用隐式马尔科夫模型检测XSS攻击Payload
蚁景网安
2026年7月31日 20:20
广东
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，作者秋名山上的小柠
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0.前言
学习一下如何使用机器学习的方式去识别xss payload
1.xss介绍
其实xss说白了就是，通过向网页中注入恶意的脚本代码，一般来说都是 JavaScript，让代码在其他用户的浏览器中执行，从而达到窃取信息、冒充身份、传播木马等目的
换句话说，网站本来应该只展示安全的内容的，但是攻击者把一些恶意的脚本给塞入了网站中，让浏览器错误地把其当成正常内容执行了
大概有以下这几种分类：
反射型：payload 在请求里，也就是URL或者表单，服务器拼回页面即触发，通常需要诱导点击
存储型：payload 被存入库，比如说什么网站的评论、昵称、公告之类的，所有访问者都会触发
DOM 型：前端脚本把不可信数据塞进危险 DOM SinkinnerHTML 之类的，不依赖服务器拼接
盲 XSS：这个顾名思义是看不到弹窗，但 payload 会在后台或者运营端页面执行
自我 XSS：诱导用户在控制台粘贴代码
变异 XSS：浏览器或框架在解析或者重排 DOM 时修补标签，绕过原本的过滤器
2.隐式马尔科夫
马尔科夫模型就是基于本次观测的状态来预测上一次的状态 而不依赖前面的所有内容
假设现在有三个时间点：1，2，3
在2这个时间点是a，到了3这个时间点就变成了A，而马尔科夫模型在这里就仅根据a来预测，而不是根据a前面的内容
主要解决连续问题，比如说：
- 文本类中上一个字或者词中下一个字词的出现概率
- 一个连续的字词构成的句子判断句子的情感等
使用的时候需要在虚拟环境中下载一个第三方库
ounter(linepip install hmmlearn -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
3.使用隐式马尔科夫识别XSS
注意：这里只截取重要部分代码，并没有展示完全
xss语法特征
ounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(line<src><script>http://<img>onerror
导入一个文本的数据，都是各种各样的xss变体,github或者是kaggle上都能找到相关的xss数据集
然后进行一个数据向量的处理
这是个正则表达式，匹配双引号里面的字符串，比如说xss里面会有这种<>括起来的符号
还有把http开头的，闭合的标签，反斜杆，或者是只有一个>，还有=符号，毕竟xss里面有什么onerror=xxx之类
还有函数调用，老生常谈的alert
然后使用nltk，一个自然语言的工具，用来做分词处理
那什么是分词处理？把一段连续的文本拆分成一个个有意义的“词语”或“最小语言单位”的过程
在英语中，单词之间有空格，计算机很容易识别：
“I love natural language processing.”
可以直接得到：[\"I\", \"love\", \"natural\", \"language\", \"processing\"]
但在中文中，句子是连续的，没有空格：
“我爱自然语言处理。”
对计算机来说，这是一个连续的字符串，它不知道“我爱”、“自然语言处理”这些边界。 所以就需要中文分词算法来判断哪些字该组合在一起
接下来就是转换列表，去重，添加等常规操作
这样就大致完成了数据向量的处理
模型的结构
ounter(lineounter(lineounter(lineimport model_paramfrom hmmlearn import hmmremodel = hmm.GaussianHMM(n_components=model_param.N, covariance_type=\"full\", n_iter=model_param.n_iter)
model\_param.N是模型的状态，就是样本到底有几个类型，比如3个不同类型的骰子之类的
covariance\_type=\"full\" 这个表示所有的样本都是有数据的，都是不为0的
ounter(lineounter(lineounter(lineounter(line#状态个数N=5#迭代次数n_iter=100
这里就把状态数和迭代数设置为5和100，这里100次看个人电脑配置吧，我100次都跑得挺慢的
模型的训练
ounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineimport model_structimport joblibimport vec_dataindex_wordbag=1 #词袋索引wordbag={} #词袋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\")
把用到的数据都加入到词袋中去，第一次词袋是空的，第一次就是去填满这个内容，也就是词的特征，第二次是做匹配，也就是根据上面的特征去做匹配才能返回X这个结果
有了X和X\_lens之后就可以做训练，然后把xss-train.pkl这个模型保存到本地
模型测试
可以设置一个判断的阈值，或者理解为一个评分
都是负数，评分越靠近0就说明越不像xss，评分越远离0就说明很像xss
比如说我们在test数据中放入这么几条数据
ounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(line/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
让训练好的模型去检测这些是不是xss攻击
可以看到评分越小，说明它越像xss攻击
接下来，可以把训练好的模型做成一个可视化界面
可以使用django或者flask框架，这里就使用flask框架
ounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(lineounter(line...#最大似然概率阈值T=-13def process_text(input_text): # 这里可以添加处理逻辑 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 \"请输入长度为10以上的payload\" elif pro > T: return \"没有检测到xss代码\" else: return f\"检测的结果是: {line},评分为：{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)
先把训练好的模型加载进来，然后把input\_txt保存成一个本地文件test.txt，然后使用写好的判断分数函数去做一个分数判断
因为最简单的xss攻击payload也会超过10个长度，所以可以先把长度小于10的排除了
如果分数大于-13，就说明模型认为不是xss攻击
实际效果就如下图：
使用样本里面没有的xss payload 模型也能检测出来
但是并非百分之百正确，却可以解决一些看起来像的问题
有一点要注意，虽然 HMM 可以捕捉 XSS Payload 的语法序列特征，但对于经过多层编码、混淆的攻击样本效果有限
此外，模型需要大量带标签的数据进行训练，否则容易过拟合
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