20222408 2024-2025-1 《網路與系統攻防技術》實驗八實驗報告

miaoshuyang發表於2024-12-07

1.實驗內容

1.1實驗基本內容概述

（1）編寫含有表單的前端程式碼，啟用Apache，可以訪問對應網頁。
（2）在前端程式碼中新增javascript程式碼，進行驗證和登入回顯的操作，並對其進行注入攻擊。
（3）啟動MySQL，並對其進行基礎操作。
（4）修改前端程式碼，編寫PHP程式碼，使網頁可以透過請求PHP檔案，連線資料庫，進行使用者認證。
（5）對編寫的網頁進行SQL隱碼攻擊、XSS攻擊。
（6）安裝WebGoat平臺，完成SQL隱碼攻擊、XSS、CSRF攻擊。

1.2學習內容概述

（1）學習網頁編寫的相關內容，包括html、Javascript、php。
（2）熟悉前後端專案設計的軟體，包括Apache、MySQL。
（3）學會進行HTML注入、JavaScript注入、SQL隱碼攻擊、XSS攻擊。
（4）利用平臺進一步學習SQL隱碼攻擊、XSS、CSRF攻擊。
名詞解釋：

  • HTML注入：一種網路攻擊方式，攻擊者透過向易受攻擊的欄位注入惡意HTML程式碼，從而修改網頁內容或獲取敏感資料。
  • JavaScript注入：透過在瀏覽器位址列輸入或修改JavaScript程式碼，來改變網頁內容、變數值或表單屬性等。
  • SQL隱碼攻擊：攻擊者透過在應用程式的輸入欄位中插入惡意的SQL語句，欺騙資料庫伺服器執行非授權的查詢，從而獲取或篡改資料庫資訊。
  • XSS攻擊：跨站指令碼攻擊，攻擊者在使用者輸入的欄位中嵌入惡意指令碼，當其他使用者瀏覽這些頁面時，惡意指令碼會在他們的瀏覽器中執行。
  • CSRF攻擊：即跨站請求偽造攻擊，攻擊者誘導使用者在已登入的Web應用程式上執行非預期的操作，通常是透過偽造使用者的請求來實現的。

2.實驗過程

2.1Web前端HTML

HTML：超文字標記語言，用於建立和設計網頁及其內容的標準標記語言。
表單：HTML中的一種元素，用於收集使用者輸入的資料，如文字、密碼、選項等。
GET方法：一種HTTP請求方法，用於請求從伺服器獲取資料，並將引數附加在URL中。
POST方法：一種HTTP請求方法，用於向伺服器提交資料，資料通常包含在請求體中，適合提交敏感或大量資料。

kali虛擬機器上已安裝Apache。先使用命令netstat -tupln | grep 80檢查埠是否被佔用，再用systemctl start apache2開啟Apache，用systemctl status apache2.service確認服務狀態。從結果中可以看出Apache正常啟動。
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進入kali的/var/www/html目錄下，用vi 20222408msy.html命令建立html檔案，並輸入以下內容。這個HTML檔案包含表單，涉及GET、POST方法，雖然沒有進行進一步處理。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>表單示例</title>
    <style>
        body {
            font-family: Arial, sans-serif;
            background-color: #f0f0f5;
            display: flex;
            justify-content: center;
            align-items: center;
            height: 100vh;
            margin: 0;
        }
        .container {
            background-color: #fff;
            padding: 30px;
            border-radius: 10px;
            box-shadow: 0 4px 8px rgba(0, 0, 0, 0.1);
            width: 400px;
            text-align: center;
        }
        .container img {
            border-radius: 50%;
            width: 100px;
            height: 100px;
            margin-bottom: 20px;
        }
        .container h2 {
            margin-bottom: 20px;
        }
        .form-group {
            margin-bottom: 15px;
        }
        .form-group label {
            display: block;
            margin-bottom: 5px;
        }
        .form-group input[type="text"],
        .form-group input[type="password"],
        .form-group input[type="email"],
        .form-group button[type="submit"] {
            width: 100%;
            padding-top: 10px;
            padding-bottom:10px;
            border: 1px solid #ccc;
            border-radius: 5px;
        }
        .form-group button[type="submit"] {
            margin-top:5px;
            background-color: #007BFF;
            color: #fff;
            border: none;
            cursor: pointer;
        }
        .form-group button[type="submit"]:hover {
            background-color: #0056b3;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="container">
        <img src="1.jpg" alt="Profile Picture">
        <h2>登錄檔單</h2>
        <form action="/submit-form" method="post">
            <div class="form-group">
                <label for="username">使用者名稱</label>
                <input type="text" id="username" name="username" required>
            </div>
            <div class="form-group">
                <label for="email">郵箱</label>
                <input type="email" id="email" name="email" required>
            </div>
            <div class="form-group">
                <label for="password">密碼</label>
                <input type="password" id="password" name="password" required>
            </div>
            <div class="form-group">
                <button type="submit">註冊</button>
            </div>
        </form>
        <p>或者透過GET方法獲取資料:</p>
        <form action="/get-data" method="get">
            <div class="form-group">
                <label for="search">搜尋</label>
                <input type="text" id="search" name="search" required>
                <button type="submit">搜尋</button>
            </div>
        </form>
    </div>
</body>
</html>

