Spring Security漏洞防护—HttpFirewall和 HTTPS

一、HttpFirewall

Spring Security有几个领域，你所定义的 pattern 会针对传入的请求进行测试，以决定应该如何处理请求。这发生在 FilterChainProxy 决定请求应该通过哪个过滤链时，以及 FilterSecurityInterceptor 决定哪些安全约束适用于请求时。在针对你定义的 pattern 进行测试时，了解该机制是什么以及使用什么URL值是很重要的。

servlet规范为 HttpServletRequest 定义了几个属性，这些属性可以通过 getter 方法访问，我们可能想与之匹配。这些属性是 contextPath、servletPath、pathInfo 和 queryString。Spring Security 只对应用程序中的路径安全感兴趣，所以 contextPath 被忽略了。不幸的是，servlet规范并没有准确地定义 servletPath 和 pathInfo` 的值对于一个特定的请求URI包含什么。例如，URL的每个路径段都可能包含参数，正如 RFC 2396 所定义的那样（你可能已经看到，当浏览器不支持cookies时，jsessionid 参数被附加到URL的分号之后。然而，RFC允许在URL的任何路径段中出现这些参数）。该规范没有明确说明这些参数是否应该包含在 servletPath 和 pathInfo 的值中，而且不同的servlet容器之间的行为也不同。存在这样一种危险：当应用程序部署在不从这些值中剥离路径参数的容器中时，攻击者可以将它们添加到请求的 URL 中，从而导致 pattern 匹配意外地成功或失败。一旦请求离开 FilterChainProxy，原始值将被返回，所以应用程序仍然可以使用）。传入的URL也有可能出现其他变化。例如，它可能包含路径遍历序列（如 /../）或多个正斜杠（//），也可能导致 pattern 匹配失败。一些容器在执行servlet映射之前会将这些内容规范化，但其他容器则不会。为了防止类似的问题，FilterChainProxy 使用 HttpFirewall 策略来检查和包装请求。默认情况下，未规范化的请求会被自动拒绝，路径参数和重复的斜线也会被删除，以便匹配。因此，例如，一个原始的请求路径为 /secure;hack=1/somefile.html;hack=2，被返回为 /secure/somefile.html）。因此，必须使用 FilterChainProxy 来管理安全过滤器链。请注意， servletPath 和 pathInfo 的值是由容器解码的，所以你的应用程序不应该有任何包含分号的有效路径，因为这些部分会被移除用于匹配目的。

如前所述，默认策略是使用 Ant 风格的路径进行匹配，这可能是大多数用户的最佳选择。该策略在 AntPathRequestMatcher 类中实现，该类使用Spring的 AntPathMatcher对servletPath 和 pathInfo 的连接模式进行不区分大小写的匹配，忽略 queryString。

如果你需要一个更强大的匹配策略，你可以使用正则表达式。那么这个策略的实现就是 RegexRequestMatcher。参见 该类的Javadoc以了解更多信息。

在实践中，我们建议你在服务层使用方法安全，以控制对你的应用程序的访问，而不是完全依赖使用在Web应用层定义的安全约束。URL会发生变化，而且很难考虑到一个应用程序可能支持的所有可能的URL，以及请求可能被操纵的方式。你应该限制自己使用一些简单的Ant路径，这些路径很容易理解。始终尝试使用 “deny-by-default” 的方法，在这里你有一个万能的通配符（/** 或 **）最后定义来拒绝访问。

在服务层定义的安全更强大，更难绕过，所以你应该始终利用Spring Security的方法安全选项。

HttpFirewall 还通过拒绝HTTP响应头中的换行字符来防止 HTTP响应分裂。

默认情况下，使用 StrictHttpFirewall 实现。这个实现会拒绝那些看起来是恶意的请求。如果它对你的需求来说过于严格，你可以自定义拒绝哪些类型的请求。然而，重要的是，你要知道这样做会使你的应用程序受到攻击。例如，如果你希望使用Spring MVC的 matrix 变量，你可以使用以下配置。

