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SpringBoot实战：轻松实现XSS攻击防御（注解和过滤器）

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目录

SpringBoot实战：轻松实现XSS攻击防御（注解和过滤器）

引言

在Web开发中，安全性始终是一个重要的话题。其中，跨站脚本攻击（XSS）是最常见且危害较大的攻击之一。XSS攻击通过注入恶意脚本，窃取用户信息或执行未授权操作，对用户和系统造成严重威胁。本文将通过Spring Boot框架，详细介绍如何使用注解和过滤器两种方式，轻松实现XSS攻击防御。

一、XSS攻击概述
1.1 XSS攻击的定义

跨站脚本攻击（Cross-Site Scripting, XSS）是一种代码注入攻击，攻击者通过向Web页面注入恶意脚本，窃取用户的敏感信息（如Cookie、会话ID等），或者在用户浏览器中执行未授权操作。

1.2 XSS攻击的类型

XSS攻击主要分为三类：

  1. 存储型XSS：恶意脚本存储在服务器端，如数据库中。用户访问时，脚本从服务器读取并执行。
  2. 反射型XSS：恶意脚本通过URL参数传递，服务器处理后返回给用户，脚本在用户浏览器中执行。
  3. DOM型XSS：恶意脚本通过客户端的DOM操作执行，无需服务器参与。
1.3 XSS攻击的攻击原理及示例

XSS攻击的核心在于注入并执行恶意脚本。以下是一个简单的反射型XSS攻击示例：

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

当用户访问该URL时，恶意脚本<script>alert('XSS');</script>在用户浏览器中执行，弹出警告框。

二、Spring Boot中的XSS防御手段

为了防御XSS攻击，Spring Boot提供了多种有效手段。本文重点介绍使用注解和过滤器进行XSS防御的方法。

2.1 使用注解进行XSS防御
2.1.1 引入相关依赖

首先，需要在项目的pom.xml中引入相关依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
</dependency>
2.1.2 使用@XSS注解进行参数校验

创建自定义注解@XSS，用于标识需要进行XSS防御的参数：

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface XSS {
    String message() default "Invalid input: Potential XSS threat";
}
2.1.3 实现自定义注解处理器

创建自定义注解处理器XSSValidator，对标记了@XSS注解的参数进行校验：

import javax.validation.ConstraintValidator;
import javax.validation.ConstraintValidatorContext;
import org.owasp.encoder.Encode;

public class XSSValidator implements ConstraintValidator<XSS, String> {

    @Override
    public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
        if (value == null) {
            return true;
        }
        return !Encode.forHtml(value).contains("<script>");
    }
}
2.1.4 使用注解

在实体类中使用@XSS注解：

public class UserInput {

    @XSS
    private String input;

    // getters and setters
}
2.2 使用过滤器进行XSS防御
2.2.1 引入相关依赖

在pom.xml中引入相关依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
2.2.2 编写配置类

创建配置类WebConfig，注册XSS过滤器：

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter;
import org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy;

@Configuration
public class WebConfig {

    @Bean
    public FilterRegistrationBean<XSSFilter> xssFilterRegistration() {
        FilterRegistrationBean<XSSFilter> registration = new FilterRegistrationBean<>();
        registration.setFilter(new XSSFilter());
        registration.addUrlPatterns("/*");
        registration.setName("XSSFilter");
        registration.setOrder(1);
        return registration;
    }
}
2.2.3 修改配置文件

在application.properties中添加相关配置：

spring.http.encoding.charset=UTF-8
spring.http.encoding.enabled=true
spring.http.encoding.force=true
2.2.4 创建XSSFilter类

编写XSS过滤器XSSFilter，拦截并处理请求中的恶意脚本：

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;

public class XSSFilter implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        // 初始化
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        chain.doFilter(new XSSRequestWrapper((HttpServletRequest) request), response);
    }

    @Override
    public void destroy() {
        // 销毁
    }
}
2.2.5 编写过滤工具类

创建过滤工具类XSSUtil，清理请求参数中的恶意脚本：

import org.jsoup.Jsoup;
import org.jsoup.nodes.Document;
import org.jsoup.safety.Whitelist;

public class XSSUtil {

    public static String clean(String value) {
        return Jsoup.clean(value, Whitelist.basic());
    }
}
2.2.6 编写XSSRequestWrapper类清理脚本

创建请求包装类XSSRequestWrapper，覆盖请求参数的获取方法，进行清理：

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class XSSRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {

    public XSSRequestWrapper(HttpServletRequest request) {
        super(request);
    }

    @Override
    public String[] getParameterValues(String name) {
        String[] values = super.getParameterValues(name);
        if (values == null) {
            return null;
        }
        int length = values.length;
        String[] encodedValues = new String[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            encodedValues[i] = XSSUtil.clean(values[i]);
        }
        return encodedValues;
    }

    @Override
    public String getParameter(String name) {
        String value = super.getParameter(name);
        return XSSUtil.clean(value);
    }

    @Override
    public Map<String, String[]> getParameterMap() {
        Map<String, String[]> parameterMap = super.getParameterMap();
        Map<String, String[]> cleanMap = new HashMap<>();
        for (Map.Entry<String, String[]> entry : parameterMap.entrySet()) {
            cleanMap.put(entry.getKey(), getParameterValues(entry.getKey()));
        }
        return cleanMap;
    }
}
2.2.7 自定义json消息解析器

如果需要处理JSON格式的请求体，可以创建自定义JSON消息转换器，防止XSS：

import com.fasterxml.jackson.core.JsonParser;
import com.fasterxml.jackson.databind.DeserializationContext;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonDeserializer;
import org.springframework.boot.jackson.JsonComponent;

import java.io.IOException;

@JsonComponent
public class XssStringJsonDeserializer extends JsonDeserializer<String> {

    @Override
    public String deserialize(JsonParser p, DeserializationContext ctxt) throws IOException {
        String value = p.getText();
        return XSSUtil.clean(value);
    }
}
三、测试
3.1 XSS注解

通过模拟请求，验证自定义注解@XSS能否有效拦截和清理输入中的恶意脚本。

3.2 XSS过滤器

通过实际请求，验证过滤器能否有效拦截和清理输入中的恶意脚本，包括URL参数、表单数据和JSON请求体。

四、总结

通过本文的介绍，我们详细了解了XSS攻击的原理及其防御方法。在Spring Boot框架下，我们可以通过注解和过滤器两种方式实现对XSS攻击的有效防御。注解方式简洁明了，适用于参数校验；过滤器方式灵活全面，适用于全局防御。在实际项目中，可以根据需求选择合

适的方法或结合使用，以确保系统的安全性。希望本文能为大家在实际开发中提供有价值的参考，提升Web应用的安全防护水平。

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悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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