File System Access API: Operace s lokálními soubory a bezpečnostní hranice

File System Access API (dříve známé jako Native File System API) představuje významný krok vpřed v možnostech webových aplikací, který jim umožňuje přímou interakci s lokálním souborovým systémem uživatele. To otevírá možnosti pro vytváření výkonných aplikací podobných těm desktopovým přímo v prohlížeči. Tato nově nabytá síla však s sebou přináší vrozená bezpečnostní rizika, která je třeba pečlivě řešit. Tento článek prozkoumá možnosti File System Access API, bezpečnostní hranice, které stanovuje, a osvědčené postupy pro vývojáře k zajištění bezpečnosti uživatelů.

Porozumění File System Access API

Před zavedením File System Access API se webové aplikace při interakci s lokálními soubory spoléhaly především na jejich nahrávání a stahování. Tento přístup byl často těžkopádný a postrádal bezproblémovou integraci, kterou uživatelé očekávají od desktopových aplikací. File System Access API poskytuje přímější a intuitivnější způsob, jakým mohou webové aplikace:

• Číst soubory: Získat přístup k obsahu souborů v souborovém systému uživatele.
• Zapisovat soubory: Ukládat data přímo do souborů v souborovém systému uživatele.
• Přistupovat k adresářům: Procházet a spravovat adresáře v souborovém systému uživatele.
• Vytvářet nové soubory a adresáře: Vytvářet nové soubory a adresáře v uživatelem povolených umístěních.

Základní koncepty

API se točí kolem několika klíčových rozhraní:

• `FileSystemHandle`: Základní rozhraní pro soubory i adresáře. Poskytuje společné vlastnosti jako `name` a `kind` (soubor nebo adresář).
• `FileSystemFileHandle`: Reprezentuje soubor v souborovém systému uživatele. Umožňuje přístup k obsahu a metadatům souboru.
• `FileSystemDirectoryHandle`: Reprezentuje adresář v souborovém systému uživatele. Umožňuje procházení a správu souborů a podadresářů v tomto adresáři.
• `FileSystemWritableFileStream`: Poskytuje stream pro zápis dat do souboru.

Příklad základního použití

Zde je zjednodušený příklad, který ukazuje, jak použít File System Access API ke čtení souboru:

            
async function readFile() {
  try {
    const [fileHandle] = await window.showOpenFilePicker();
    const file = await fileHandle.getFile();
    const contents = await file.text();
    console.log(contents);
  } catch (err) {
    console.error('Failed to read file:', err);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

A zde je způsob, jak zapisovat do souboru:

            
async function writeFile(data) {
  try {
    const [fileHandle] = await window.showSaveFilePicker();
    const writable = await fileHandle.createWritable();
    await writable.write(data);
    await writable.close();
    console.log('Successfully wrote to file!');
  } catch (err) {
    console.error('Failed to write file:', err);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Bezpečnostní hranice: Ochrana uživatelských dat

Vzhledem k potenciálu zneužití je File System Access API silně chráněno bezpečnostními opatřeními. Tato opatření jsou navržena tak, aby zabránila škodlivým webovým aplikacím v přístupu k citlivým uživatelským datům bez výslovného souhlasu.

Politika stejného původu (Same-Origin Policy)

Politika stejného původu (Same-Origin Policy, SOP) je základním bezpečnostním mechanismem ve webových prohlížečích. Omezuje skripty z jednoho původu v přístupu k zdrojům z jiného původu. V kontextu File System Access API to znamená, že webová aplikace může přistupovat k souborům a adresářům pouze tehdy, pokud sdílí stejný původ (protokol, doménu a port) jako stránka, ze které je skript spuštěn.

Příklad: Webová stránka hostovaná na `https://example.com` může přistupovat k souborům pouze s výslovným povolením uživatele a nemůže přistupovat k souborům spojeným s `https://anotherdomain.com` bez explicitního zásahu uživatele (např. prostřednictvím sdílení zdrojů mezi různými původy s příslušnými hlavičkami, což se na přímý přístup k souborovému systému nevztahuje). To zabraňuje škodlivým webovým stránkám v tichém přístupu k souborům z jiných webových stránek nebo aplikací běžících v prohlížeči.

