Cross-site scripting – co to jest i jak zabezpieczyć się przed atakiem XSS?

Cross-site scripting jest jednym z czołowych zagrożeń dla bezpieczeństwa stron internetowych. Jak przez XSS cyberprzestępcy mogą wpływać na interakcje użytkowników z aplikacjami webowymi i jakie są metody zabezpieczenia przed tego typu atakami?

Z tego artykułu dowiesz się:

• Czym jest cross-site scripting i jaka jest jego historia?
• Jak działa cross-site scripting?
• Jakie są konsekwencje cross-site scripting?
• Jakie są przykłady ataków cross-site scripting?
• Jak zabezpieczyć się przed cross-site scripting?

Cross-site scripting – definicja i historia

Cross-site scripting, znane również jako XSS, to rodzaj ataku cybernetycznego, wykorzystujący słabości zabezpieczeń na stronach internetowych i jedno z wielu zagrożeń dla bezpieczeństwa witryny. Atakujący umieszcza złośliwy skrypt w treści strony, który potem odczytuje i wykonuje przeglądarka innej osoby, co pozwala atakującemu wykonywać różne nieautoryzowane działania – kradzież cookies, zmianę wyświetlanej treści strony, przekierowanie ofiary na fałszywą stronę internetową lub przejęcie kontroli nad kontem użytkownika^{[1] [2]}.

Cross-site scripting, czyli XSS, to rodzaj ataku na bezpieczeństwo aplikacji internetowych, polegający na wstrzykiwaniu szkodliwych skryptów do stron internetowych, które są następnie wykonywane przez przeglądarki innych użytkowników.

Definicja cross-site scripting

Pierwsze przypadki cross-site scripting odnotowano w połowie lat 90. Początkowo błędy, takie jak XSS, nie były szeroko rozumiane ani traktowane jako poważne zagrożenia. Przełom nastąpił w 1999 roku, kiedy naukowiec z dziedziny bezpieczeństwa, Jeff Forristal, opublikował opis problemu pod pseudonimem „Rain Forest Puppy”. W swoim raporcie wyjaśnił, jak ataki oparte na skryptach mogą wpływać na użytkowników stron internetowych, co spowodowało, że większa uwaga zaczęła być poświęcana tej kwestii w kontekście bezpieczeństwa aplikacji webowych^[3].

Rozwój Internetu sprawił, że techniki stosowane przez osoby wykonujące ataki XSS stały się bardziej wyrafinowane. W pierwszych latach XXI wieku zaczęto intensywnie pracować nad metodami obrony, takimi jak polityki bezpieczeństwa treści i bezpieczne programowanie, które miały na celu zapobieganie wykonaniu niezaufanego kodu JavaScript w przeglądarce użytkownika^[4].

W odpowiedzi na rosnące zagrożenia, organizacje takie jak OWASP (Open Web Application Security Project) zaczęły publikować wytyczne i narzędzia do testowania bezpieczeństwa aplikacji internetowych. Współczesne podejście do obrony przed cross-site scripting obejmuje zarówno techniki po stronie serwera, jak i klienta, skupiając się na higienie kodu, walidacji danych wejściowych i wyjściowych oraz edukacji programistów^[5].

Działanie cross-site scripting

Cross-site scripting działa poprzez wstrzykiwanie złośliwych skryptów do treści stron internetowych, które są następnie odtwarzane przez przeglądarki innych użytkowników. Skrypty mogą służyć m.in. do kradzieży informacji czy manipulowania zawartością strony na komputerze ofiary. Podstawowy mechanizm działania pozostaje ten sam – wykorzystanie luk w zabezpieczeniach aplikacji internetowych do uruchamiania nieautoryzowanego kodu.

Cross-site scripting można podzielić na trzy główne rodzaje:

• Trwałe XSS, znane po angielsku jako persistent XSS, występuje, gdy złośliwy skrypt jest trwale zapisany na serwerze, na przykład w bazie danych, i wyświetlany każdemu użytkownikowi odwiedzającemu daną stronę. Atak może być wykonany poprzez skrypty umieszczone w komentarzach, postach na forach czy innych treściach, które są przechowywane i wyświetlane innym użytkownikom. Skutkiem może być kradzież cookies, przejęcie sesji lub inne nieautoryzowane działania. Jest szczególnie niebezpieczne, ponieważ skrypt jest wykonywany automatycznie bez konieczności interakcji ofiary z konkretnym linkiem czy załącznikiem.
• Odbite XSS (reflected XSS) występuje, gdy złośliwy skrypt jest częścią żądania wysłanego do serwera, który następnie „odbija” skrypt z powrotem do użytkownika w odpowiedzi, gdzie jest on wykonany przez przeglądarkę. Często atak jest inicjowany poprzez przekierowanie użytkownika do specjalnie spreparowanego URL-a zawierającego złośliwy skrypt. Aktywuje się on tylko wtedy, gdy użytkownik klika na zainfekowany link lub w jakiś sposób prowadzi interakcje z zainfekowanym elementem.
• W przypadku DOM-based XSS złośliwy skrypt manipuluje środowiskiem wykonawczym przeglądarki poprzez interakcję z modelem obiektu dokumentu (DOM). To nie serwer, a klient (przeglądarka) staje się miejscem przetwarzania skryptu. Atak taki może być realizowany, gdy użytkownik prowadzi interakcje z aplikacją w sposób, który prowadzi do nieautoryzowanej modyfikacji DOM bez odpowiednich zabezpieczeń po stronie klienta. Efekty mogą być podobne do innych typów XSS, z możliwością kradzieży danych, przejęcia sesji itp.

