HTTP/HTTPS 协议降级攻击（SSL/TLS Stripping）详解
字数 2715 2025-12-11 16:02:03

HTTP/HTTPS 协议降级攻击（SSL/TLS Stripping）详解

题目描述

HTTP/HTTPS协议降级攻击，通常称为SSL Stripping或TLS Stripping，是一种由安全研究员Moxie Marlinspike在2009年提出的中间人攻击技术。该攻击的核心目标是迫使客户端与服务器之间原本应该建立的HTTPS安全连接，降级为不加密的HTTP连接，从而使攻击者能够明文窃听、篡改或劫持用户的通信数据，同时用户可能对此毫无察觉，因为攻击过程可能不会触发浏览器常见的安全警告（如证书错误）。

核心原理与攻击前提

  1. 攻击目标：依赖于用户倾向于访问HTTP版本的网站，或网站支持HTTP和HTTPS两种协议。
  2. 攻击位置：攻击者必须能够作为中间人（Man-in-the-Middle, MITM）拦截客户端（如用户浏览器）与目标服务器之间的网络流量。这通常在未加密的公共Wi-Fi、被ARP欺骗的局域网或受控的网络链路上实现。
  3. HSTS的缺失：目标网站未部署或未在浏览器预加载列表中的HTTP严格传输安全（HSTS）策略。HSTS能强制浏览器仅使用HTTPS连接该站点，是防御此类攻击的关键。

攻击步骤详解

攻击过程可以分解为以下几个关键阶段，我们以用户访问 https://example.com 为例进行说明。

步骤一：中间人劫持

攻击者（M）首先需要通过ARP欺骗、DNS欺骗或控制网络网关等方式，将自己插入到用户客户端（C）与目标服务器（S）的网络路径中。此后，C发出的所有前往S的网络数据包都会先经过M。

步骤二：拦截HTTPS请求并降级

  1. 当用户在浏览器中输入 https://example.com 或点击一个HTTPS链接时，客户端C会尝试向S发起一个HTTPS连接（通常是向443端口发送ClientHello消息开始TLS握手）。
  2. 中间人M拦截到这个连接请求。M不会直接将这个HTTPS请求转发给S，而是主动终止客户端的HTTPS尝试。
  3. M转而使用HTTP协议，以自己的身份向真正的服务器S请求 http://example.com 的页面（如果服务器同时监听80端口）。
  4. 服务器S响应HTTP请求，将 http://example.com 的页面内容（通常是重定向到HTTPS的响应，或是HTTP版本的页面）返回给M。

步骤三：伪装与内容篡改

  1. M收到来自S的HTTP响应。
  2. 关键操作：M会篡改这个响应内容。
    • 移除或修改HTTPS链接/重定向：如果S的响应中包含 Location: https://example.com 这样的重定向头部，或者页面内的所有链接、表单提交地址都是https://开头的，M会将这些https://全部替换成http://。
    • 伪造页面内容：M确保最终呈现给用户C的页面中，所有链接、资源请求、表单提交的目标地址都是http://，且指向M自己控制的地址，或者指向M能继续拦截的 http://example.com。
  3. M将这个篡改后的HTTP响应返回给客户端C。此时，C的浏览器地址栏显示的是 http://example.com，而不是用户最初期望的 https://example.com。

步骤四：维持HTTP会话

  1. 用户C在看到的“伪”HTTP页面上进行任何操作（点击链接、提交表单、登录），其请求都将以明文HTTP协议发送。
  2. 这些HTTP请求被M拦截。M可以：
    • 窃听：直接读取所有明文数据，如用户名、密码、Cookie。
    • 篡改：修改请求或响应内容。
    • 转发：M将用户的HTTP请求转发给真正的服务器S（使用HTTP或HTTPS，取决于S的支持），并将S的响应经过同样的“HTTPS降HTTP”处理后再返回给用户C，从而维持一个“看似正常”的会话。
  3. 在整个过程中，用户可能完全看不到浏览器地址栏出现HTTPS锁标志，但由于网站本身可能HTTP和HTTPS内容相似，用户不易察觉。

