Web 安全之 X-XSS-Protection 详解

什么是 X-XSS-Protection

X-XSS-Protection 是一个旨在启用或配置某些版本的 Internet Explorer、Chrome 和 Safari 的内置跨站脚本 (XSS) 过滤器的 HTTP 响应头，这个过滤器的目的是通过检测响应中的反射性 XSS 攻击并阻止页面加载，从而保护用户免受攻击。

X-XSS-Protection 响应头最早由 Microsoft 引入到 Internet Explorer 8 中，用于控制浏览器的 XSS 过滤器。随后其他浏览器厂商也在一定程度上实现了这一功能。

XSS 攻击概述

跨站脚本（XSS）是一种常见的网络攻击，攻击者通过在网站中插入恶意脚本，当用户访问被污染的页面时，恶意脚本会被执行，从而窃取用户的敏感信息、篡改页面内容或者执行其他恶意操作。XSS 攻击分为三种类型：持久型、DOM-based 型和反射型 XSS（非持久型）。

1. 持久型 XSS：攻击者在网页中插入恶意脚本，并将其保存到服务器或数据库中。当其他用户访问该页面时，恶意脚本会被执行，从而进行长期的网络攻击。这种类型的攻击比较危险，因为可以长期地影响用户。
2. DOM-based XSS：攻击者通过篡改页面的 DOM（Document Object Model）结构来触发恶意脚本的执行。这种类型的攻击比较隐蔽，因为攻击者不需要在服务器端插入恶意脚本。
3. 反射型 XSS（非持久型）：当用户点击一个恶意链接，或者提交一个表单，或者进入一个恶意网站时，注入脚本被植入被攻击的网站。Web 服务器将注入脚本（比如一个错误信息、搜索结果等）返回到用户的浏览器上（反射），由于浏览器认为这个响应来自“可信任”的服务器，所以会执行这段脚本。反射型 XSS 漏洞通过 URL 传递参数的功能，如网站搜索、跳转等，由于需要用户主动打开恶意的 URL 才能生效，攻击者往往会结合多种手段诱导用户点击。

X-XSS-Protection 的值

X-XSS-Protection 头可以有以下几个值类型：

• 0：将 XSS 过滤器设置为禁用状态。
• 1：启用 XSS 过滤器，如果检测到跨站脚本攻击，浏览器将清理页面（尝试移除不安全的部分）。
• 1; mode=block：启用 XSS 过滤器。如果检测到攻击，浏览器将不会清理页面，而是完全阻止页面的渲染。
• 1; report=<reporting-URI>：启用 XSS 过滤器，在检测到 XSS 攻击时，将违规报告发送到指定的 URI，这个特性只在某些浏览器中支持。

工作原理

当浏览器收到带有 X-XSS-Protection 头的 HTTP 响应时，会根据头的值来决定是否启用内置的 XSS 过滤器。如果启用，浏览器将分析执行脚本前的响应内容，识别潜在的反射性 XSS 攻击。如果浏览器检测到反射性 XSS 攻击，根据 X-XSS-Protection 头的配置，可以采取以下措施之一：

• 清理：尝试移除恶意脚本，允许页面其余部分正常加载。
• 阻止：阻止整个页面的加载，显示一个警告页面，告知用户存在安全风险。
• 报告：在处理攻击的同时，向服务器发送一个包含攻击详情的报告。

如何设置 X-XSS-Protection 头

1. 在 Apache 服务器的配置文件中，可以使用以下指令来设置 X-XSS-Protection 头：

Header set X-XSS-Protection "1"

1. 在 Nginx 服务器的配置文件中，可以使用以下指令来设置 X-XSS-Protection 头：

add_header X-XSS-Protection "1";

其他服务器的配置方式就不一一说明了，大家可以自行查询自己所使用的服务器的配置方法。

示例说明

假设有一个简单的 Web 应用，通过查询参数 q 在页面上显示搜索结果。攻击者可能会尝试通过构造包含 XSS 代码的 URL 来利用这个功能。例如：

http://example.com/search?q=<script>alert('XSS');</script>

如果启用了 X-XSS-Protection 并设置为 1; mode=block，浏览器将阻止页面加载。

X-XSS-Protection 局限性

虽然 X-XSS-Protection 提供了一定程度的保护，但也是有局限性：

• 主要针对反射型 XSS 攻击有效，对存储型或基于 DOM 的 XSS 攻击的防护能力有限。
• 可能会将合法的网站功能识别为 XSS 攻击，导致正常内容被屏蔽。
• 这种机制很容易被绕过，使得 X-XSS-Protection 提供的保护有限。
• 由于现代浏览器提供了更强大和更可靠的防护措施（如内容安全策略 CSP），X-XSS-Protection 已被许多浏览器厂商弃用。

现代替代方案

内容安全策略（CSP）是一种更现代的安全特性，可以帮助防止 XSS 攻击，CSP 允许网站管理员定义哪些动态资源是允许执行的，从而可以防止未经授权的脚本执行。

小结

X-XSS-Protection 是一个过去用于控制浏览器内置 XSS 过滤器的 HTTP 响应头。虽然在某些情况下可以提供保护，但由于其局限性和浏览器的进步，正在被更先进的安全措施取代，如内容安全策略（CSP）。因此，现代 Web 开发的最佳实践是使用 CSP 和其他安全措施来替代 X-XSS-Protection 用于防御 XSS 攻击。