Allow Matrix Variables

• Java

@Bean
public StrictHttpFirewall httpFirewall() {
    StrictHttpFirewall firewall = new StrictHttpFirewall();
    firewall.setAllowSemicolon(true);
    return firewall;
}

为了防止 跨站追踪（XST） 和 HTTP Verb Tampering，StrictHttpFirewall 提供了一个允许的有效 HTTP 方法列表。默认的有效方法是 DELETE、GET、HEAD、OPTIONS、PATCH、POST 和 `PUT。如果你的应用程序需要修改有效方法，你可以配置一个自定义的 StrictHttpFirewall Bean。下面的例子只允许HTTP GET 和 POST 方法。

Allow Only GET & POST

• Java

@Bean
public StrictHttpFirewall httpFirewall() {
    StrictHttpFirewall firewall = new StrictHttpFirewall();
    firewall.setAllowedHttpMethods(Arrays.asList("GET", "POST"));
    return firewall;
}

如果你必须允许任何 HTTP 方法（不推荐），你可以使用 StrictHttpFirewall.setUnsafeAllowAnyHttpMethod(true)。这样做可以完全禁止对HTTP方法的验证。

StrictHttpFirewall 还检查头名称和值以及参数名称。它要求每个字符都有一个定义好的码位（code point），并且不是一个控制字符。

这一要求可以通过以下方法在必要时放宽或调整。

• StrictHttpFirewall#setAllowedHeaderNames(Predicate)
• StrictHttpFirewall#setAllowedHeaderValues(Predicate)
• StrictHttpFirewall#setAllowedParameterNames(Predicate)

例如，为了关闭这个检查，你可以在你的 StrictHttpFirewall 中加入总是返回 true 的 Predicate 实例。

Allow Any Header Name, Header Value, and Parameter Name

• Java

@Bean
public StrictHttpFirewall httpFirewall() {
    StrictHttpFirewall firewall = new StrictHttpFirewall();
    firewall.setAllowedHeaderNames((header) -> true);
    firewall.setAllowedHeaderValues((header) -> true);
    firewall.setAllowedParameterNames((parameter) -> true);
    return firewall;
}

另外，可能有一个特定的值，你需要允许。

例如，iPhone Xʀ 使用的 User-Agent 包括一个不属于 ISO-8859-1 字符集的字符。由于这一事实，一些应用服务器将这个值解析为两个独立的字符，后者是一个未定义的字符。

你可以用 setAllowedHeaderValues 方法解决这个问题。

Allow Certain User Agents

• Java

@Bean
public StrictHttpFirewall httpFirewall() {
    StrictHttpFirewall firewall = new StrictHttpFirewall();
    Pattern allowed = Pattern.compile("[\\p{IsAssigned}&&[^\\p{IsControl}]]*");
    Pattern userAgent = ...;
    firewall.setAllowedHeaderValues((header) -> allowed.matcher(header).matches() || userAgent.matcher(header).matches());
    return firewall;
}

如果是 header 值，你可以考虑在验证时将其解析为UTF-8。

Parse Headers As UTF-8

• Java

firewall.setAllowedHeaderValues((header) -> {
    String parsed = new String(header.getBytes(ISO_8859_1), UTF_8);
    return allowed.matcher(parsed).matches();
});

二、重定向到 HTTPS

如果客户端使用HTTP而不是HTTPS发出请求，你可以配置Spring Security重定向到HTTPS。

例如，下面的Java或Kotlin配置将任何HTTP请求重定向到HTTPS。

Redirect to HTTPS

• Java

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.requiresChannel(channel -> channel
				.anyRequest().requiresSecure()
			);
		return http.build();
	}
}

下面的XML配置将所有HTTP请求重定向到HTTPS

Redirect to HTTPS with XML Configuration

<http>
	<intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" requires-channel="https"/>
...
</http>