防御措施详解

防御SSL Stripping需要从服务器、客户端和协议三个层面协同进行。

  1. 部署HTTP严格传输安全（HSTS）：

    • 原理：服务器在HTTPS响应头中设置 Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload。浏览器收到此头后，在max-age指定时间内，对于该域名及其子域名的所有请求，即使手动输入http://，浏览器也会自动在内部将其转换为https://后再发起请求。
    • 效果：这从根本上杜绝了客户端发起明文HTTP连接的可能性，使中间人无法实施降级。preload列表机制允许网站提交到浏览器内置的HSTS列表，实现首次访问即受保护。

  2. 启用HTTPS且将HTTP重定向至HTTPS：

    • 服务器应配置将所有到80端口的HTTP请求，通过301或302状态码永久重定向到对应的HTTPS地址。虽然SSL Stripping攻击可以移除这个重定向，但这是基础且必要的安全实践。

  3. 使用安全的Cookie属性：

    • 为会话Cookie设置 Secure 属性，确保Cookie仅通过HTTPS连接传输。这样即使会话被降级到HTTP，Cookie也不会被发送，攻击者无法直接劫持已认证的会话。

  4. 实施内容安全策略（CSP）的upgrade-insecure-requests指令：

    • 通过CSP头部 Content-Security-Policy: upgrade-insecure-requests，可以指示浏览器自动将页面中所有http://的资源请求升级为https://请求，这有助于缓解页面内混合内容导致的降级风险。

  5. 用户教育与使用VPN：

    • 教育用户养成检查浏览器地址栏是否有HTTPS锁标志的习惯，尤其在使用公共网络时。使用可信的VPN可以加密本地网络到VPN服务器之间的链路，增加攻击者实施中间人劫持的难度。

总结

SSL/TLS Stripping攻击巧妙地利用了网络协议的可降级性和用户/网站的配置弱点，是一种隐蔽性极强的中间人攻击。其成功实施的关键在于阻止了初始的HTTPS连接建立，并将整个会话锁定在明文HTTP上。因此，最根本、最有效的防御手段是服务器端强制启用HSTS策略，从客户端侧源头消灭明文HTTP请求的可能，使得降级攻击无从下手。结合全站HTTPS、安全Cookie等最佳实践，可以构建对这类攻击的纵深防御体系。

