrfToken.getParameterName(), csrfToken);
// 如果是 "GET", "HEAD", "TRACE", "OPTIONS" 这些方法，直接放行
if (!this.requireCsrfProtectionMatcher.matches(request)) {
if (this.logger.isTraceEnabled()) {
this.logger.trace("Did not protect against CSRF since request did not match "
+ this.requireCsrfProtectionMatcher);
}
filterChain.doFilter(request, response);
return;
}
// 从用户请求头中获取 CsrfToken
String actualToken = request.getHeader(csrfToken.getHeaderName());
if (actualToken == null) {
// 头信息中拿不到，再从 param 中获取一次
actualToken = request.getParameter(csrfToken.getParameterName());
}
// 如果请求所携带的 CsrfToken 与从 Repository 中获取的不同，则阻止访问
if (!equalsConstantTime(csrfToken.getToken(), actualToken)) {
this.logger.debug(
LogMessage.of(() -> "Invalid CSRF token found for " + UrlUtils.buildFullRequestUrl(request)));
AccessDeniedException exception = (!missingToken) ? new InvalidCsrfTokenException(csrfToken, actualToken): new MissingCsrfTokenException(actualToken);
this.accessDeniedHandler.handle(request, response, exception);
return;
}
// 正常情况下继续执行过滤器链的后续流程
filterChain.doFilter(request, response);
}
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CsrfToken
public interface CsrfToken extends Serializable {
// 获取请求头名称
String getHeaderName();
// 获取应该包含 Token 的参数名称
String getParameterName();
// 获取具体的 Token 值
String getToken();
}
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CsrfTokenRepository
public interface CsrfTokenRepository {
// 生成新的 token
CsrfToken generateToken(HttpServletRequest request);
// 保存 token，如果 token 传入 null 等同于删除
void saveToken(CsrfToken token, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response);
// 从目标地点获取 token
CsrfToken loadToken(HttpServletRequest request);
}
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CookieCsrfTokenRepository
它将 CsrfToken 值存储在用户的 cookie 内，减少了服务器 HttpSession 存储的内存消耗，而且当用 cookie 存储 CsrfToken 值时，前端可以用 JS 读取（必要设置该 cookie 的 httpOnly 属性为 false），而不必要服务器注入参数。默认环境下 CookieCsrfTokenRepository 将编写一个名为 XSRF-TOKEN 的 cookie 和从头部定名 X-XSRF-TOKEN 或 HTTP 参数 _csrf 中读取
存储在 cookie 中是不可以被 Csrf 利用的，cookie 只有在同域的环境下才能被读取，以是杜绝了第三方站点跨域读取 CsrfToken 值的大概。CSRF 攻击本身是不知道 cookie 内容的，只是利用了当哀求自动携带 cookie 时可以通过身份验证的漏洞，但服务器对 CsrfToken 值的校验并非取自 cookie，而是必要前端手动将 CsrfToken 值作为参数携带在哀求里
@Override
public void saveToken(CsrfToken token, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
// 判断参数 token 是否为空
String tokenValue = (token != null) ? token.getToken() : "";
// 根据 token，创建 Cookies
Cookie cookie = new Cookie(this.cookieName, tokenValue);
cookie.setSecure((this.secure != null) ? this.secure : request.isSecure());
cookie.setPath(StringUtils.hasLength(this.cookiePath) ? this.cookiePath : this.getRequestContext(request));
cookie.setMaxAge((token != null) ? this.cookieMaxAge : 0);
cookie.setHttpOnly(this.cookieHttpOnly);
if (StringUtils.hasLength(this.cookieDomain)) {
cookie.setDomain(this.cookieDomain);
}
// 最终返回给浏览器
response.addCookie(cookie);
}
@Override
public CsrfToken loadToken(HttpServletRequest request) {
// 获取请求 Cookies
Cookie cookie = WebUtils.getCookie(request, this.cookieName);
if (cookie == null) {
return null;
}
// 获取 Cookeis 中的 Token
String token = cookie.getValue();
if (!StringUtils.hasLength(token)) {
return null;
}
// 获取到以后，创建 Token 对象
return new DefaultCsrfToken(this.headerName, this.parameterName, token);
}
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HttpSessionCsrfTokenRepository
在默认环境下，SpringSecurity 加载的是一个 HttpSessionCsrfTokenRepository，HttpSessionCsrfTokenRepository 将 CsrfToken 值存储在 HttpSession 中，并指定前端把 CsrfToken 值放在 "_csrf " 的哀求参数或名为 " X-CSRF-TOKEN " 的哀求头字段里。校验时，通过对比 HttpSession 内存储的 CsrfToken 值与前端携带的 CsrfToken 值是否一致，便能断定本次哀求是否为 CSRF 攻击
@Override
public void saveToken(CsrfToken token, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
// 如果传入 token 为空，则删除当前会话的 Session
if (token == null) {
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session != null) {
session.removeAttribute(this.sessionAttributeName);
}
}
else {
// 否则将 token 存入当前会话
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute(this.sessionAttributeName, token);
}
}
@Override
public CsrfToken loadToken(HttpServletRequest request) {
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session == null) {
return null;
}
// 获取会话中的 Token 对象
return (CsrfToken) session.getAttribute(this.sessionAttributeName);
}
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利用案例
如果无状态 API 利用基于 Token 的身份验证（如 JWT），就不必要 CSRF 保护。反之，如果利用 Session Cookie 进行身份验证，就必要启用 CSRF 保护。无状态 API 无法像 MVC 配置那样添加 CSRF Token，因为它不会生成任何 HTML 视图。
Session Cookie
后端配置
@Configuration
public class WebSecurityConfigurer extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.csrf()
.csrfTokenRepository(CookieCsrfTokenRepository.withHttpOnlyFalse());
}
}
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在这种环境下，可以利用 CookieCsrfTokenRepository 在 Cookie 中发送 CSRF Token，此配置将为前端设置一个名为 XSRF-TOKEN 的 Cookie。由于将 HTTP-only 标志设置为 false，因此前端能利用 JavaScript 获取此 Cookie。
前端配置
通过 JavaScript 从 document.cookie 列表中搜刮 XSRF-TOKEN Cookie 值。
由于该列表以字符串形式存储，因此可以利用此 regex （正则）进行检索：
const csrfToken = document.cookie.replace(/(?:(?:^|.*;\s*)XSRF-TOKEN\s*\=\s*([^;]*).*$)|^.*$/, '$1');
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然后，必须向每个修改 API 状态的 REST 哀求发送 Token（POST、PUT、DELETE 和 PATCH），Spring 会通过 X-XSRF-TOKEN Header 来吸收它，只需利用 JavaScript Fetch API 设置即可：
fetch(url, {
method: 'POST',
body: /* 发送给服务器的请求体 */,
headers: { 'X-XSRF-TOKEN': csrfToken },
})
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无状态 API
JWT 配置
@Configuration
public class WebSecurityConfigurer extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.csrf().disable();
}
}
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