API Trusted Types: Reforzando la seguridad mediante la manipulación segura del DOM

En la batalla continua contra las vulnerabilidades web, los ataques de Cross-Site Scripting (XSS) siguen siendo una amenaza persistente. Estos ataques explotan vulnerabilidades en aplicaciones web para inyectar scripts maliciosos en sitios web confiables, permitiendo a los atacantes robar datos sensibles, desfigurar sitios web o redirigir a los usuarios a sitios maliciosos. Para combatir esto, la API Trusted Types emerge como un poderoso mecanismo de defensa, promoviendo la manipulación segura del DOM y reduciendo significativamente el riesgo de vulnerabilidades XSS.

Entendiendo el Cross-Site Scripting (XSS)

Los ataques XSS ocurren cuando los datos proporcionados por el usuario se incorporan incorrectamente en la salida de una página web sin una sanitización o codificación adecuada. Existen tres tipos principales de XSS:

• XSS Almacenado (Stored XSS): El script malicioso se almacena permanentemente en el servidor de destino (p. ej., en una base de datos, una publicación de foro o una sección de comentarios). Cuando otros usuarios acceden a los datos almacenados, el script se ejecuta en sus navegadores.
• XSS Reflejado (Reflected XSS): El script malicioso se incrusta en una URL o en el envío de un formulario y se refleja inmediatamente al usuario en la respuesta. Esto generalmente implica engañar al usuario para que haga clic en un enlace malicioso.
• XSS Basado en DOM (DOM-based XSS): El script malicioso explota vulnerabilidades en el propio código JavaScript del lado del cliente, en lugar de depender del almacenamiento de datos o el reflejo del lado del servidor. Esto a menudo implica manipular directamente el Modelo de Objetos del Documento (DOM).

Tradicionalmente, los desarrolladores han dependido de la validación de entradas y la codificación de salidas para prevenir los ataques XSS. Aunque estas técnicas son esenciales, pueden ser complejas de implementar correctamente y a menudo son propensas a errores. La API Trusted Types proporciona un enfoque más robusto y amigable para el desarrollador al hacer cumplir prácticas de codificación seguras a nivel del DOM.

Introducción a la API Trusted Types

La API Trusted Types, una característica de seguridad de la plataforma web, ayuda a los desarrolladores a escribir aplicaciones web más seguras al restringir el uso de métodos de manipulación del DOM potencialmente peligrosos. Impone la regla de que los "sinks" de XSS del DOM (ubicaciones donde puede ocurrir la inyección de scripts) solo pueden aceptar valores que han sido explícitamente sanitizados y envueltos en un "Trusted Type". Esto crea esencialmente un sistema de tipos para las cadenas de texto utilizadas para manipular el DOM, donde los datos no confiables no se pueden pasar directamente a estos sinks.

Conceptos clave:

• Sinks de XSS del DOM: Son las propiedades y métodos que se utilizan más comúnmente para inyectar scripts en una página. Algunos ejemplos incluyen innerHTML, outerHTML, src, href y document.write.
• Trusted Types (Tipos Confiables): Son objetos envolventes especiales que indican que una cadena de texto ha sido cuidadosamente examinada y es segura para usar en un sink de XSS del DOM. La API proporciona varios Trusted Types incorporados, como TrustedHTML, TrustedScript y TrustedScriptURL.
• Políticas de Tipo (Type Policies): Son reglas que definen cómo se pueden crear y utilizar los Trusted Types. Especifican qué funciones tienen permitido crear Trusted Types y cómo se sanitizan o validan las cadenas de texto subyacentes.

Cómo funcionan los Trusted Types

El principio fundamental de Trusted Types es evitar que los desarrolladores pasen directamente cadenas de texto no confiables a los sinks de XSS del DOM. Cuando los Trusted Types están habilitados, el navegador lanza un TypeError si se utiliza una cadena de texto normal en un lugar donde se espera un Trusted Type.