HTTP/HTTPS 协议降级攻击（SSL/TLS Stripping）详解 题目描述 HTTP/HTTPS协议降级攻击，通常称为SSL Stripping或TLS Stripping，是一种由安全研究员Moxie Marlinspike在2009年提出的中间人攻击技术。该攻击的核心目标是 迫使客户端与服务器之间原本应该建立的HTTPS安全连接，降级为不加密的HTTP连接 ，从而使攻击者能够明文窃听、篡改或劫持用户的通信数据，同时用户可能对此毫无察觉，因为攻击过程可能不会触发浏览器常见的安全警告（如证书错误）。 核心原理与攻击前提 攻击目标 ：依赖于用户倾向于访问HTTP版本的网站，或网站支持HTTP和HTTPS两种协议。 攻击位置 ：攻击者必须能够作为中间人（Man-in-the-Middle, MITM）拦截客户端（如用户浏览器）与目标服务器之间的网络流量。这通常在未加密的公共Wi-Fi、被ARP欺骗的局域网或受控的网络链路上实现。 HSTS的缺失 ：目标网站未部署或未在浏览器预加载列表中的HTTP严格传输安全（HSTS）策略。HSTS能强制浏览器仅使用HTTPS连接该站点，是防御此类攻击的关键。 攻击步骤详解 攻击过程可以分解为以下几个关键阶段，我们以用户访问 https://example.com 为例进行说明。 步骤一：中间人劫持 攻击者（M）首先需要通过ARP欺骗、DNS欺骗或控制网络网关等方式，将自己插入到用户客户端（C）与目标服务器（S）的网络路径中。此后，C发出的所有前往S的网络数据包都会先经过M。 步骤二：拦截HTTPS请求并降级 当用户在浏览器中输入 https://example.com 或点击一个HTTPS链接时，客户端C会尝试向S发起一个HTTPS连接（通常是向443端口发送 ClientHello 消息开始TLS握手）。 中间人M拦截到这个连接请求。M不会直接将这个HTTPS请求转发给S，而是 主动终止 客户端的HTTPS尝试。 M转而使用 HTTP协议 ，以自己的身份向真正的服务器S请求 http://example.com 的页面（如果服务器同时监听80端口）。 服务器S响应HTTP请求，将 http://example.com 的页面内容（通常是重定向到HTTPS的响应，或是HTTP版本的页面）返回给M。 步骤三：伪装与内容篡改 M收到来自S的HTTP响应。 关键操作 ：M会篡改这个响应内容。 移除或修改HTTPS链接/重定向 ：如果S的响应中包含 Location: https://example.com 这样的重定向头部，或者页面内的所有链接、表单提交地址都是 https:// 开头的，M会将这些 https:// 全部替换成 http:// 。 伪造页面内容 ：M确保最终呈现给用户C的页面中，所有链接、资源请求、表单提交的目标地址都是 http:// ，且指向M自己控制的地址，或者指向M能继续拦截的 http://example.com 。 M将这个篡改后的HTTP响应返回给客户端C。此时，C的浏览器地址栏显示的是 http://example.com ，而不是用户最初期望的 https://example.com 。 步骤四：维持HTTP会话 用户C在看到的“伪”HTTP页面上进行任何操作（点击链接、提交表单、登录），其请求都将以明文HTTP协议发送。 这些HTTP请求被M拦截。M可以： 窃听 ：直接读取所有明文数据，如用户名、密码、Cookie。 篡改 ：修改请求或响应内容。 转发 ：M将用户的HTTP请求转发给真正的服务器S（使用HTTP或HTTPS，取决于S的支持），并将S的响应经过同样的“HTTPS降HTTP”处理后再返回给用户C，从而维持一个“看似正常”的会话。 在整个过程中，用户可能完全看不到浏览器地址栏出现HTTPS锁标志，但由于网站本身可能HTTP和HTTPS内容相似，用户不易察觉。 防御措施详解 防御SSL Stripping需要从服务器、客户端和协议三个层面协同进行。 部署HTTP严格传输安全（HSTS） ： 原理 ：服务器在HTTPS响应头中设置 Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload 。浏览器收到此头后，在 max-age 指定时间内，对于该域名及其子域名的所有请求， 即使手动输入 http:// ，浏览器也会自动在内部将其转换为 https:// 后再发起请求。 效果 ：这从根本上杜绝了客户端发起明文HTTP连接的可能性，使中间人无法实施降级。 preload 列表机制允许网站提交到浏览器内置的HSTS列表，实现首次访问即受保护。 启用HTTPS且将HTTP重定向至HTTPS ： 服务器应配置将所有到80端口的HTTP请求，通过301或302状态码永久重定向到对应的HTTPS地址。虽然SSL Stripping攻击可以移除这个重定向，但这是基础且必要的安全实践。 使用安全的Cookie属性 ： 为会话Cookie设置 Secure 属性，确保Cookie仅通过HTTPS连接传输。这样即使会话被降级到HTTP，Cookie也不会被发送，攻击者无法直接劫持已认证的会话。 实施内容安全策略（CSP）的 upgrade-insecure-requests 指令 ： 通过CSP头部 Content-Security-Policy: upgrade-insecure-requests ，可以指示浏览器自动将页面中所有 http:// 的资源请求升级为 https:// 请求，这有助于缓解页面内混合内容导致的降级风险。 用户教育与使用VPN ： 教育用户养成检查浏览器地址栏是否有HTTPS锁标志的习惯，尤其在使用公共网络时。使用可信的VPN可以加密本地网络到VPN服务器之间的链路，增加攻击者实施中间人劫持的难度。 总结 SSL/TLS Stripping攻击巧妙地利用了网络协议的可降级性和用户/网站的配置弱点，是一种隐蔽性极强的中间人攻击。其成功实施的关键在于 阻止了初始的HTTPS连接建立 ，并将整个会话锁定在明文HTTP上。因此，最根本、最有效的防御手段是 服务器端强制启用HSTS策略 ，从客户端侧源头消灭明文HTTP请求的可能，使得降级攻击无从下手。结合全站HTTPS、安全Cookie等最佳实践，可以构建对这类攻击的纵深防御体系。