[Spring Security] 4-2. 보안: Security HTTP Response Headers

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[Spring Security] 4-2. 보안: Security HTTP Response Headers

noahkim_ 2023. 10. 14. 01:24

1. Default Security Headers

Spring Security는 기본적으로 보안에 관련된 HTTP Response Header를 제공합니다.

Cache-Control: no-cache, no-store, max-age=0, must-revalidate
Pragma: no-cache
Expires: 0
X-Content-Type-Options: nosniff
Strict-Transport-Security: max-age=31536000 ; includeSubDomains
X-Frame-Options: DENY
X-XSS-Protection: 0

2. Cache Control

기본 캐싱 전략

Spring Security는 기본적으로 사용자의 내용을 보호하기 위해 캐싱을 비활성화 합니다.
악의적인 공격자가 로그아웃 후 뒤로가기 버튼으로 사용자의 민감정보를 보지 못하게 하려는 것입니다.

기본 캐시 제어 헤더

Cache-Control: no-cache, no-store, max-age=0, must-revalidate 
Pragma: no-cache 
Expires: 0

브라우저에게 해당 페이지나 리소스를 캐시하지 말라고 지시합니다.

사용자 정의 캐시 제어 헤더

하지만 만약 애플리케이션에서 캐시 제어 헤더를 제공한다면 Spring Security는 사용자 정의 헤더를 우선시합니다.
이런 전략은 정적 리소스가 캐시되는데 주로 사용됩니다.

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

    @Bean
    public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            // ...
            .headers(headers -> headers
                .cacheControl(cache -> cache.disable())
            );
        return http.build();
    }
}

3. Content Type Options

content-sniff

브라우저가 응답의 Content-Type을 추론하는 기능입니다.
브라우저는 Body 부분을 읽어 추론합니다
과거에는 브라우저에서 정확한 Content-Type을 얻기 위해 사용하였습니다.
- 올바르지 않은 Content-Type 값이 전달되는 경우에 대한 방법입니다.

문제점

악의적인 사용자의 XSS 공격에 노출될 수 있습니다.
HTTP Request의 Body 에 악의적인 스크립트를 작성하여 요청하면 서버는 해당 스크립트를 읽게 됩니다.

해결책

X-Content-Type-Options: nosniff

기본적으로 Spring Security는 XSS 공격의 노출을 피하기 위해 no-sniff 설정으로 응답헤더를 제공합니다.
Content-Type도 올바르게 작성되어야 정상적으로 요청이 인식됩니다.

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.contentTypeOptions(contentTypeOptions -> contentTypeOptions.disable())
			);
		return http.build();
	}
}

4. HTTP Strict Transport Security (HSTS)

모든 요청이 HTTPS 프로토콜로 이루어져야 함을 강제하는 보안 헤더입니다.
- 중간자 공격을 방지하기 위해 사용됩니다. (Man-in-the-Middle attack)
- HTTP 요청은 리다이렉션되어 HTTPS 프로토콜로 재요청 됩니다.
옵션을 사용하여 서버는 브라우저에게 추가적인 HTTPS 프로토콜 사용을 알릴 수 있습니다.

적용 조건

브라우저는 내장된 신뢰할 만한 CA 리스트를 통해 서버의 SSL 인증서가 유효한지 확인합니다.
- 해당 서버의 SSL 인증서가 자신의 CA 화이트리스트에 포함되어있는지 확인합니다.
HSTS 헤더는 HTTPS 응답에만 삽입됩니다.

적용 방법

브라우저의 HSTS preload 리스트에 호스트를 등록합니다.
응답에 Strict-Transport-Security 헤더를 추가합니다.

기본 설정

Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload

브라우저에 도메인을 1년간 HSTS 호스트로 취급하도록 지시합니다

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.httpStrictTransportSecurity(hsts -> hsts
					.includeSubDomains(true)
					.preload(true)
					.maxAgeInSeconds(31536000)
				)
			);
		return http.build();
	}
}

옵션 지시자

includeSubDomains : 브라우저에게 '서브도메인도 HSTS 도메인으로 취급함'을 지시합니다.
preload : 브라우저에 해당 도메인이 HSTS 도메인으로 미리 로드되어야 함을 지시합니다.

5. X-Frame-Options

브라우저가 embedded 페이지 태그의 렌더링을 막는 응답헤더입니다.
웹사이트에 프레임이 있는것이 보안 이슈를 발생시킬 수 있습니다.

Clickjacking

자신의 의도가 아닌 클릭으로 공격자가 만들어둔 로직이 동작하여 피해를 입는 공격패턴
- CSS style을 현란하게 해서 사용자가 의도치않게 특정 컴포넌트를 클릭하게 하여 피해가 발생함
- 로그인된 사용자가 버튼을 눌러 이체 권한을 공격자에게 부여하도록 함

방어법

CSP (Content Security Policy)
X-Frame-Options
- DENY : 모든 frame 태그 사용 금지
- SAMEORIGIN : 현재 페이지와 같은 origin으로 이동하는 frame 태그만 허용
- ALLOW-FROM (origin) : 특정 origin으로 이동하는 frame 태그만 허용

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.frameOptions(frameOptions -> frameOptions
					.sameOrigin()
				)
			);
		return http.build();
	}
}

6. X-XSS-Protection

페이지 로딩중 XSS 공격을 감지하는 보안 헤더입니다.
취약점으로 인해 최신 브라우저에서 지원하지 않습니다. (CSP 사용 권장)

X-XSS-Protection: 0

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.xssProtection(xss -> xss
					.headerValue(XXssProtectionHeaderWriter.HeaderValue.ENABLED_MODE_BLOCK)
				)
			);
		return http.build();
	}
}

7. Content Security Policy

브라우저가 특정 리소스를 로드하거나 실행할 수 있는 규칙을 정의하는 응답헤더
브라우저에게 웹 애플리케이션이 로드할것으로 예상되는 소스에 대한 정보를 제공합니다.
추가적인 보안 레이어를 두는 효과를 주어 웹 관련 공격을 방어하는데 효과적입니다.

