Sikring af Kommunikation på Tværs af Oprindelser: En Dybdegående Gennemgang af PostMessage API'et

postMessage API'et er en kraftfuld mekanisme til at muliggøre sikker kommunikation på tværs af oprindelser i webapplikationer. Det giver scripts fra forskellige oprindelser (domæner, protokoller eller porte) mulighed for at kommunikere med hinanden på en kontrolleret måde. Dog kan forkert brug af postMessage introducere betydelige sikkerhedssårbarheder. Denne artikel giver en omfattende guide til sikker brug af postMessage API'et, der dækker best practices, potentielle faldgruber og afbødningsstrategier.

Forståelse af Grundlæggende PostMessage

postMessage-metoden giver et vindue mulighed for at sende en besked til et andet vindue, uanset deres oprindelse. Målvinduet kan tilgås på forskellige måder, såsom window.opener, window.parent, eller ved at referere til et iframe-element. Den grundlæggende syntaks for at sende en besked er:

            targetWindow.postMessage(message, targetOrigin);
            

              
                Copy
              
            
          

• targetWindow: En reference til det vindue, som beskeden sendes til.
• message: De data, der skal sendes. Dette kan være ethvert JavaScript-objekt, der kan serialiseres.
• targetOrigin: Specificerer den oprindelse, som beskeden skal sendes til. Dette er en afgørende sikkerhedsparameter. Brug af '*' frarådes kraftigt.

På modtagersiden lytter målvinduet efter message-hændelser. Hændelsesobjektet indeholder de sendte data, afsenderens oprindelse og en reference til det sendende vindue.

            window.addEventListener('message', function(event) {
    // Håndter beskeden
});
            

              
                Copy
              
            
          

Sikkerhedsovervejelser og Potentielle Sårbarheder

Selvom postMessage tilbyder en bekvem måde at muliggøre kommunikation på tværs af oprindelser, præsenterer det også flere sikkerhedsrisici, hvis det ikke implementeres omhyggeligt. At forstå disse risici er afgørende for at bygge sikre webapplikationer.

1. Validering af Måloprindelse (Target Origin)

targetOrigin-parameteren er den første forsvarslinje mod ondsindede aktører. At indstille den korrekt sikrer, at beskeden kun leveres til den tilsigtede modtager. Her er hvorfor det er så vigtigt:

• Forebyggelse af Datalækage: Hvis targetOrigin er sat til '*', kan ethvert website lytte efter og modtage beskeden. Dette kan føre til, at følsomme data lækkes til upålidelige oprindelser.
• Afbødning af XSS-angreb: Et ondsindet website kunne spoofe oprindelsen af den tilsigtede modtager og opsnappe beskeden, hvilket potentielt kan føre til Cross-Site Scripting (XSS) angreb.

Best Practice: Angiv altid den nøjagtige oprindelse af målvinduet. Hvis du for eksempel sender en besked til https://example.com, skal du sætte targetOrigin til 'https://example.com'. Undgå at bruge wildcards.

Eksempel (Sikker):

            const targetOrigin = 'https://example.com';
targetWindow.postMessage({ data: 'Hej fra oprindelse A' }, targetOrigin);
            

              
                Copy
              
            
          

Eksempel (Usikker):

            // BRUG IKKE DETTE - SÅRBART!
targetWindow.postMessage({ data: 'Hej fra oprindelse A' }, '*');
            

              
                Copy
              
            
          

2. Oprindelsesverificering på Modtagersiden

Selvom du indstiller targetOrigin korrekt, når du sender beskeden, er det lige så vigtigt at verificere origin-egenskaben i message-hændelsen på modtagersiden. Dette sikrer, at beskeden faktisk kommer fra den forventede oprindelse og ikke fra et ondsindet site, der spoofer oprindelsen.

Eksempel (Sikker):

            window.addEventListener('message', function(event) {
    if (event.origin !== 'https://example.com') {
        console.warn('Uautoriseret oprindelse:', event.origin);
        return;
    }

    // Behandl beskeddataene
    console.log('Modtagne data:', event.data);
});
            

              
                Copy
              
            
          

Eksempel (Usikker):

            // BRUG IKKE DETTE - SÅRBART!
window.addEventListener('message', function(event) {
    // Ingen oprindelsesverificering! Sårbar over for spoofing.
    console.log('Modtagne data:', event.data);
});
            

              
                Copy
              
            
          

3. Datarensning og Validering

Stol aldrig på de data, der modtages via postMessage, uden korrekt rensning og validering. Ondsindede aktører kan sende specialfremstillede beskeder designet til at udnytte sårbarheder i din applikation. Dette er især kritisk, hvis de modtagne data bruges til at opdatere DOM'en eller udføre andre følsomme operationer.