Uživatelská oprávnění a souhlas

File System Access API vyžaduje výslovný souhlas uživatele, než může webová aplikace přistoupit k lokálnímu souborovému systému. Toho je dosaženo pomocí metod `showOpenFilePicker()` a `showSaveFilePicker()`, které vyzvou uživatele k výběru souborů nebo adresářů. Prohlížeč zobrazí dialogové okno, které uživatele informuje o požadavku aplikace a umožňuje mu přístup udělit nebo zamítnout.

Uživatel má granulární kontrolu nad úrovní uděleného přístupu. Může se rozhodnout udělit přístup k jednotlivým souborům, konkrétním adresářům nebo přístup zcela zamítnout.

Příklad: Webová aplikace pro úpravu fotografií může požádat o přístup k adresáři obsahujícímu fotografie uživatele. Uživatel pak může zvolit udělení přístupu k tomuto konkrétnímu adresáři, což aplikaci umožní číst a zapisovat obrázkové soubory v něm. Může se také rozhodnout udělit přístup pouze k jednomu obrázkovému souboru.

Přechodná aktivace uživatelem

Mnoho volání File System Access API vyžaduje přechodnou aktivaci uživatelem (transient user activation). To znamená, že volání API musí být spuštěno přímo akcí uživatele, jako je kliknutí na tlačítko nebo stisknutí klávesy. To zabraňuje webovým aplikacím v tichém přístupu k souborovému systému bez vědomí uživatele. To je zvláště důležité pro bezpečnost.

Příklad: Editor obrázků nemůže automaticky ukládat každých pár sekund, pokud akce uložení nebyla původně spuštěna explicitním kliknutím uživatele na tlačítko Uložit. To zabraňuje neočekávaným nebo nechtěným automatickým úpravám souborů.

Privátní souborový systém původu (OPFS)

Origin Private File System (OPFS) poskytuje izolovaný (sandboxed) souborový systém, který je soukromý pro původ webové aplikace. To umožňuje webovým aplikacím ukládat a spravovat soubory v bezpečném prostředí, aniž by je přímo vystavovaly ostatním aplikacím nebo souborovému systému uživatele.

OPFS nabízí lepší výkon ve srovnání s tradičními možnostmi úložiště v prohlížeči, jako jsou `localStorage` nebo IndexedDB, protože využívá nativní operace souborového systému. Přístup k OPFS však stále podléhá politice stejného původu.

Příklad: Webová aplikace pro vývoj her může používat OPFS k ukládání herních prostředků, uložených pozic a konfiguračních dat. To zajišťuje, že tyto soubory jsou přístupné pouze hře a nejsou vystaveny jiným webovým aplikacím ani souborovému systému uživatele. Uživatel může tyto soubory vidět pouze prostřednictvím specifického rozhraní v rámci samotné hry.

Permissions API

Permissions API lze použít k dotazování na aktuální stav oprávnění pro File System Access API. To umožňuje webovým aplikacím zkontrolovat, zda již mají oprávnění k přístupu k souborovému systému, a v případě potřeby o oprávnění požádat. Objekt `navigator.permissions` poskytuje metodu `query()`, kterou lze použít ke kontrole stavu oprávnění pro různé funkce API, včetně File System Access API.

Příklad: Před pokusem o přístup k souborovému systému může webová aplikace použít Permissions API ke kontrole, zda již má oprávnění. Pokud ne, může uživatele vyzvat k udělení oprávnění pomocí `showOpenFilePicker()` nebo `showSaveFilePicker()`.

            
async function checkFileSystemAccess() {
  const status = await navigator.permissions.query({
    name: 'file-system-write',
  });

  if (status.state === 'granted') {
    console.log('File system access granted!');
    // Proceed with file system operations
  } else if (status.state === 'prompt') {
    console.log('File system access requires user permission.');
    // Prompt the user to grant permission
  } else {
    console.log('File system access denied.');
    // Handle the denial appropriately
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Bezpečnostní osvědčené postupy pro vývojáře

Přestože File System Access API poskytuje robustní bezpečnostní mechanismy, vývojáři musí dodržovat osvědčené postupy, aby zajistili bezpečnost uživatelů a předešli potenciálním zranitelnostem.

Princip nejmenších oprávnění

Žádejte přístup pouze k souborům a adresářům, které jsou pro fungování aplikace naprosto nezbytné. Vyhněte se žádostem o široký přístup k celému souborovému systému.

Příklad: Pokud textový editor potřebuje pouze otevírat a ukládat soubory `.txt`, měl by žádat o přístup pouze k souborům `.txt`, a ne ke všem typům souborů.

