Päritoluülese isoleerimise (Cross-Origin Isolation) rakendamine: JavaScript SharedArrayBufferi turvalisus

Tänapäeva keerulises veebikeskkonnas on turvalisus esmatähtis. Päritoluülene isoleerimine (Cross-Origin Isolation, COI) on oluline turvamehhanism, mis parandab oluliselt veebirakenduste turvalisust, eriti JavaScripti SharedArrayBuffer'i kasutamisel. See juhend annab põhjaliku ülevaate COI rakendamisest, selle eelistest ja praktilistest näidetest, et aidata teil oma veebirakendusi ülemaailmse publiku jaoks tõhusalt turvata.

Päritoluülese isoleerimise (COI) mõistmine

Päritoluülene isoleerimine (COI) on turvafunktsioon, mis isoleerib teie veebirakenduse täitmiskonteksti teistest päritoludest. See isoleerimine takistab pahatahtlikel veebisaitidel juurdepääsu tundlikele andmetele külgkanalirünnete, nagu Spectre ja Meltdown, kaudu. COI lubamisega loote sisuliselt oma rakendusele turvalisema liivakasti.

Enne COI-d olid veebilehed üldiselt haavatavad rünnakutele, mis võisid ära kasutada kaasaegsete protsessorite spekulatiivse täitmise funktsioone. Need rünnakud võisid lekitada andmeid üle päritolude piiride. SharedArrayBuffer, võimas JavaScripti funktsioon, mis võimaldab veebirakendustes suure jõudlusega mitmelõimelisust, süvendas neid riske. COI leevendab neid riske, tagades, et teie rakenduse mäluruum on isoleeritud.

Päritoluülese isoleerimise peamised eelised

• Parem turvalisus: Leevendab Spectre'i ja Meltdowni tüüpi rünnakuid, isoleerides teie rakenduse täitmiskonteksti.
• Võimaldab SharedArrayBuffer'i: Lubab SharedArrayBuffer'i ohutut kasutamist suure jõudlusega mitmelõimelisuse jaoks.
• Juurdepääs võimsatele API-dele: Avab juurdepääsu teistele võimsatele veebi-API-dele, mis nõuavad COI-d, näiteks suurema täpsusega kõrge eraldusvõimega taimeritele.
• Parem jõudlus: Lubades SharedArrayBuffer'i kasutamist, saavad rakendused arvutusmahukaid ülesandeid delegeerida töötajate lõimedele (worker threads), parandades üldist jõudlust.
• Kaitse saidiülese teabelekke vastu: Takistab pahatahtlikel skriptidel teistest päritoludest juurdepääsu teie rakenduses olevatele tundlikele andmetele.

Päritoluülese isoleerimise rakendamine: Samm-sammuline juhend

COI rakendamine hõlmab teie serveri konfigureerimist saatma spetsiifilisi HTTP-päiseid, mis annavad brauserile korralduse teie rakenduse päritolu isoleerida. Selleks on kolm peamist päist:

• Cross-Origin-Opener-Policy (COOP): Määrab, millised päritolud saavad teie dokumendiga jagada sirvimiskonteksti gruppi.
• Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP): Määrab, milliseid ressursse dokument saab teistest päritoludest laadida.
• Cross-Origin-Resource-Policy (CORP): Kasutatakse päritoluülese juurdepääsu kontrollimiseks ressurssidele taotleva päritolu põhjal. Kuigi see pole COI toimimiseks rangelt *nõutav*, on see oluline tagamaks, et ressursiomanikud saavad korralikult kontrollida, kes nende ressurssidele päritoluüleselt juurde pääseb.

Samm 1: Cross-Origin-Opener-Policy (COOP) päise seadistamine

COOP päis isoleerib teie rakenduse sirvimiskonteksti. Selle väärtuseks same-origin seadmine takistab eri päritoluga dokumentidel sama sirvimiskonteksti grupi jagamist. Sirvimiskonteksti grupp on sirvimiskontekstide (nt vahelehed, aknad, iframe'id) kogum, mis jagavad sama protsessi. Oma konteksti isoleerimisega vähendate päritoluüleste rünnakute ohtu.

Soovitatav väärtus: same-origin

HTTP päise näide:

            Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin
            

              
                Copy
              
            
          

Samm 2: Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP) päise seadistamine

COEP päis takistab teie dokumendil laadida ressursse teistest päritoludest, mis ei anna selleks selgesõnalist luba. See on ülioluline, et takistada ründajatel teie rakendusse pahatahtlike skriptide või andmete manustamist. Konkreetselt annab see brauserile korralduse blokeerida kõik päritoluülesed ressursid, mis ei ole andnud nõusolekut Cross-Origin-Resource-Policy (CORP) päise või CORS-päiste abil.