Para usar Trusted Types, primero debes definir una política de tipo. Una política de tipo es un objeto de JavaScript que especifica cómo se pueden crear los Trusted Types. Por ejemplo:

if (window.trustedTypes && window.trustedTypes.createPolicy) {
  window.myPolicy = trustedTypes.createPolicy('myPolicy', {
    createHTML: function(input) {
      // Sanitizar la entrada aquí. Esto es un marcador de posición; utiliza una biblioteca de sanitización real.
      let sanitized = DOMPurify.sanitize(input); // Ejemplo usando DOMPurify
      return sanitized;
    },
    createScriptURL: function(input) {
      // Validar la entrada aquí para asegurar que es una URL segura.
      if (input.startsWith('https://example.com/')) {
        return input;
      } else {
        throw new Error('Untrusted URL: ' + input);
      }
    },
    createScript: function(input) {
         //Ten mucho cuidado al crear scripts, solo hazlo si sabes lo que estás haciendo
         return input;
    }
  });
}

En este ejemplo, creamos una política de tipo llamada "myPolicy" con tres funciones: createHTML, createScriptURL y createScript. La función createHTML sanitiza la cadena de entrada usando una biblioteca de sanitización como DOMPurify. La función createScriptURL valida la entrada para asegurar que es una URL segura. La función createScript debe usarse con extrema precaución, idealmente evitándola si es posible, ya que permite la ejecución de scripts arbitrarios.

Una vez creada una política de tipo, puedes usarla para crear Trusted Types:

let untrustedHTML = '';
let trustedHTML = myPolicy.createHTML(untrustedHTML);

document.getElementById('myElement').innerHTML = trustedHTML;

En este ejemplo, pasamos una cadena de HTML no confiable a la función createHTML de nuestra política de tipo. La función sanitiza la cadena y devuelve un objeto TrustedHTML. Luego podemos asignar de forma segura este objeto TrustedHTML a la propiedad innerHTML de un elemento sin arriesgarnos a un ataque XSS.

Beneficios de usar Trusted Types

• Seguridad Mejorada: Los Trusted Types reducen significativamente el riesgo de ataques XSS al evitar que los desarrolladores pasen directamente cadenas no confiables a los sinks de XSS del DOM.
• Mejora de la Calidad del Código: Los Trusted Types animan a los desarrolladores a pensar más detenidamente sobre la sanitización y validación de datos, lo que conduce a una mejor calidad del código y mejores prácticas de seguridad.
• Revisiones de Seguridad Simplificadas: Los Trusted Types facilitan la identificación y revisión de posibles vulnerabilidades XSS en el código, ya que el uso de los sinks de XSS del DOM está explícitamente controlado por políticas de tipo.
• Compatibilidad con CSP: Los Trusted Types se pueden utilizar junto con la Política de Seguridad de Contenidos (CSP) para mejorar aún más la seguridad de las aplicaciones web.

Consideraciones de implementación

La implementación de Trusted Types requiere una planificación y ejecución cuidadosas. Aquí hay algunas consideraciones importantes:

• Identificar los Sinks de XSS del DOM: El primer paso es identificar todos los sinks de XSS del DOM en tu aplicación. Estas son las propiedades y métodos que se utilizan para manipular el DOM y que podrían ser explotados por ataques XSS.
• Elegir una Biblioteca de Sanitización: Selecciona una biblioteca de sanitización de buena reputación y bien mantenida para sanitizar los datos no confiables antes de crear Trusted Types. DOMPurify es una opción popular y efectiva. Asegúrate de configurarla correctamente para tus necesidades específicas.
• Definir Políticas de Tipo: Crea políticas de tipo que especifiquen cómo se pueden crear y utilizar los Trusted Types. Considera cuidadosamente la lógica de sanitización y validación en tus políticas de tipo para asegurar que sean efectivas en la prevención de ataques XSS.
• Actualizar el Código: Actualiza tu código para usar Trusted Types siempre que estés manipulando el DOM con datos potencialmente no confiables. Reemplaza las asignaciones directas a los sinks de XSS del DOM con asignaciones de Trusted Types.
• Probar Exhaustivamente: Prueba tu aplicación a fondo después de implementar Trusted Types para asegurar que funcione correctamente y que no haya regresiones. Presta especial atención a las áreas donde estás manipulando el DOM.
• Estrategia de Migración: Implementar Trusted Types en una base de código grande y existente puede ser un desafío. Considera una estrategia de migración gradual, comenzando por las áreas más críticas de tu aplicación. Inicialmente, puedes habilitar Trusted Types en modo de "solo informe" (report-only) para identificar violaciones sin romper tu aplicación.