Content-Security-Policy

Content-Security-Policy: script-src https://trustedscripts.example.com
Content-Security-Policy: script-src https://trustedscripts.example.com; report-uri /csp-report-endpoint/

script-src : 스크립트를 로드할 수 있는 화이트리스트를 지정하는 지시어
report-url : 보안정책 위반을 보고할 uri를 지정하는 지시어

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.contentSecurityPolicy(csp -> csp
					.policyDirectives("script-src 'self' https://trustedscripts.example.com; object-src https://trustedplugins.example.com; report-uri /csp-report-endpoint/")
				)
			);
		return http.build();
	}
}

Content-Security-Policy-Report-Only

웹 애플리케이션 작성자와 관리자가 보안 정책을 강제하는 대신 모니터링할 수 있도록 하는 기능을 제공합니다.
보안 정책에 위반되는 리소스 로드 시도가 발생하면, 이러한 시도는 차단되지 않고 브라우저는 해당 위반에 대한 보고만 생성합니다

Content-Security-Policy-Report-Only: script-src 'self' https://trustedscripts.example.com; report-uri /csp-report-endpoint/

8. Referrer Policy

웹 애플리케이션에서 사용자의 이전 페이지 정보를 포함하고 있는 "referrer" 필드를 관리하는 메커니즘입니다.
브라우저가 리소스나 페이지를 요청할 때 Referer 헤더에 포함할 URL의 일부 또는 전체를 결정하는 방법을 지정하는 데 사용됩니다.
- 사용자가 이전에 있던 페이지(출처) 정보를 목적지 웹사이트나 페이지에 알리도록 브라우저에 지시합니다.

Referer header

해당 요청을 생성한 URL을 포함하는 헤더입니다.
로깅, 캐시 최적화, 보안등의 목적으로 사용됩니다.

정책

same-origin
- 같은 출처의 요청에 대해서만 전체 경로를 Referer 헤더에 포함합니다.
- 다른 출처로의 요청에는 Referer 헤더를 전송하지 않습니다.
strict-origin
- 같은 출처나 다른 출처에 상관없이 origin만 Referer 헤더에 포함합니다.
- HTTPS에서 HTTP로의 요청 시 Referer 헤더를 전송하지 않습니다.
strict-origin-when-cross-origin
- 같은 출처의 요청에 대해서는 전체 URL을 포함합니다.
- 다른 출처로의 요청에는 오리진만 포함합니다.
- HTTPS에서 HTTP로의 요청에 대해서는 Referer 헤더를 전송하지 않습니다.
origin-when-cross-origin
- 같은 출처의 요청에 대해서는 전체 URL을 포함합니다.
- 다른 출처로의 요청에 대해서는 오리진만 포함합니다.

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.referrerPolicy(referrer -> referrer
					.policy(ReferrerPolicy.SAME_ORIGIN)
				)
			);
		return http.build();
	}
}

9. Custom Headers

Static Headers

변하지 않는 고정된 값을 가진 HTTP 헤더를 의미합니다
사용자 정의 헤더는 어플리케이션 내에서 특정 기능이나 정보를 전달하기 위해 사용될 수 있습니다.
- 일반적으로 "X-" 접두어는 비표준 또는 사용자 정의 헤더를 나타내는 데 사용됩니다.
- 예를 들면, 특정 보안 정책이나 사용자의 세션 정보, 요청에 대한 추가 정보 등을 포함할 수 있습니다.

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.addHeaderWriter(new StaticHeadersWriter("X-Custom-Security-Header","header-value"))
			);
		return http.build();
	}
}

Headers Writer

사용자는 사용자 정의 HeadersWriter 인스턴스를 생성하거나 HeadersWriter의 사용자 정의 구현을 제공할 수 있습니다

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.addHeaderWriter(new XFrameOptionsHeaderWriter(XFrameOptionsMode.SAMEORIGIN))
			);
		return http.build();
	}
}

DelegatingRequestMatcherHeaderWriter

특정 조건에 맞는 요청에만 HTTP 헤더를 추가하고 싶을 때의 상황을 설명합니다.
DelegatingRequestMatcherHeaderWriter는 특정 요청에 대해서만 헤더를 작성하는 기능을 제공합니다.

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {

	@Bean
	public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
		RequestMatcher matcher = new AntPathRequestMatcher("/login");
		DelegatingRequestMatcherHeaderWriter headerWriter =
			new DelegatingRequestMatcherHeaderWriter(matcher,new XFrameOptionsHeaderWriter());
		http
			// ...
			.headers(headers -> headers
				.frameOptions(frameOptions -> frameOptions.disable())
				.addHeaderWriter(headerWriter)
			);
		return http.build();
	}
}

출처

Spring Security reference

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[Spring Security] 4-2. 보안: Security HTTP Response Headers

1. Default Security Headers

2. Cache Control

3. Content Type Options

4. HTTP Strict Transport Security (HSTS)

5. X-Frame-Options

6. X-XSS-Protection

7. Content Security Policy

8. Referrer Policy

9. Custom Headers

Static Headers

Headers Writer

DelegatingRequestMatcherHeaderWriter

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1. Default Security Headers

2. Cache Control

3. Content Type Options

4. HTTP Strict Transport Security (HSTS)

5. X-Frame-Options

6. X-XSS-Protection

7. Content Security Policy

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Static Headers

Headers Writer

DelegatingRequestMatcherHeaderWriter

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