該HTML檔案的效果如下。
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2.2Web前端javascript

JavaScript：Web的程式語言，主要用於嵌入動態文字於HTML頁面、響應瀏覽器事件、讀寫HTML元素、驗證資料等。
DOM：文件物件模型，是瀏覽器用來解析HTML和XML文件的程式設計介面，將文件描繪成一個層次化的節點樹，允許開發人員動態地訪問和操作文件的內容和結構。

在2.1的基礎上，刪除表單的action和method屬性，把登錄檔單改成登入表單，在登入按鈕上加入onclick="submit_login()"的屬性，並新增下面這些script程式碼。這一段程式碼會在使用者登入時，驗證使用者名稱、密碼的規則，並在使用者成功登入後回顯"歡迎+輸入的使用者名稱"。

<script>
    function submit_login() {
        var username = document.getElementById('username').value;
        var password = document.getElementById('password').value;
        var usernameRegex = /^.{4,}$/;
        var passwordRegex = /^(?=.*[A-Za-z])(?=.*\d)[A-Za-z\d]{6,}$/;
        if (!usernameRegex.test(username)) {
            alert('使用者名稱必須在4個字元以上');
            return;
        }
        if (!passwordRegex.test(password)) {
            alert('密碼必須是6個字元以上，包含至少一個字母和一個數字');
            return;
        }
        document.write('歡迎 ' + username);
    };
</script>

最終實現的效果如下。成功對資料進行校驗，並能夠返回登入結果。
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對於實現的頁面，進行注入攻擊。
在使用者名稱一欄填入< h1>HTML injection succeed.< /h1>，成功實現HTML注入。
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在使用者名稱一欄填入< script type="text/javascript"> alert("JavaScript injection succeed.") </ script>，成功實現JavaScript注入。
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2.3Web後端MySQL基礎

kali虛擬機器自帶MySQL，輸入命令systemctl start mysql開啟服務，輸入命令systemctl status mysql確認服務已開啟。從結果中可以看出MySQL正常啟動。
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輸入以下命令，完成建庫、建立使用者、修改密碼、建表等操作。

mysql
-- 建立資料庫
CREATE DATABASE 20222408db;
-- 使用資料庫
USE 20222408db;
-- 建立使用者
CREATE USER 'user20222408' IDENTIFIED BY '040217Msy';
-- 授予使用者許可權
GRANT ALL PRIVILEGES ON 20222408db.* TO 'user20222408';
FLUSH PRIVILEGES;
-- 修改使用者密碼
ALTER USER 'user20222408' IDENTIFIED BY '040217Msy!';
-- 建立表
CREATE TABLE onetable (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    pwd VARCHAR(255) NOT NULL
);
-- 插入資料
INSERT INTO onetable (name, pwd) VALUES ('miaoshuyang', '20222408msy');
-- 檢視錶中所有內容
SELECT * FROM onetable;

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2.4Web後端編寫PHP網頁

輸入命令apt-get install php下載php，發現已經下載過了。
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編寫以下php程式碼，實現連線資料庫和使用者認證。

<?php
$host = 'localhost';
$dbname = '20222408db';
$user = 'user20222408';
$password = '040217Msy!';
 
//建立資料庫連線
$conn = new mysqli($host, $user, $password, $dbname);
 
//檢查連線是否成功
if ($conn->connect_error) {
    die("資料庫連線失敗: " . $conn->connect_error);
}
 
//獲取POST資料
$username = $_POST['username'];
$password = $_POST['password'];
 
//使用查詢語句進行查詢
$sql = "SELECT * FROM onetable WHERE name='$username' AND pwd='$password'";  
$result = $conn->query($sql);
 
