CSRF

shroad1802·2020년 12월 11일
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웹 보안

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csrf란?

Cross-site request forgery, 사이트 간 요청 위조

사이트 간 요청 위조는 웹사이트 취약점 공격의 하나로, 사용자가 자신의 의지와는 무관하게 공격자가 의도한 행위를 특정 웹사이트에 요청하게 하는 공격을 말한다.


csrf의 예시

1. 일반적인 csrf 공격

사용자가 로그인된 상태인 것을 이용하여 사용자가 대신 어떤 행동을 하도록 공격하는 방식

  • img 태그를 이용한 방법
    사용자는 아래와 같은 html이 포함된 악의적인 사이트/이메일을 열람할 시 자신도 모르게 요청을 보내게 된다

    <img src="https://mysite.com/user?action=set-pw&pw=1234" width="0" height="0" />
  • form 을 이용한 방법
    사용자는 아래와 같은 form이 포함된 악의적인 사이트를 열람할 시 자동으로 페이스북에 광고성 글을 작성하게 된다

    <form action="http://facebook.com/api/content" method="post"> 
      <input type="hidden" name="body" value="여기 가입하면 돈 10만원 드립니다." />
      <input type="submit" value="Click Me"/>
    </form>
    <script>
      document.forms[0].submit();
    </script>

2. 로그인 csrf 공격

사용자를 해커의 계정으로 몰래 로그인시키는 방식. 그 사실을 모르는 사용자가 남긴 활동기록들은 해커의 계정에 저장된다

  • form을 이용한 방법
    사용자는 아래와 같은 form이 포함된 악의적인 사이트를 열람할 시 자동으로 해커 계정으로 로그인하는 요청을 보내게 된다

    <form method="POST" action="http://honest.site/login">
      <input type="text" name="user" value="h4ck3r" />
      <input type="password" name="pass" value="passw0rd" />
    </form>
    <script>
      document.forms[0].submit();
    </script>

csrf 방어

csrf는 다른 사이트에서 요청을 보내는 공격이기 때문에 다른 사이트에서 오는 요청을 막거나, 올바른 사이트에서 보내는지 확인하는 수단이 필요하다

1. CORS 적용

CORS를 이용해서 사이트 간 요청을 불가능하게 만든다.

만약에 CORS를 허용한다면, 사이드 이펙트가 없을 것으로 예상되는 OPTIONS, HEAD, GET 메소드에 대해서만 허용하는 것이 좋다.

하지만 CORS는 <script></script> 사이에서 생성된 XMLHttpRequest 요청에만 해당되기 때문에 위에서 예시로 든 공격을 막을 수 없다.

2. referer 헤더 설정

요청을 한 페이지의 정보가 담긴 Referer 헤더 속성을 검증하여 차단하는 방법.

같은 도메인 상에서 요청이 들어오지 않는다면 차단하도록 하는 방법. 일반적으로 이 방법만으로도 대부분 방어가 가능하다고 한다.

3. Synchronizer Token Pattern (csrf token)

랜덤한 값을 사용자의 세션에 저장하여 사용자의 모든 요청(Request)에 대하여 서버 쪽에서 검증하는 방법

요청을 받을 때마다 세션에 저장된 토큰값과 요청 파라미터에서 전달되는 토큰값이 같은지 검증한다

서버 사이드 렌더링의 경우 아래와 같이 토큰값을 전달한다 (예시는 handlebar)

<input type="hidden" name="_csrf" value="{{csrfToken}}">

ajax를 사용하는 경우 meta태그의 값으로 전달할 수도 있다

<meta name="csrf-token" content="{{csrfToken}}">

...

<script>
// Read the CSRF token from the <meta> tag
var token = document.querySelector('meta[name="csrf-token"]').getAttribute('content')

// Make a request using the Fetch API
fetch('/process', {
  credentials: 'same-origin', // <-- includes cookies in the request
  headers: {
    'CSRF-Token': token // <-- is the csrf token as a header
  },
  method: 'POST',
  body: {
    favoriteColor: 'blue'
  }
})
</script>

SPA 앱의 경우는 다음과 같이 전달할 수 있다 (예시는 angular)

app.all('*', function (req, res) {
  res.cookie('XSRF-TOKEN', getCsrfToken())
  res.render('index')
})

Security Token 검증의 한 종류로 세션을 사용할 수 없는 환경에서 사용할 수 있는 방법. 웹브라우저의 Same Origin 정책으로 인해 자바스크립트에서 타 도메인의 쿠키 값을 확인/수정하지 못한다는 것을 이용한 방어 기법입니다.

스크립트 단에서 요청 시 난수 값을 생성하여 쿠키에 저장하고 동일한 난수 값을 요청 파라미터(혹은 헤더)에도 저장하여 서버로 전송합니다. 서버단에서 쿠키의 토큰값과 파라미터의 토큰값이 일치하는지만 검사하면 됩니다.

서버에 따로 토큰 값을 저장할 필요가 없어 세션을 이용한 검증보다 개발 공수가 적은 편입니다.

피싱 사이트에서는 도메인이 달라 쿠키에 값을 저장하지 못하므로(Same Origin 정책) 가능한 방어 기법입니다.

  • 쿠키 이름이 __Host- 로 시작하는 것이 좋다 (보안상 추가적인 이점)

결론

api 서버가 분리된 리액트 환경에서는 csrf를 어떻게 방어할 수 있을까?

  1. 쿠키가 없는 상태의 로그인 csrf 공격은 reCaptcha로 방어
  2. 그 외의 일반 csrf는
    • Custom Header, Origin/Referer Header 체크
    • Synchronizer Token Pattern 적용

이렇게 생각했지만, api 서버에서 자바스크립트 파일을 보내주는 것이 아니라서 Synchronizer Token Pattern을 적용하기가 쉽지 않다..

  • 로그인하면 csrf token을 보내주고 메모리에 저장해뒀다가 api 요청 시 같이 보내는 방법
    - 새로고침하면 토큰이 없어진다
  • 앱이 처음 로딩될 때 csrf token을 요청해서 메모리에 저장하는 방법
    - api가 노출된다
  • 로그인하면 쿠키로 csrf token을 보내주는 방법
    - 쿠키에서 httpOnly를 설정하면 자바스크립트로 쿠키값에 접근할 수 없다

위와 같은 문제점으로 httpOnly를 설정하지 않은 쿠키를 사용하기로 했다. 어떻게 하면 더 안전하게 할 수 있을까? 🤔


참조

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