框架注入攻击详解与防御指南

1. 框架注入概述

框架注入(Frame Injection)是一种代码注入漏洞，属于OWASP 2017年前十大安全风险中的A1注入类别。这种攻击允许攻击者将恶意框架注入到目标网页中，从而控制页面行为或重定向用户到恶意网站。

1.1 基本概念

• 框架(Frame/iframe): HTML元素，允许在一个网页中嵌入另一个网页
• 框架注入: 攻击者通过某种方式将恶意框架注入到目标网页中
• 同源策略(SOP): 浏览器安全机制，限制不同源之间的DOM访问

2. 框架技术的历史演变

2.1 早期框架技术

• 20世纪90年代中期：网页可以随时将框架重定向到不同URL
• 1999年：Georgi Guninski发现框架导航安全问题
  • 示例：花旗银行登录页面的iframe可被外部页面重定向

2.2 现代防护机制

• 2006年：微软引入框架导航策略(IE7)
  • 规则：只有同源网站才能更改iframe地址
• 同源策略(SOP)比帧导航策略更严格

3. 框架注入的危害

3.1 攻击影响

1. 重定向攻击：将用户重定向到钓鱼网站
2. 按键劫持(Keystroke Hijacking)：捕获用户键盘输入
3. 框架劫持(Frame Hijacking)：控制目标网站中iframe的src属性

3.2 攻击示例代码

<!-- 早期IE中的跨框架脚本攻击 -->
<script>
function stealCredentials() {
  var loginFrame = window.frames["loginFrame"];
  var username = loginFrame.document.forms[0].username.value;
  var password = loginFrame.document.forms[0].password.value;
  // 发送到攻击者服务器
}
</script>

4. 框架注入与XSS的比较

4.1 相似点

• 都是注入类漏洞
• 都需要用户输入验证不严的入口点

4.2 不同点

5. 实际案例分析：美联航漏洞

5.1 漏洞发现过程

1. 目标：http://checkin.united.com/
2. 发现点：SID参数存在注入漏洞
3. 覆盖范围：60个区域受影响

5.2 技术细节

1. 初始尝试：使用标准XSS payload失败

   • 原因：网站覆盖了原生函数(alert, confirm等)

2. 解决方案：使用iframe重置覆盖函数

   <iframe src="javascript:'<script>alert(document.domain)</script>'"></iframe>
   

3. 优化payload：(Brute Logic提供)

   <iframe src=javascript:alert(document.domain)></iframe>
   

5.3 原始继承(Origin Inheritance)技术

1. 原理：使用伪协议生成空DOM，继承父文档源

   • 常用伪协议：about:, javascript:, data:

2. 示例：

   <iframe src="about:blank"></iframe>
   
   

3. 优势：

   • 绕过函数覆盖
   • 保持同源，符合SOP
   • 兼容所有主流浏览器

6. 防御措施

6.1 内容安全策略(CSP)

1. frame-src指令：限制可加载iframe的来源

   Content-Security-Policy: frame-src 'self' https://trusted.com
   

2. child-src指令：(替代frame-src)

   Content-Security-Policy: child-src 'none'
   

3. script-src指令：防止XSS攻击

   Content-Security-Policy: script-src 'self'
   

6.2 其他防御措施

1. X-Frame-Options头：

   • DENY：完全禁止框架嵌套
   • SAMEORIGIN：只允许同源框架

2. 输入验证与过滤：

   • 严格验证用户输入
   • 对输出进行HTML编码

3. 避免使用伪协议：

   • 限制javascript:等伪协议的使用

7. 测试与验证

7.1 测试方法

1. 检查所有用户输入点
2. 尝试注入iframe标签
3. 验证框架限制策略

7.2 测试payload示例

<iframe src="javascript:alert(document.domain)"></iframe>
<iframe src="about:blank"></iframe>
<iframe src="data:text/html,<script>alert(1)</script>"></iframe>

8. 总结

框架注入是一种严重的安全威胁，可能导致用户重定向、会话劫持等攻击。通过实施严格的内容安全策略、正确设置安全头部以及对用户输入进行严格验证，可以有效防御此类攻击。安全研究人员在测试时应特别注意原始继承等高级技术，以全面评估系统的安全性。