//檢查是否有匹配的記錄
if ($result->num_rows > 0) {
    echo "歡迎登入成功: " . $username . "!";
} else {
    echo "使用者名稱或密碼錯誤";
}
 
//關閉結果集和預處理語句
$result->close();
$stmt->close();
 
//關閉資料庫連線
$conn->close();
?>

在前端程式碼中，修改登入表單的屬性如下，刪除按鈕的onclick屬性。
< form id="loginForm" action="http://localhost/20222408msy.php" method="post">
完成上述操作後，檢視實現效果。發現可以正常進行使用者認證。輸入正確使用者名稱和密碼的結果如下圖。
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輸入錯誤密碼的結果如下圖。
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2.5實現簡單的SQL隱碼攻擊和XSS攻擊

在使用者名稱中隨機輸入，密碼中輸入' OR '1'='1，即可成功登入，實現了SQL隱碼攻擊。
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在使用者名稱中輸入< script>alert("xss atack succeed.");< /script>，密碼中輸入' OR '1'='1，網頁彈出視窗，實現了XSS攻擊。
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2.6安裝DVWA或WebGoat平臺，並完成SQL隱碼攻擊、XSS、CSRF攻擊

先根據如何搭建 WebGoat 靶場保姆級教程 進行下載搭建。在webgoat-2023.5.jar所在目錄下，輸入java -jar webgoat-2023.5.jar命令開始執行。
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在網頁上註冊並登入。
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2.6.1完成SQL隱碼攻擊

開啟Injection選項，前面幾個訓練內容是sql的基本知識。
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  • 第九個是透過注入看到表中所有使用者的資料。
    構建查詢語句的程式碼如下
    "SELECT * FROM user_data WHERE first_name = 'John' AND last_name = '" + lastName + "'";
    想要查詢所有使用者資料，要從後面的條件入手，輸入內容為
    Smith' or '1'='1
    則查詢語句為
    SELECT * FROM user_data WHERE first_name = 'John' and last_name 'Smith' or '1' = '1'
    由於'1' = '1'永真，所以就會返回所有表的資料。
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  • 第十個是數字型SQL隱碼攻擊，目的也是看到表中所有使用者的資料。
    構建查詢語句的程式碼如下
    "SELECT * FROM user_data WHERE login_count = " + Login_Count + " AND userid = " + User_ID;
    輸入內容為
    login_count=1,userid=1 OR 1=1
    則最終的查詢語句是
    SELECT * From user_data WHERE Login_Count = 1 and userid= 1 OR 1=1
    由於1=1永真，所以就會返回所有表的資料。
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  • 第十一個是字串型SQL隱碼攻擊，目的也是看到表中所有使用者的資料。
    構建查詢語句的程式碼如下
    "SELECT * FROM employees WHERE last_name = '" + name + "' AND auth_tan = '" + auth_tan + "'";
    輸入內容為
    Employee Name:Smith,Authentication TAN:3SL99A' OR '1'='1
    則最終的查詢語句是
    SELECT * FROM employees WHERE last_name = 'Smith' AND auth_tan = '3SL99A' OR '1'='1';
    由於'1' = '1'永真，所以就會返回所有表的資料。
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  • 第十二個是透過注入改變工資數量。
    構建查詢語句的程式碼如下
    "SELECT * FROM employees WHERE last_name = '" + name + "' AND auth_tan = '" + auth_tan + "'";
    輸入內容為
    Employee Name:Smith,Authentication TAN:1'; UPDATE employees SET SALARY = 999999 WHERE LAST_NAME = 'Smith'; --
    則最終執行的語句是
    SELECT * FROM employees WHERE last_name = 'Smith' AND auth_tan = '1'; UPDATE employees SET SALARY = 999999 WHERE LAST_NAME = 'Smith'; --'
    auth_tan開頭的';'使得查詢語句結束，之後就寫入了完整的更新語句，並透過'--'使得後續的內容成為註釋，因此就可以執行更新語句改變工資。
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  • 第十三個是刪除日誌表，避免留痕。
    輸入內容為
    1'; drop table access_log; --
    開頭的';'使得查詢語句結束，之後寫入完整的刪表語句，並透過'--'使得後續的內容成為註釋，因此就可以執行刪表語句。
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2.6.2完成XSS攻擊