COEP päisel on kaks peamist väärtust:

• require-corp: See väärtus jõustab range päritoluülese isoleerimise. Teie rakendus saab laadida ainult ressursse, mis lubavad selgesõnaliselt päritoluülest juurdepääsu (kas CORP-i või CORS-i kaudu). See on soovitatav väärtus COI lubamiseks.
• credentialless: See väärtus võimaldab päritoluüleste ressursside toomist ilma mandaate (küpsised, autentimispäised) saatmata. See on kasulik avalike ressursside laadimisel ilma tundlikku teavet paljastamata. See seab ka Sec-Fetch-Mode päringupäise väärtuseks cors. Sel viisil taotletud ressursid peavad siiski saatma vastavad CORS-päised.

Soovitatav väärtus: require-corp

HTTP päise näide:

            Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp
            

              
                Copy
              
            
          

Kui kasutate väärtust credentialless, näeks päis välja selline:

            Cross-Origin-Embedder-Policy: credentialless
            

              
                Copy
              
            
          

Samm 3: Cross-Origin-Resource-Policy (CORP) päise seadistamine (valikuline, kuid soovitatav)

CORP päis võimaldab teil deklareerida päritolu(d), millel on lubatud konkreetset ressurssi laadida. Kuigi see pole põhilise COI toimimiseks rangelt *nõutav* (brauser blokeerib ressursid vaikimisi, kui COEP on seatud ja CORP/CORS päiseid pole), annab CORP-i kasutamine teile ressursi juurdepääsu üle üksikasjalikuma kontrolli ja hoiab ära tahtmatud tõrked, kui COEP on lubatud.

CORP päise võimalikud väärtused on järgmised:

• same-origin: Ainult *samast* päritolust pärinevad ressursid saavad seda ressurssi laadida.
• same-site: Ainult *samalt saidilt* (nt example.com) pärinevad ressursid saavad seda ressurssi laadida. Sait on domeen ja tippdomeen. Sama saidi erinevaid alamdomeene (nt app.example.com ja blog.example.com) peetakse samaks saidiks.
• cross-origin: Iga päritolu saab seda ressurssi laadida. See nõuab selgesõnalist CORS-i seadistamist ressurssi serveerivas serveris.

HTTP päiste näited:

            Cross-Origin-Resource-Policy: same-origin
Cross-Origin-Resource-Policy: same-site
Cross-Origin-Resource-Policy: cross-origin
            

              
                Copy
              
            
          

Serveri seadistamise näited

Konkreetne seadistusmeetod sõltub teie veebiserverist. Siin on mõned näited levinumate serverikonfiguratsioonide kohta:

Apache

Lisage oma Apache'i konfiguratsioonifaili (nt .htaccess või httpd.conf) järgmised päised:

            Header set Cross-Origin-Opener-Policy "same-origin"
Header set Cross-Origin-Embedder-Policy "require-corp"
            

              
                Copy
              
            
          

Nginx

Lisage oma Nginxi konfiguratsioonifaili (nt nginx.conf) serveriplokki järgmised päised:

            add_header Cross-Origin-Opener-Policy "same-origin";
add_header Cross-Origin-Embedder-Policy "require-corp";
            

              
                Copy
              
            
          

Node.js (Express)

Oma Expressi rakenduses saate päiste seadistamiseks kasutada vahevara (middleware):

            app.use((req, res, next) => {
  res.setHeader("Cross-Origin-Opener-Policy", "same-origin");
  res.setHeader("Cross-Origin-Embedder-Policy", "require-corp");
  next();
});
            

              
                Copy
              
            
          

Staatiliste failide serveerimisel veenduge, et ka staatiliste failide server (nt express.static) sisaldaks neid päiseid.

Globaalse CDN-i seadistamine (nt Cloudflare, Akamai)

Kui kasutate CDN-i, saate päised seadistada otse CDN-i juhtpaneelil. See tagab, et päiseid rakendatakse järjepidevalt kõigile CDN-i kaudu edastatavatele päringutele.