• Inputvalidering: Valider datatypen, formatet og rækkevidden af de modtagne data. Sørg for, at det matcher den forventede struktur.
• Output-kodning: Kod dataene, før du bruger dem i DOM'en for at forhindre XSS-angreb. Brug passende escape-funktioner til at rense dataene.
• Content Security Policy (CSP): Implementer en streng CSP for yderligere at begrænse udførelsen af upålidelige scripts og forhindre XSS.

Eksempel (Sikker - Datavalidering):

            window.addEventListener('message', function(event) {
    if (event.origin !== 'https://example.com') {
        return;
    }

    const data = event.data;

    if (typeof data !== 'object' || !data.hasOwnProperty('command') || !data.hasOwnProperty('value')) {
        console.warn('Ugyldigt dataformat:', data);
        return;
    }

    const command = data.command;
    const value = data.value;

    // Valider kommando og værdi baseret på forventede typer
    if (typeof command !== 'string' || typeof value !== 'string') {
      console.warn("Ugyldig kommando- eller værditype");
      return;
    }

    // Behandl kommando og værdi sikkert
    console.log('Modtaget kommando:', command, 'med værdi:', value);
});
            

              
                Copy
              
            
          

Eksempel (Usikker - Ingen Datavalidering):

            // BRUG IKKE DETTE - SÅRBART!
window.addEventListener('message', function(event) {
    if (event.origin !== 'https://example.com') {
        return;
    }

    // Bruger event.data direkte uden validering!
    document.body.innerHTML = event.data; // Ekstremt farligt
});
            

              
                Copy
              
            
          

4. Undgå Almindelige Faldgruber

Flere almindelige fejl kan føre til sikkerhedssårbarheder ved brug af postMessage. Her er et par, du skal undgå:

• Brug af eval() eller new Function(): Brug aldrig eval() eller new Function() til at udføre kode modtaget via postMessage. Dette er en opskrift på katastrofe og kan føre til vilkårlig kodeudførelse.
• Eksponering af Følsomme API'er: Undgå at eksponere følsomme API'er, der kan tilgås via postMessage. Hvis du er nødt til at eksponere et API, skal du omhyggeligt begrænse dets funktionalitet og sikre, at det er korrekt autentificeret og autoriseret.
• At stole på afsenderen: Stol aldrig blindt på afsenderen af en besked. Verificer altid oprindelsen og valider dataene, før du behandler dem.

Best Practices for Sikker Implementering af PostMessage

For at sikre en sikker brug af postMessage API'et skal du følge disse best practices:

1. Princippet om Mindst Mulige Privilegier

Giv kun de nødvendige tilladelser og adgang til de vinduer, der skal kommunikere med hinanden. Undgå at give overdrevne privilegier, da dette kan øge angrebsfladen.

2. Inputvalidering og Output-kodning

Som nævnt tidligere, skal du altid validere og rense de data, der modtages via postMessage. Brug passende kodningsteknikker for at forhindre XSS-angreb.

3. Content Security Policy (CSP)

Implementer en stærk CSP for at begrænse udførelsen af upålidelige scripts og afbøde XSS-sårbarheder. En veldefineret CSP kan betydeligt reducere risikoen for angreb, der udnytter postMessage.

4. Regelmæssige Sikkerhedsrevisioner

Udfør regelmæssige sikkerhedsrevisioner af dine webapplikationer for at identificere potentielle sårbarheder i din postMessage-implementering. Brug automatiserede sikkerhedsscanningsværktøjer og manuelle kodegennemgange for at sikre, at din kode er sikker.

5. Hold Biblioteker og Frameworks Opdaterede

Sørg for, at alle biblioteker og frameworks, der bruges i din webapplikation, er opdaterede. Sikkerhedssårbarheder opdages ofte i ældre versioner af biblioteker, så det er afgørende at holde dem opdaterede for at opretholde et sikkert miljø.

6. Dokumenter din Brug af PostMessage

Dokumenter grundigt, hvordan du bruger postMessage i din applikation. Dette inkluderer dokumentation af dataformater, forventede oprindelser og sikkerhedsovervejelser. Denne dokumentation vil være uvurderlig for fremtidige udviklere og sikkerhedsrevisorer.

Avancerede Sikkerhedsmønstre for PostMessage

Ud over de grundlæggende best practices er der flere avancerede mønstre, der yderligere kan forbedre sikkerheden i din postMessage-implementering.

1. Kryptografisk Verificering

For meget følsomme data kan du overveje at bruge kryptografiske teknikker til at verificere beskedens integritet og autenticitet. Dette kan involvere at signere beskeden med en hemmelig nøgle eller bruge kryptering til at beskytte dataene.