Validace a sanitizace vstupů

Vždy validujte a sanitizujte veškerá data přečtená ze souborů před jejich zpracováním. To pomáhá předcházet zranitelnostem, jako jsou útoky typu cross-site scripting (XSS) a code injection.

Příklad: Pokud webová aplikace čte HTML obsah ze souboru, měla by obsah sanitizovat, aby odstranila jakýkoli potenciálně škodlivý JavaScriptový kód, než jej zobrazí v prohlížeči.

Content Security Policy (CSP)

Použijte Content Security Policy (CSP) k omezení zdrojů, které může webová aplikace načítat a spouštět. To pomáhá zmírnit riziko útoků XSS a dalších typů spouštění škodlivého kódu.

Příklad: CSP lze nakonfigurovat tak, aby aplikaci povolila načítat skripty pouze z jejího vlastního původu a blokovala inline skripty, čímž útočníkům zabrání v injektáži škodlivého kódu do aplikace.

Pravidelné bezpečnostní audity

Provádějte pravidelné bezpečnostní audity vaší webové aplikace k identifikaci a řešení potenciálních zranitelností. Používejte automatizované nástroje a manuální revize kódu, abyste zajistili, že je aplikace bezpečná.

Příklad: Použijte nástroj pro statickou analýzu ke skenování kódu aplikace na běžné bezpečnostní zranitelnosti, jako jsou XSS, SQL injection a code injection.

Udržujte se v obraze

Udržujte svůj prohlížeč a další softwarové komponenty aktuální s nejnovějšími bezpečnostními záplatami. To pomáhá chránit před známými zranitelnostmi, které mohou útočníci zneužít.

Příklad: Pravidelně aktualizujte webový prohlížeč na nejnovější verzi, abyste zajistili, že obsahuje nejnovější bezpečnostní opravy.

Elegantní zpracování chyb

Implementujte robustní zpracování chyb, abyste elegantně zvládli jakékoli chyby, které mohou nastat během operací se souborovým systémem. To pomáhá předcházet neočekávanému chování a zajišťuje, že aplikace zůstane stabilní.

Příklad: Pokud soubor není nalezen nebo jej nelze přečíst, zobrazte uživateli informativní chybovou zprávu místo pádu aplikace.

Buďte opatrní na přípony souborů

Buďte opatrní při práci se soubory se spustitelnými příponami (např. `.exe`, `.bat`, `.sh`). Nikdy nespouštějte soubory přímo ze souborového systému bez řádné validace a bezpečnostních kontrol.

Příklad: Pokud webová aplikace umožňuje uživatelům nahrávat soubory, měla by uživatelům zabránit v nahrávání souborů se spustitelnými příponami nebo je přejmenovat, aby se zabránilo jejich přímému spuštění.

Bezpečné ukládání souborů

Pokud vaše aplikace ukládá citlivá data do souborů, zajistěte, aby byly soubory řádně zašifrovány a chráněny před neoprávněným přístupem. Používejte silné šifrovací algoritmy a bezpečně spravujte šifrovací klíče.

Příklad: Pokud webová aplikace ukládá uživatelská hesla do souboru, měla by soubor zašifrovat pomocí silného šifrovacího algoritmu a bezpečně uložit šifrovací klíč.

Implementujte robustní autentizaci a autorizaci

Implementujte robustní mechanismy autentizace a autorizace pro řízení přístupu k souborovému systému. Zajistěte, aby k citlivým souborům a adresářům měli přístup pouze oprávnění uživatelé.

Příklad: Použijte bezpečný autentizační systém k ověření identity uživatelů před udělením přístupu k souborovému systému.

Meziplatformní úvahy

Při vývoji webových aplikací, které používají File System Access API, je klíčové zvážit meziplatformní kompatibilitu. Různé operační systémy (Windows, macOS, Linux, Android) a prohlížeče mohou mít různou úroveň podpory pro toto API.

• Detekce funkcí: Použijte detekci funkcí (feature detection) ke kontrole, zda je File System Access API podporováno prohlížečem uživatele, než se jej pokusíte použít.
• Kompatibilita prohlížečů: Testujte svou aplikaci na různých prohlížečích, abyste zajistili, že funguje správně na všech podporovaných platformách.
• Rozdíly v operačních systémech: Buďte si vědomi rozdílů ve strukturách a konvencích souborových systémů mezi různými operačními systémy.
• Zpracování cest k souborům: Používejte techniky pro zpracování cest k souborům nezávislé na platformě, abyste zajistili, že vaše aplikace bude fungovat správně na všech platformách.

