XML实体扩展攻击代码实例分享

前言

XML实体扩展攻击（XML entity expansion attack）是一种安全漏洞，可以导致服务器遭受资源枯竭的攻击。攻击者通过在XML文件中引入带有大量实体扩展的内容，使服务器在处理XML时占用大量的CPU和内存资源，从而导致拒绝服务（Denial of Service，简称DoS）或系统崩溃。

XML实体扩展攻击的原理

XML（eXtensible Markup Language）是一种常用的数据交换格式，它使用标签来描述数据和结构。XML文件中可以使用实体引用来代替特殊字符，例如将<转义为&lt;。实体扩展是一种在XML文件中定义实体引用的技术，可以将一段文本定义为一个实体，然后在XML文件中通过引用该实体来使用这段文本。

攻击者利用XML实体扩展的特性，构造恶意XML文件。他们会在XML文件中使用大量实体引用，每个实体引用会解析成一段文本。因此，当服务器解析该XML文件时，会不断地展开这些实体引用，占用大量的CPU和内存资源。当实体扩展的数量达到一定限制时，服务器可能无法继续处理请求，从而导致拒绝服务。

防御XML实体扩展攻击

为了防止XML实体扩展攻击，开发者可以采取以下措施：

• 禁用实体扩展功能：在解析XML文件时，禁用实体扩展功能，以防止恶意实体引用的展开。
• 限制实体扩展数量：限制XML文件中实体扩展的数量，防止攻击者构造过大的XML文件。
• 输入验证和过滤：对于从外部接收的XML数据，进行输入验证和过滤，确保其中不包含恶意的实体引用。
• 安全编码实践：采用安全编码实践，包括输入验证、输出编码、错误处理等，以减少攻击面。

代码示例

public class XmlParser {
  public static Document parse(String xml) throws ParserConfigurationException, IOException, SAXException {
    DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
    factory.setFeature(XMLConstants.FEATURE_SECURE_PROCESSING, true); // 禁用实体扩展功能
    factory.setExpandEntityReferences(false); // 禁用实体扩展功能
    DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
    return builder.parse(new InputSource(new StringReader(xml)));
  }
}

代码解释

上述代码示例是使用Java的javax.xml.parsers包来解析XML文件，并通过禁用实体扩展功能来防御XML实体扩展攻击。

首先，我们创建一个DocumentBuilderFactory实例，并启用FEATURE_SECURE_PROCESSING功能。这将禁用一些不安全的XML功能，包括实体扩展。

其次，我们调用setExpandEntityReferences方法，将实体扩展功能设置为false。这使得解析器在遇到实体引用时不会展开实体。

最后，我们使用DocumentBuilder实例来解析XML字符串，并返回解析结果的Document对象。

总结

XML实体扩展攻击是一种常见的安全漏洞，可以导致服务器遭受拒绝服务攻击。为了防御这种攻击，开发者应该禁用或限制XML解析器中的实体扩展功能，并对从外部接收的XML数据进行输入验证和过滤。同时，采用安全编码实践可以进一步减少攻击的可能性。