  • 第七個是反射型XSS攻擊。
    一共有兩個提交框，所以需要測試哪個提交框可以完成攻擊。
    分別嘗試在兩個框中輸入< script>alert('xss attack20222408')</ script>，發現在第一個框中輸入時會彈框，說明XSS攻擊成功。
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  • 第十個是基於DOM的XSS攻擊，需要先找到在生產過程中留在應用程式中的測試程式碼的路徑。
    題目當中告訴了我們"The ‘base route’ in this case is: start.mvc#lesson"，而js檔案中寫道“‘test/:param’: ‘testRoute’”，因此答案就是“start.mvc#test/”。
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  • 第十一個是基於DOM的XSS攻擊。
    使用第十節發現的route，執行如下函式，從route中反射引數webgoat.customjs.phoneHome()。
    透過url在新的標籤頁觸發，然後控制檯會顯示一個響應，輸入響應中的隨機數完成這個題。
    構造如下url，訪問http://127.0.0.1:8080/WebGoat/start.mvc#test/param1=foobar&param2=DOMXSS%3Cscript%3Ewebgoat.customjs.phoneHome()%3C%2Fscript%3E
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    可以看到控制檯已經輸出了資訊，提交-652412038。
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2.6.2完成CSRF攻擊

  • 第三個是使用外部資源觸發提交按鈕。
    需要對提交查詢請求的refer進行修改，refer表示這個請求從哪個網站來的。
    用burpsuite開啟攔截，並輸入內容點選提交，得到攔截的包。
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    修改refer內容，再放行。
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    回到查詢請求的網頁，發現得到flag值。
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    將flag值輸入之後，課程完成。
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  • 第四個是用CSRF攻擊發表評論。
    用burpsuite開啟攔截，並輸入內容點選提交，得到攔截的包。
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    同樣修改refer內容，再放行。回到webgoat，發現已經提交成功。
    alt text
    重新整理頁面，發現評論已經發上去了。
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  • 第七個題目要求向終端傳送如下post請求，需要從其他域請求且需要登入webgoat。
POST /csrf/feedback/message HTTP/1.1

{
  "name"    : "WebGoat",
  "email"   : "webgoat@webgoat.org",
  "content" : "WebGoat is the best!!"
}

在瀏覽器中先登入webgoat，然後構建以下html程式碼

<form name="attack" enctype="text/plain" action="http://127.0.0.1:8080/WebGoat/csrf/feedback/message" METHOD="POST">
    <input type="hidden" name='{"name": "Testf", "email": "teddst1233@163.com", "subject": "service", "message":"' value='dsaffd"}'>
</form>
<script>document.attack.submit();</script>

點開這個html程式碼，即發出題目所需請求，得到響應。
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將響應中的flag提交，成功完成攻擊。
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  • 第八個是登入CSRF攻擊。
    登入20222408msy的賬號，把這個頁面留著。
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    在另一個頁面登入csrf-20222408msy
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    再回到原本的頁面點選按鈕，成功完成了攻擊。
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3.問題及解決方案

  • 問題1：一開始網頁請求php檔案時，不會執行php檔案，而是直接返回php內容。
  • 問題1解決方案：找了很多教程，改了很多配置檔案的內容，但還是不行。後來新建了一個kali虛擬機器，結果就可以正常執行php檔案了。
  • 問題2：在WebGoat中刷題時，很多題一開始沒有思路。
  • 問題2解決方案：透過搜尋和學習，瞭解了很多資訊，知道了正確的解題方法。

4.學習感悟、思考等

在這次實驗中，我實踐了HTML注入、JavaScript注入、SQL隱碼攻擊、XSS攻擊、CSRF攻擊等多種攻擊方式。這些攻擊方式讓我深刻認識到，在開發Web應用時，如果忽視了對使用者輸入資料或客戶端提交資料的校驗和處理，就可能導致嚴重的安全問題。所以開發者應該具備紮實的程式設計技能，還需要時刻保持警惕，不斷更新自己的安全知識。
在學習這些攻擊方式的同時，我也瞭解瞭如何防範這些攻擊。例如，透過對使用者輸入的資料進行嚴格的校驗和過濾，可以有效防止HTML注入和JavaScript注入。而對於SQL隱碼攻擊，則可以採用引數化查詢或預編譯語句等方法來避免。
本次學期的學習與實踐使我收穫頗豐，相信這一定會對我未來的發展有所幫助。

參考資料

  • 實驗八 Web安全
  • 如何搭建 WebGoat 靶場保姆級教程

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