Příklady File System Access API v praxi

File System Access API lze použít k vytváření různých výkonných webových aplikací, včetně:

• Textové editory: Vytvářejte plně vybavené textové editory, které mohou otevírat, upravovat a ukládat soubory přímo v souborovém systému uživatele. Představte si webové IDE, které nevyžaduje žádnou lokální instalaci kromě prohlížeče.
• Editory obrázků: Vyvíjejte editory obrázků, které mohou načítat, manipulovat a ukládat obrázky přímo ze souborového systému uživatele. Zvažte webovou alternativu k Photoshopu.
• Editory kódu: Vytvářejte editory kódu, které mohou otevírat, upravovat a ukládat soubory s kódem přímo v souborovém systému uživatele. Přemýšlejte o odlehčené verzi VS Code v prohlížeči.
• Správci souborů: Vytvářejte správce souborů, které uživatelům umožňují procházet, spravovat a organizovat své soubory přímo v prohlížeči. To by se mohlo stát webovou alternativou k Průzkumníku nebo Finderu.
• Prohlížeče dokumentů: Vyvíjejte prohlížeče dokumentů, které mohou otevírat a zobrazovat různé formáty dokumentů (např. PDF, DOCX) přímo ze souborového systému uživatele.
• Hry: Umožněte hrám ukládat postup, načítat vlastní obsah a konfigurace přímo ze souborového systému uživatele. Představte si webovou hru, která umožňuje importovat uložené pozice z lokálního počítače uživatele.

Alternativy k File System Access API

Ačkoli File System Access API nabízí významné výhody, existují alternativní přístupy ke zpracování souborů ve webových aplikacích. Tyto alternativy mohou být v určitých situacích vhodnější v závislosti na specifických požadavcích aplikace.

• Nahrávání souborů: Používejte tradiční nahrávání souborů, aby uživatelé mohli nahrávat soubory na server. Tento přístup je vhodný pro aplikace, které potřebují zpracovávat soubory na straně serveru.
• Stahování: Používejte stahování, aby si uživatelé mohli stahovat soubory ze serveru. Tento přístup je vhodný pro aplikace, které potřebují poskytovat soubory uživateli.
• Drag and Drop: Používejte drag and drop, aby uživatelé mohli přetahovat soubory na webovou stránku. Tento přístup lze kombinovat s nahráváním souborů nebo s File System Access API.
• Clipboard API: Clipboard API umožňuje webovým aplikacím interagovat se systémovou schránkou, což uživatelům umožňuje kopírovat a vkládat soubory nebo jejich obsah.

Budoucnost webového přístupu k souborům

File System Access API se stále vyvíjí a očekává se, že v budoucnu budou přidány nové funkce a vylepšení. Některé potenciální budoucí vývoje zahrnují:

• Zlepšená bezpečnost: Další vylepšení bezpečnostního modelu k řešení potenciálních zranitelností a ochraně uživatelských dat.
• Rozšířená funkčnost: Další funkce poskytující pokročilejší operace se souborovým systémem, jako je manipulace s metadaty souborů a zamykání souborů.
• Širší podpora prohlížečů: Širší přijetí API různými prohlížeči k zajištění meziplatformní kompatibility.
• Integrace s dalšími API: Integrace s dalšími webovými API k umožnění složitějších a výkonnějších webových aplikací.

Závěr

File System Access API dává webovým aplikacím schopnost přímé interakce s lokálním souborovým systémem uživatele, což otevírá novou úroveň funkčnosti a uživatelského zážitku. S touto mocí je však třeba nakládat zodpovědně. Porozuměním bezpečnostním hranicím stanoveným API a dodržováním osvědčených postupů mohou vývojáři vytvářet bezpečné a spolehlivé webové aplikace, které poskytují bezproblémový a bezpečný uživatelský zážitek.

Nezapomeňte upřednostňovat souhlas uživatele, validovat vstupy a implementovat robustní bezpečnostní opatření k ochraně uživatelských dat a předcházení potenciálním zranitelnostem. Jak se File System Access API neustále vyvíjí, je pro zajištění bezpečnosti a zabezpečení webových aplikací klíčové být informován o nejnovějších bezpečnostních pokynech a osvědčených postupech.