Konsekwencje cross-site scripting

Ataki XSS mogą prowadzić do naruszenia prywatności, kradzieży tożsamości, utraty danych oraz uszkodzenia reputacji firm. Jeśli atakujący wykorzysta cross-site scripting do kradzieży ciasteczek, może uzyskać nieautoryzowany dostęp do kont użytkowników na danej stronie. Pozwala to przejąć konto, manipulować danymi lub nawet zrealizować nieautoryzowane transakcje finansowe w imieniu ofiary.

Ponadto, cross-site scripting może być wykorzystywane do rozpowszechniania złośliwego oprogramowania, co może spowodować dalsze zainfekowanie systemów i rozprzestrzenianie się ataku na inne maszyny. Atakujący mogą także używać skryptów XSS do przekierowywania ofiar na zmanipulowane strony, które wyglądają jak prawdziwe, co zwiększa ryzyko phishingu.

XSS może również wpłynąć na wygląd i funkcjonalność strony internetowej. Jeśli skrypty mogą zmienić treści w witrynie, mogą siać dezinformację lub reklamować produkty, usługi czy ideologie niezgodne z wartościami lub celami biznesowymi właściciela strony.

W kontekście korporacyjnym, cross-site scripting mogą prowadzić do utraty ważnych informacji biznesowych, narażenia danych klientów i naruszenia przepisów o ochronie danych, co może skutkować wysokimi karami finansowymi i kosztami związanymi z przeprowadzaniem dochodzeń, naprawami systemów oraz koniecznością informowania klientów o naruszeniach bezpieczeństwa, co z kolei może być trwałym uszczerbkiem na reputacji firmy.

Przykłady ataków cross-site scripting

Przykłady znanych ataków cross-site scripting pokazują zarówno kreatywność atakujących, jak i potencjalne skutki tego rodzaju podatności:

• Jeden z najbardziej znanych ataków XSS miał miejsce w 2005 roku na portalu MySpace. Użytkownik o pseudonimie Samy stworzył robaka XSS, który automatycznie dodawał go do listy przyjaciół każdego, kto odwiedził jego profil. Ponadto, skrypt sam replikował się na profilach odwiedzających, więc w ciągu zaledwie 20 godzin Samy zaraził ponad milion profili, co doprowadziło do tymczasowego zamknięcia strony^[6].
• W 2010 roku strona Apache.org została zaatakowana za pomocą XSS, co pozwoliło atakującemu na kradzież haseł użytkowników. Skrypt XSS umieszczono w popularnym pliku JIRA, systemie śledzenia błędów, co wykonywało nieautoryzowane operacje w imieniu użytkowników z zainfekowanymi sesjami^[7].
• W 2014 roku eBay doświadczył ataku cross-site scripting, gdzie złośliwe skrypty zostały umieszczone w aukcjach. Gdy użytkownicy przeglądali pozornie normalne listy produktów, skrypty automatycznie przekierowywały ich na zewnętrzne, złośliwe strony internetowe, które wyglądały jak strony logowania eBay, prowadząc do potencjalnego phishingu^[8].
• W 2010 roku Twitter został dotknięty atakiem XSS znanym jako „onmouseover” – tweet zawierający złośliwy skrypt JavaScript mógł być wykonany przez najechanie na niego myszką, co spowodowało, że niektóre tweety automatycznie rozsyłały się i replikowały bez wiedzy i zgody użytkowników^[9].

Zabezpieczenia przed cross-site scripting

Cross-site scripting wykrywa się często przez automatyczne narzędzia skanujące. Wysyłają one specjalnie przygotowane dane, które mogą wywołać błędy w aplikacji, jeśli obsługa danych wejściowych jest niewłaściwa. W przypadku wykrycia błędów narzędzie zgłasza podatności, a programiści je naprawiają.

Innym rozwiązaniem są dynamiczne skanery bezpieczeństwa aplikacji internetowych. Mogą one na bieżąco analizować aplikacje podczas ich działania i są skuteczne w lokalizowaniu skryptów, które mogły zostać przeoczone podczas ręcznych przeglądów kodu lub w początkowych fazach rozwoju.

Wykrywanie XSS powinno również obejmować szkolenia dla programistów dotyczące technik bezpiecznego kodowania i regularne aktualizacje systemów oraz bibliotek, co może pomóc w zabezpieczaniu przed znanymi podatnościami.

Z kolei w zabezpieczeniu przed cross-site scripting sprawdzą się następujące metody:

• Walidacja danych wejściowych jest pierwszym krokiem w zapobieganiu XSS. Obejmuje ścisłe sprawdzanie danych wprowadzanych przez użytkownika pod kątem nieprawidłowych znaków i prób wstrzyknięcia skryptów. Powinna być stosowana zarówno na poziomie klienta, jak i serwera.
• Kodowanie danych wyjściowych polega na zamianie potencjalnie niebezpiecznych znaków na bezpieczne odpowiedniki, które nie są interpretowane przez przeglądarkę jako kod. Jest to ważne w miejscach, gdzie dane wprowadzone przez użytkownika wyświetlają się na stronie – mowa np. o komentarzach czy postach na forach
• Content Security Policy (CSP) określa, z jakich źródeł mogą być ładowane skrypty, co ogranicza możliwości wykonywania niedozwolonych skryptów.
• Bezpieczne zarządzanie sesjami zapewnia, że ciasteczka sesji są wysyłane z flagami, które ograniczają ich użycie do zabezpieczonych połączeń (Secure) i nie pozwalają na dostęp do nich przez skrypty po stronie klienta (HttpOnly).
• Escapowanie zawartości polega na bezpiecznym traktowaniu potencjalnie niebezpiecznych treści, takich jak URL-e czy identyfikatory HTML, co zapobiega ich interpretacji jako części kodu przez przeglądarkę.