个人总结

参考：https://portswigger.net/web-security/websockets

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WebSockets笔记

1WebSockets基本知识

1、什么是WebSockets？

答案

• WebSockets 是一种通过 HTTP 发起的双向全双工通信协议；
• WebSockets 可以用于传输异步流量，实现实时异步通信；
• 浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以打开交互式通信会话，建立持久性的长期连接，并进行双向数据传输（浏览器能发数据给服务器，服务器也能反过来发数据给浏览器）。

2、WebSockets和HTTP之间有什么区别？

答案

HTTP：

• 是大多数 Web 浏览器和 Web 站点之间的通信协议；
• 通过 HTTP，客户端可以向服务端发送请求；
• 请求的生存期很短，每次请求都会建立一个新的连接，且会立即生成响应；
• 多请求，多连接，单向即时传输。

WebSockets：

• 通过 HTTP 发起，建立在 HTTP 协议之上，用于实现某些特定的流量传输需求；
• 通过 WebSockets 可以建立双向通信，客户端可以向服务端发送请求，服务端也可以向客户端发送请求；
• 请求的生存期很长，通过一个请求完成握手，就可以建立一个持久性的连接，连接会保持打开和空闲状态，等待任意一方（客户端或服务端）主动发送数据；
• 单请求，单个持久性连接，双向异步传输。

3、如何建立WebSockets连接？

答案

一般通过客户端 JavaScript 创建连接：var ws = new WebSocket("wss://<服务器地址>/abc")

• ws://是普通的 WebSocket 协议，相当于http://
• wss://是经过 TLS 加密的 WebSockets 协议，相当于https://

建立连接后，通过客户端 JavaScript，从浏览器方向 往 服务器发送一条简单的消息：ws.send("数据");

4、有哪些标头可用于WebSockets？这些标头分别有什么作用？

请求和响应示例：

GET /chat HTTP/1.1
Host: normal-website.com
Sec-WebSocket-Version: 13
Sec-WebSocket-Key: wDqumtseNBJdhkihL6PW7w==
Connection: keep-alive, Upgrade
Cookie: session=KOsEJNuflw4Rd9BDNrVmvwBF9rEijeE2
Upgrade: websocket

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Accept: 0FFP+2nmNIf/h+4BP36k9uzrYGk=

答案

通用标头：

• Connection: Upgrade和Upgrade: websocket这两个标头，表明当前 HTTP 请求是一次 WebSocket 握手。

请求标头：

• Sec-WebSocket-Version: 13指定了客户端希望使用的 WebSocket 协议版本，这通常都为13
• Sec-WebSocket-Key: wDqumtseNBJdhkihL6PW7w==包含一个经过 Base64 编码的随机值，该值在每次握手请求中都需要随机生成；注意，该标头不会用于身份验证 或 会话处理等目的

响应标头：

• Sec-WebSocket-Accept: 0FFP+2nmNIf/h+4BP36k9uzrYGk=包含了请求标头Sec-WebSocket-Key所提交值的散列，该散列还与特定的字符串连接，最后才给到响应标头。这样做是为了防止 因服务器配置错误或缓存代理 而导致的误导性响应

5、WebSockets消息中可以包含什么内容？

答案

原则上，WebSocket 消息可以包含任何内容或数据格式。在现代应用程序中，JSON (opens new window) 通常用于在 WebSocket 消息中发送结构化数据。

6、WebSockets和Socket一样吗？它们之间有什么区别？

答案

两者的区别有点多，推荐一篇讲Socket的文章 (opens new window)。下面只列举两者之间的部分区别：

WebSockets：

• 一种基于 HTTP 的全新协议；
• 在客户端和服务端之间建立双向通信；
• 通过建立 WebSockets 连接，可以在任意一端（客户端或服务端）收发数据。

Socket（套接字）：

• 一种从 TCP 中抽象出来的网络接口；
• 在程序与程序之间建立双向通信；
• 通过建立 Socket 连接，程序可以通过其进行收发数据、IO 操作（打开、读写、关闭）等动作。

2WebSockets安全漏洞

1、WebSockets会产生什么安全漏洞？

答案

原则上来讲，几乎任何 Web 安全漏洞都可能在 WebSockets 中出现。WebSockets 是建立在 HTTP 上的一种数据传输协议，只是单纯用来传输数据的，对于安全漏洞的出现并没有决定性的因素。

• 如果 WebSockets 将数据传递到服务器，而服务器没有以安全的方式处理数据，则可能产生服务端漏洞
• 如果 WebSockets 将数据传递给其他应用程序用户，则可能产生客户端漏洞

2、有哪些利用WebSockets漏洞的方式？

答案

• 操纵 WebSockets 消息
• 操纵 WebSockets 握手
• 跨站点 WebSockets 劫持

3、通过WebSockets来传输数据很安全？

判断。

答案

错误。WebSockets 只是一种新型的数据传输协议和方式，并不提供安全方面的保护。

4、什么是跨站点WebSockets劫持（CSWSH）？

答案

跨站点 WebSockets 劫持（CSWSH）是由 WebSocket 握手请求中的 CSRF 漏洞造成的一种攻击方式。

当 WebSocket 握手请求仅依赖 HTTP cookie 进行会话处理，并且不包含任何 CSRF 令牌或其他不可预测的值时，就会出现这种情况。这涉及 WebSocket 握手上的 CSRF 漏洞利用。该攻击允许你代表受害用户执行特权操作，或捕获受害用户有权访问的敏感数据等。

然后，攻击者的页面可以通过该连接，向服务器发送任意消息，并读取从服务器接收回来的消息内容。

5、跨站点WebSockets劫持和普通的CSRF之间有什么联系和区别？

答案

CSRF：

• 漏洞产生地点：无 CSRF 防护的某个功能点中；
• 载荷：攻击者构造 CSRF 载荷，然后将其投递给受害用户，攻击过程发生在用户会话层面；
• 单向性：CSRF 可以诱使受害者发出请求，但攻击者无法检索响应；
• 危害：伪装成受害用户并执行未经授权的操作。

跨站点WebSockets劫持：

• 漏洞产生地点：无 CSRF 防护的 WebSockets 握手请求中；
• 载荷：攻击者可以在自己的域上创建恶意网页，从而与目标应用程序建立跨域 WebSocket 连接，该连接建立在用户会话层面；
• 双向性：攻击者通过该连接，可以向服务器发送任意消息，并读取从服务器接收回来的消息内容。这与常规的 CSRF 不同，攻击者获得了与受损应用程序的双向交互；
• 危害-1：与常规 CSRF 一样；
• 危害-2：与常规 CSRF 不同，跨站点 WebSockets 劫持攻击具有双向性，可以读取来自服务器的任何响应内容，可以检索用户有权访问的敏感数据。

WebSockets + CSRF 组合拳，形成跨站 WebSockets 劫持攻击（升级版的 CSRF 漏洞）。

3防御措施

1、如何建立安全的WebSocket连接

答案

• 使用wss://协议来建立 WebSockets 连接（经过 TLS 加密），而非ws://；
• 对 WebSockets 端点的 URL 进行硬编码，同时不要把用户可控数据合并到此 URL 中；
• 针对 WebSockets 握手消息实施 CSRF 保护，防止跨站点 WebSockets 劫持漏洞；
• 在两个传输方向上，将来自对方的数据都视为不可信，就和平常的 HTTP 传输一样，客户端与服务端都要做好相应的防护措施。