Escenarios de ejemplo

Veamos algunos ejemplos prácticos de cómo se pueden usar los Trusted Types en diferentes escenarios:

Escenario 1: Mostrar contenido generado por el usuario

Un sitio web permite a los usuarios enviar comentarios y publicaciones. Sin Trusted Types, mostrar este contenido podría ser vulnerable a ataques XSS. Al usar Trusted Types, puedes sanitizar el contenido generado por el usuario antes de mostrarlo, asegurando que se eliminen los scripts maliciosos.

// Antes de Trusted Types:
// document.getElementById('comments').innerHTML = userComment; // Vulnerable a XSS

// Después de Trusted Types:
let trustedHTML = myPolicy.createHTML(userComment);
document.getElementById('comments').innerHTML = trustedHTML;

Escenario 2: Cargar archivos JavaScript externos

Un sitio web carga dinámicamente archivos JavaScript desde fuentes externas. Sin Trusted Types, un atacante malicioso podría reemplazar uno de estos archivos con su propio script malicioso. Al usar Trusted Types, puedes validar la URL del archivo de script antes de cargarlo, asegurando que provenga de una fuente confiable.

// Antes de Trusted Types:
// let script = document.createElement('script');
// script.src = untrustedURL; // Vulnerable a XSS
// document.head.appendChild(script);

// Después de Trusted Types:
let trustedScriptURL = myPolicy.createScriptURL(untrustedURL);
let script = document.createElement('script');
script.src = trustedScriptURL;
document.head.appendChild(script);

Escenario 3: Establecer atributos de elementos

Un sitio web establece atributos en elementos del DOM basados en la entrada del usuario. Por ejemplo, al establecer el atributo `href` de una etiqueta de anclaje. Sin Trusted Types, un atacante malicioso podría inyectar una URI de JavaScript, lo que llevaría a un XSS. Con Trusted Types, puedes validar la URL antes de establecer el atributo.

// Antes de Trusted Types:
// anchorElement.href = userInputURL; // Vulnerable a XSS

// Después de Trusted Types:
let trustedURL = myPolicy.createScriptURL(userInputURL);
anchorElement.href = trustedURL;

Trusted Types y la Política de Seguridad de Contenidos (CSP)

Los Trusted Types funcionan bien en conjunto con la Política de Seguridad de Contenidos (CSP) para proporcionar una defensa en profundidad contra los ataques XSS. CSP es un mecanismo de seguridad que te permite especificar qué fuentes de contenido están permitidas para ser cargadas en tu sitio web. Al combinar Trusted Types con CSP, puedes crear una aplicación web altamente segura.

Para habilitar Trusted Types en CSP, puedes usar la directiva require-trusted-types-for. Esta directiva especifica que los Trusted Types son necesarios para todos los sinks de XSS del DOM. Por ejemplo:

Content-Security-Policy: require-trusted-types-for 'script'; trusted-types myPolicy;

Este encabezado CSP le dice al navegador que exija Trusted Types para toda la ejecución de scripts y que solo permita los Trusted Types creados por la política de tipo "myPolicy".

Soporte de Navegadores y Polyfills

El soporte de los navegadores para Trusted Types está creciendo, pero aún no está universalmente disponible. A finales de 2024, los principales navegadores como Chrome, Firefox y Edge tienen un buen soporte. El soporte de Safari está rezagado. Consulta CanIUse.com para obtener la información más reciente sobre la compatibilidad de los navegadores.