Eksempel (Forenklet Illustration ved hjælp af HMAC):

            // Afsenderside
const secretKey = 'din-hemmelige-nøgle'; // Erstat med en stærk, sikkert opbevaret nøgle

function createHMAC(message, key) {
  const hmac = CryptoJS.HmacSHA256(message, key);
  return hmac.toString();
}

const messageData = { command: 'update', value: 'new value' };
const messageString = JSON.stringify(messageData);
const hmac = createHMAC(messageString, secretKey);

const secureMessage = { data: messageData, signature: hmac };

targetWindow.postMessage(secureMessage, targetOrigin);


// Modtagerside
window.addEventListener('message', function(event) {
    if (event.origin !== 'https://example.com') {
        return;
    }

    const receivedMessage = event.data;

    if (!receivedMessage.data || !receivedMessage.signature) {
        console.warn('Ugyldigt beskedformat');
        return;
    }

    const receivedDataString = JSON.stringify(receivedMessage.data);
    const expectedHmac = createHMAC(receivedDataString, secretKey);

    if (receivedMessage.signature !== expectedHmac) {
        console.warn('Ugyldig besked-signatur');
        return;
    }

    // Beskeden er autentisk, behandl dataene
    console.log('Modtagne data:', receivedMessage.data);
});

            

              
                Copy
              
            
          

Bemærk: Dette er et forenklet eksempel. I et virkeligt scenarie skal du bruge et robust kryptografisk bibliotek og administrere den hemmelige nøgle sikkert.

2. Nonce-baseret Beskyttelse

Brug en nonce (number used once - et tal, der kun bruges én gang) for at forhindre replay-angreb. Afsenderen inkluderer en unik, tilfældigt genereret nonce i beskeden, og modtageren verificerer, at noncen ikke er blevet brugt før.

3. Kapabilitetsbaseret Sikkerhed

Implementer en kapabilitetsbaseret sikkerhedsmodel, hvor evnen til at udføre bestemte handlinger tildeles gennem unikke, uforfalskelige kapabiliteter. Disse kapabiliteter kan sendes via postMessage for at autorisere specifikke operationer.

Eksempler og Anvendelsestilfælde fra den Virkelige Verden

postMessage API'et bruges i en række virkelige scenarier, herunder:

• Single Sign-On (SSO): SSO-systemer bruger ofte postMessage til at kommunikere autentificeringstokens mellem forskellige domæner.
• Tredjeparts-widgets: Widgets, der er indlejret på websites, bruger ofte postMessage til at kommunikere med det overordnede website.
• IFrames på tværs af oprindelser: IFrames fra forskellige oprindelser kan bruge postMessage til at udveksle data og kontrollere hinanden.
• Betalingsgateways: Nogle betalingsgateways bruger postMessage til sikkert at overføre betalingsoplysninger mellem forhandlerens website og gatewayen.

Eksempel: Sikker Kommunikation mellem et Overordnet Website og en Iframe (Illustrativt):

Forestil dig et scenarie, hvor et website (https://main.example.com) indlejrer en iframe fra et andet domæne (https://widget.example.net). Iframen skal vise nogle oplysninger hentet fra det overordnede website, men Same-Origin Policy forhindrer direkte adgang. postMessage kan bruges til at løse dette.

            // Overordnet Website (https://main.example.com)
const iframe = document.getElementById('myIframe');
const widgetOrigin = 'https://widget.example.net';

// Antag, at vi henter brugerdata fra vores backend
const userData = { name: 'John Doe', country: 'USA' };

iframe.onload = function() {
  iframe.contentWindow.postMessage({ type: 'userData', data: userData }, widgetOrigin);
};


// Iframe (https://widget.example.net)
window.addEventListener('message', function(event) {
  if (event.origin !== 'https://main.example.com') {
    console.warn('Uautoriseret oprindelse:', event.origin);
    return;
  }

  if (event.data.type === 'userData') {
    const userData = event.data.data;
    // Rens og vis brugerdata
    document.getElementById('userName').textContent = userData.name;
    document.getElementById('userCountry').textContent = userData.country;
  }
});
            

              
                Copy
              
            
          

Konklusion

postMessage API'et er et værdifuldt værktøj til at muliggøre sikker kommunikation på tværs af oprindelser i webapplikationer. Det er dog afgørende at forstå de potentielle sikkerhedsrisici og implementere passende afbødningsstrategier. Ved at følge de best practices, der er beskrevet i denne artikel, kan du sikre, at din postMessage-implementering er robust og sikker, hvilket beskytter dine brugere og din applikation mod ondsindede angreb. Prioriter altid oprindelsesvalidering, datarensning og regelmæssige sikkerhedsrevisioner for at opretholde et sikkert webmiljø. At ignorere disse kritiske trin kan føre til alvorlige sikkerhedssårbarheder og kompromittere integriteten af din applikation.