Spring Boot 是一个常用的 Java 开发框架，它通过简化应用程序的开发来提高开发者的生产效率。然而，随着互联网的不断发展，Web 应用程序成为了黑客攻击的对象，而跨站脚本攻击（XSS）是其中比较常见和危险的一种攻击方式。为了保证 Web 应用程序的安全性，本文将介绍 Spring Boot 中防御 XSS 攻击的方法。
一、XSS 攻击的原理
XSS（Cross-Site Scripting），又称跨站脚本攻击，指黑客将恶意脚本注入到网页中，使得用户的浏览器在解析网页时执行该脚本，从而获取用户的敏感信息或实施其他攻击。由于使用 Web 应用程序的用户很多，因此一旦 XSS 攻击成功，其破坏效果将非常严重。
XSS 攻击主要分为两种：反射型和存储型。反射型攻击是攻击者将恶意脚本发给用户，用户点击后将恶意脚本发送给服务器，服务器把脚本反射给用户，用户的浏览器解析并执行该脚本，造成攻击。而存储型攻击，则是攻击者将恶意脚本存储到服务器，用户通过访问包含恶意脚本的页面来执行该脚本，造成攻击。
二、防御 XSS 攻击的方法
1. 防止用户输入的 HTML、JS 等字符被服务器解释
第一种方法是针对存储型攻击，防止黑客将恶意脚本存储到服务器。我们可以对用户提交的数据进行 HTML 实体化处理，将所有的 HTML、JS 等字符转换为对应的字符实体，这样服务器就不会将其解释为 HTML 代码或脚本了。
/**
* 将用户输入的字符转化为 HTML 实体
*/
public static String htmlEntity(String source) {
if (source == null) {
return null;
}
return source.replaceAll("<", "<")
.replaceAll(">", ">")
.replaceAll("\"", """)
.replaceAll("'", "'")
.replaceAll("&", "&");
}
在处理用户提交的表单数据时，调用 htmlEntity 方法即可实现字符实体转换。
2. 在输出 HTML、JS 等字符时进行转义
第二种方法是针对反射型攻击，防止黑客将恶意脚本反射给用户。我们可以在服务器输出 HTML、JS 等字符时，对其进行转义，将特殊字符转换为 HTML 实体或 JS 转义字符。这样用户的浏览器就不会将其解析为脚本了。
/**
* 将输出内容进行转义
*/
public static String escape(String source) {
if (source == null) {
return null;
}
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < source.length(); i++) {
char c = source.charAt(i);
switch (c) {
case '>':
sb.append(">");
break;
case '<':
sb.append("<");
break;
case '&':
sb.append("&");
break;
case '\'':
sb.append("'");
break;
case '\"':
sb.append(""");
break;
case '\\':
sb.append("\\\\");
break;
case '/':
sb.append("\\/");
break;
default:
sb.append(c);
}
}
return sb.toString();
}
在输出 HTML、JS 等字符时，调用 escape 方法即可实现转义。
3. 使用 CSP（内容安全策略）
CSP（Content Security Policy）是 HTML5 中新增加的 Web 安全策略，它通过设置特定的 HTTP 头部或 HTML meta 标签，来告知浏览器哪些外部资源可以加载和执行，从而有效地防止 XSS 攻击。常用的 CSP 策略包括：指定允许执行的脚本地址、不允许执行内联 JavaScript 和 Eval、限制加载的外部资源类型等等。
@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.headers().contentSecurityPolicy("default-src 'self'; script-src 'self' 'unsafe-inline'; style-src 'self' 'unsafe-inline'; img-src 'self'; connect-src 'self'; font-src 'self';");
}
}
在 Spring Boot 项目中，可以通过在 WebSecurityConfigurerAdapter 的 configure 方法中指定 contentSecurityPolicy 来设置 CSP 策略。上述代码的含义是：默认情况下只允许加载本站的资源；允许加载本站的 JavaScript 脚本和内联脚本；允许加载本站的样式表和内联样式；允许加载本站的图片；允许与本站建立连接；允许加载本站的字体。
4. 使用 HttpOnly Cookie
HttpOnly Cookie 是一种用来防止 XSS 攻击的 Cookie，它的特点是只能被服务器读取，浏览器无法通过 JavaScript 访问。这样一来，攻击者就无法通过注入恶意脚本获取用户的 Cookie，进而实施 XSS 攻击了。
/**
* 使用 HttpOnly Cookie
*/
Cookie cookie = new Cookie("name", "value");
cookie.setHttpOnly(true);
response.addCookie(cookie);
在使用 Cookie 时，只需将其 setHttpOnly 方法设置为 true 即可开启 HttpOnly 模式。
5. 使用 XSS 过滤器
在 Spring Boot 中，我们可以使用 XSS 过滤器来对输入和输出的数据进行过滤，从而保证 Web 应用程序的安全性。下面是一段使用 XssFilter 过滤器的示例代码：
@Bean
public FilterRegistrationBean xssFilterRegistration() {
FilterRegistrationBean registration = new FilterRegistrationBean();
registration.setFilter(new XssFilter());
registration.addUrlPatterns("/*");
registration.setName("xssFilter");
registration.setOrder(1);
return registration;
}
上述代码的含义是：创建一个名为 xssFilter 的过滤器，指定其处理的 URL 模式为所有 URL，将其添加到过滤链中，并设置其执行顺序为第一位。这样一来，每个请求的输入和输出数据都会经过 XssFilter 过滤器的处理，从而有效地防御 XSS 攻击。
三、总结
本文介绍了 Spring Boot 中防御 XSS 攻击的五种方法，包括对用户输入的 HTML、JS 等字符进行 HTML 实体化、在输出 HTML、JS 等字符时进行转义、使用 CSP、使用 HttpOnly Cookie 和使用 XSS 过滤器。这些方法不仅在 Spring Boot 中适用，也可以应用到其他 Java Web 开发框架中，帮助开发者保证 Web 应用程序的安全性。
