用隱式馬爾科夫模型檢測XSS攻擊Payload 詳情 - 網絡安全蟻景網安實驗室動態日志

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用隱式馬爾科夫模型檢測XSS攻擊Payload - 動態詳情

10:59 上午 · 11月 07 ,2025

0.前言

學習一下如何使用機器學習的方式去識別XSS Payload。

1.XSS介紹

其實xss説白了，就是通過向網頁中注入惡意的腳本代碼，一般來説都是 JavaScript，讓代碼在其他用户的瀏覽器中執行，從而達到竊取信息、冒充身份、傳播木馬等目的。

換句話説，網站本來應該只展示安全的內容的，但是攻擊者把一些惡意的腳本給塞入了網站中，讓瀏覽器錯誤地把其當成正常內容執行了。

大概有以下這幾種分類：

反射型：payload 在請求裏，也就是URL或者表單，服務器拼回頁面即觸發，通常需要誘導點擊。

存儲型：payload 被存入庫，比如説什麼網站的評論、暱稱、公告之類的，所有訪問者都會觸發。

DOM 型：前端腳本把不可信數據塞進危險 DOM SinkinnerHTML 之類的，不依賴服務器拼接。

盲 XSS：這個顧名思義是看不到彈窗，但 payload 會在後台或者運營端頁面執行。

自我 XSS：誘導用户在控制枱粘貼代碼。

變異 XSS：瀏覽器或框架在解析或者重排 DOM 時修補標籤，繞過原本的過濾器。

2.隱式馬爾科夫

馬爾科夫模型就是基於本次觀測的狀態來預測上一次的狀態而不依賴前面的所有內容。

假設現在有三個時間點：1，2，3

在2這個時間點是a，到了3這個時間點就變成了A，而馬爾科夫模型在這裏就僅根據a來預測，而不是根據a前面的內容。

主要解決連續問題，比如説：

文本類中上一個字或者詞中下一個字詞的出現概率。
一個連續的字詞構成的句子判斷句子的情感等。

使用的時候需要在虛擬環境中下載一個第三方庫

pip install hmmlearn -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

3.使用隱式馬爾科夫識別XSS

注意：這裏只截取重要部分代碼，並沒有展示完全。

xss語法特徵

<src>
<script>
<alert>
http://
<img>
onerror

導入一個文本的數據，都是各種各樣的xss變體,github或者是kaggle上都能找到相關的xss數據集。

然後進行一個數據向量的處理。

這是個正則表達式，匹配雙引號裏面的字符串，比如説xss裏面會有這種<>括起來的符號。

還有把http開頭的，閉合的標籤，反斜杆，或者是隻有一個>，還有=符號，畢竟xss裏面有什麼onerror=xxx之類

還有函數調用，老生常談的alert。

然後使用nltk，一個自然語言的工具，用來做分詞處理。

那什麼是分詞處理？把一段連續的文本拆分成一個個有意義的“詞語”或“最小語言單位”的過程。

在英語中，單詞之間有空格，計算機很容易識別：

“I love natural language processing.”

可以直接得到：["I", "love", "natural", "language", "processing"]

但在中文中，句子是連續的，沒有空格：

“我愛自然語言處理。”

對計算機來説，這是一個連續的字符串，它不知道“我愛”、“自然語言處理”這些邊界。所以就需要中文分詞算法來判斷哪些字該組合在一起。

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接下來就是轉換列表，去重，添加等常規操作。

這樣就大致完成了數據向量的處理。

模型的結構

import model_param
from hmmlearn import hmm
remodel = hmm.GaussianHMM(n_components=model_param.N, covariance_type="full", n_iter=model_param.n_iter)

model_param.N是模型的狀態，就是樣本到底有幾個類型，比如3個不同類型的骰子之類的。

covariance_type="full" 這個表示所有的樣本都是有數據的，都是不為0的。

#狀態個數
N=5
#迭代次數
n_iter=100

這裏就把狀態數和迭代數設置為5和100，這裏100次看個人電腦配置吧，我100次都跑得挺慢的。

模型的訓練

import model_struct
import joblib
import vec_data
index_wordbag=1 #詞袋索引
wordbag={} #詞袋
wordbag = vec_data.load_wordbag("E:\\my_hmm\\data\\xss-200000.txt",2000)
X,X_lens = vec_data.vec("E:\\my_hmm\\data\\xss-200000.txt",wordbag)
remodel = model_struct.remodel.fit(X,X_lens)
joblib.dump(remodel, "xss-train.pkl")

把用到的數據都加入到詞袋中去，第一次詞袋是空的，第一次就是去填滿這個內容，也就是詞的特徵，第二次是做匹配，也就是根據上面的特徵去做匹配才能返回X這個結果。

有了X和X_lens之後就可以做訓練，然後把xss-train.pkl這個模型保存到本地。

模型測試

可以設置一個判斷的閾值，或者理解為一個評分。

都是負數，評分越靠近0就説明越不像xss，評分越遠離0就説明很像xss。

比如説我們在test數據中放入這麼幾條數據

/0_1/?%22onmouseover='prompt(42873)'bad=%22%3E
/0_1/api.php?op=map&maptype=1&city=test%3Cscript%3Ealert%28/42873/%29%3C/script%3E
/0_1/api.php?op=map&maptype=1&defaultcity=%e5%22;alert%28/42873/%29;//
/0_1/api.php?op=map&maptype=1&defaultcity=%E5%8C%97%E4%BA%AC&api_key=%22%3E%3C/script%3E%3Cscript%3Ealert%28/42873/%29;%3C/script%3E
/0_1/api.php?op=map&maptype=1&defaultcity=%E5%8C%97%E4%BA%AC&field=%29%3C/script%3E%3Cscript%3Ealert%2842873%29%3C/script%3E//
/0_1/api.php?op=video_api&pc_hash=1&uid=1&snid=%3C/script%3E%3Cscript%3Ealert(/42873/)%3C/script%3E//&do_complete=1%20
/0_1/api.php?op=video_api&uid=1&snid=1&pc_hash=%3C/script%3E%3Cscript%3Ealert(/360/)%3C/script%3E//&do_complete=1
/0_1/?callback=%3Cscript%3Eprompt(42873)%3C/script%3E

讓訓練好的模型去檢測這些是不是xss攻擊。

可以看到評分越小，説明它越像xss攻擊。

接下來，可以把訓練好的模型做成一個可視化界面。

可以使用django或者flask框架，這裏就使用flask框架。

...
#最大似然概率閾值
T=-13
def process_text(input_text):
    # 這裏可以添加處理邏輯
    remodel = joblib.load("E:\\my_hmm\\model\\xss-train.pkl")
    f = open("test.txt", "w")
    f.write(input_text)
    f.close()
    pro,line = test(remodel,"test.txt")
    print(pro)
    if pro == -1000:
        return "請輸入長度為10以上的payload"
    elif pro > T:
        return "沒有檢測到xss代碼"
    else:
        return f"檢測的結果是: {line},評分為：{pro}"

@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def index():
    result = ""
    if request.method == 'POST':
        input_text = request.form['input_text']
        result = process_text(input_text)
    return render_template('index.html', result=result)

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

先把訓練好的模型加載進來，然後把input_txt保存成一個本地文件test.txt，然後使用寫好的判斷分數函數去做一個分數判斷。

因為最簡單的xss攻擊payload也會超過10個長度，所以可以先把長度小於10的排除了。

如果分數大於-13，就説明模型認為不是xss攻擊。

實際效果就如下圖：