Para navegadores más antiguos que no soportan Trusted Types de forma nativa, puedes usar un polyfill. Un polyfill es un fragmento de código JavaScript que proporciona la funcionalidad de una característica más nueva en navegadores antiguos. Hay varios polyfills de Trusted Types disponibles, como el proporcionado por Google. Sin embargo, los polyfills no proporcionan el mismo nivel de seguridad que el soporte nativo. Principalmente ayudan con la compatibilidad y te permiten comenzar a usar la API incluso si algunos de tus usuarios están en navegadores más antiguos.

Alternativas y consideraciones

Aunque los Trusted Types ofrecen un aumento significativo de la seguridad, es importante reconocer enfoques alternativos y escenarios donde podrían no ser la solución perfecta:

• Integración con Frameworks: Los frameworks modernos de JavaScript como React, Angular y Vue.js a menudo manejan la manipulación del DOM de una manera que mitiga los riesgos de XSS. Estos frameworks suelen escapar los datos por defecto y fomentan el uso de patrones de codificación seguros. Sin embargo, incluso con frameworks, todavía es posible introducir vulnerabilidades de XSS si se omiten las protecciones integradas del framework o si se utiliza incorrectamente dangerouslySetInnerHTML (React) o funcionalidades similares.
• Validación Estricta de Entradas y Codificación de Salidas: Los métodos tradicionales de validación de entradas y codificación de salidas siguen siendo cruciales. Los Trusted Types complementan estas técnicas; no las reemplazan. La validación de entradas asegura que los datos que ingresan a tu aplicación estén bien formados y se adhieran a los formatos esperados. La codificación de salidas asegura que los datos se escapen correctamente cuando se muestran en la página, evitando que los navegadores los interpreten como código.
• Sobrecarga de Rendimiento: Aunque generalmente es mínima, puede haber una ligera sobrecarga de rendimiento asociada con los procesos de sanitización y validación requeridos por los Trusted Types. Es esencial analizar el rendimiento de tu aplicación para identificar cualquier cuello de botella y optimizar en consecuencia.
• Carga de Mantenimiento: Implementar y mantener Trusted Types requiere una sólida comprensión de la estructura del DOM y el flujo de datos de tu aplicación. La creación y gestión de políticas de tipo puede aumentar la carga de mantenimiento.

Ejemplos del mundo real y estudios de caso

Varias organizaciones han implementado con éxito Trusted Types para mejorar la seguridad de sus aplicaciones web. Por ejemplo, Google ha utilizado Trusted Types extensivamente en sus productos y servicios. Otras empresas de los sectores financiero y de comercio electrónico, donde la seguridad es primordial, también están adoptando Trusted Types para salvaguardar los datos sensibles de los usuarios y prevenir el fraude financiero. Estos ejemplos del mundo real demuestran la eficacia de los Trusted Types para mitigar los riesgos de XSS en entornos complejos y de alto riesgo.

Conclusión

La API Trusted Types representa un avance significativo en la seguridad de las aplicaciones web, proporcionando un mecanismo robusto y amigable para el desarrollador para prevenir ataques XSS. Al hacer cumplir prácticas seguras de manipulación del DOM y promover una cuidadosa sanitización y validación de datos, los Trusted Types capacitan a los desarrolladores para construir aplicaciones web más seguras y confiables. Aunque la implementación de Trusted Types requiere una planificación y ejecución cuidadosas, los beneficios en términos de seguridad mejorada y calidad del código bien valen el esfuerzo. A medida que el soporte de los navegadores para Trusted Types continúa creciendo, es probable que se convierta en una herramienta cada vez más importante en la lucha contra las vulnerabilidades web.

Como audiencia global, adoptar las mejores prácticas de seguridad como el uso de Trusted Types no se trata solo de proteger aplicaciones individuales, sino de fomentar una web más segura y confiable para todos. Esto es especialmente crucial en un mundo globalizado donde los datos fluyen a través de las fronteras y las brechas de seguridad pueden tener consecuencias de gran alcance. Ya seas un desarrollador en Tokio, un profesional de la seguridad en Londres o el dueño de un negocio en São Paulo, comprender e implementar tecnologías como Trusted Types es esencial para construir un ecosistema digital seguro y resiliente.