Päritoluülese isoleerimise kontrollimine

Pärast päiste seadistamist saate kontrollida, kas COI on lubatud, brauseri arendajatööriistade abil. Avage Chrome'is arendajatööriistad ja navigeerige vahekaardile "Application". Valige jaotises "Frames" oma rakenduse päritolu. Peaksite nägema jaotist nimega "Cross-Origin Isolation", mis näitab, et COI on lubatud. Alternatiivina saate JavaScripti abil kontrollida SharedArrayBuffer'i ja muude COI-st sõltuvate funktsioonide olemasolu:

            if (typeof SharedArrayBuffer !== 'undefined') {
  console.log('SharedArrayBuffer on saadaval (COI on tõenäoliselt lubatud)');
} else {
  console.log('SharedArrayBuffer ei ole saadaval (COI ei pruugi olla lubatud)');
}
            

              
                Copy
              
            
          

Levinud probleemide tõrkeotsing

COI rakendamine võib mõnikord põhjustada probleeme, kui ressursid ei ole päritoluülese juurdepääsu lubamiseks õigesti seadistatud. Siin on mõned levinud probleemid ja lahendused:

1. Ressursside laadimise vead

Kui ilmnevad vead, mis viitavad ressursside blokeerimisele COEP-i tõttu, tähendab see, et ressursid ei saada õigeid CORP- või CORS-päiseid. Veenduge, et kõik laaditavad päritoluülesed ressursid oleksid seadistatud sobivate päistega.

Lahendus:

• Teie kontrolli all olevate ressursside puhul: Lisage CORP päis ressurssi serveerivale serverile. Kui ressurss on mõeldud juurdepääsuks mis tahes päritolust, kasutage Cross-Origin-Resource-Policy: cross-origin ja seadistage CORS-päised, et teie päritolu selgesõnaliselt lubada.
• Kolmandate osapoolte CDN-idest pärinevate ressursside puhul: Kontrollige, kas CDN toetab CORS-päiste seadistamist. Kui ei, kaaluge ressursi ise hostimist või teise CDN-i kasutamist.

2. Sega sisu (Mixed Content) vead

Sega sisu vead tekivad, kui laadite turvaliselt (HTTPS) lehelt ebaturvalisi (HTTP) ressursse. COI nõuab, et kõik ressursid laaditaks üle HTTPS-i.

Lahendus:

• Veenduge, et kõik ressursid laaditaks üle HTTPS-i. Uuendage kõik HTTP URL-id HTTPS-iks.
• Seadistage oma server automaatselt suunama HTTP-päringud HTTPS-ile.

3. CORS-i vead

CORS-i vead tekivad, kui päritoluülene päring blokeeritakse, kuna server ei luba juurdepääsu teie päritolust.

Lahendus:

• Seadistage ressurssi serveeriv server saatma sobivaid CORS-päiseid, sealhulgas Access-Control-Allow-Origin, Access-Control-Allow-Methods ja Access-Control-Allow-Headers.

4. Brauseri ühilduvus

Kuigi COI on kaasaegsete brauserite poolt laialdaselt toetatud, ei pruugi vanemad brauserid seda täielikult toetada. Ühilduvuse tagamiseks on oluline oma rakendust erinevates brauserites testida.

Lahendus:

• Pakkuge tagavaramehhanism vanematele brauseritele, mis COI-d ei toeta. See võib hõlmata SharedArrayBuffer'it nõudvate funktsioonide keelamist või alternatiivsete tehnikate kasutamist.
• Teavitage vanemate brauserite kasutajaid, et nad võivad kogeda vähendatud funktsionaalsust või turvalisust.

Praktilised näited ja kasutusjuhud

Siin on mõned praktilised näited selle kohta, kuidas COI-d saab kasutada reaalsetes rakendustes:

1. Suure jõudlusega pilditöötlus

Pilditöötluse veebirakendus saab kasutada SharedArrayBuffer'it arvutusmahukate ülesannete teostamiseks töötajate lõimedes, näiteks filtrite rakendamiseks või piltide suuruse muutmiseks. COI tagab, et pildiandmed on kaitstud päritoluüleste rünnakute eest.

2. Heli- ja videotöötlus

Heli- või videotöötluse veebirakendused saavad kasutada SharedArrayBuffer'it heli- või videoandmete reaalajas töötlemiseks. COI on oluline tundliku heli- või videosisu privaatsuse kaitsmiseks.

3. Teaduslikud simulatsioonid

Veebipõhised teaduslikud simulatsioonid saavad kasutada SharedArrayBuffer'it keerukate arvutuste paralleelseks teostamiseks. COI tagab, et simulatsiooniandmeid ei ohustaks pahatahtlikud skriptid.

4. Koostööl põhinev redigeerimine

Koostööl põhineva redigeerimise veebirakendused saavad kasutada SharedArrayBuffer'it mitme kasutaja vaheliste muudatuste reaalajas sünkroonimiseks. COI on kriitilise tähtsusega jagatud dokumendi terviklikkuse ja konfidentsiaalsuse säilitamiseks.

Veebiturvalisuse ja COI tulevik

Päritoluülene isoleerimine on oluline samm turvalisema veebi suunas. Kuna veebirakendused muutuvad üha keerukamaks ja tuginevad võimsamatele API-dele, muutub COI veelgi olulisemaks. Brauserite tootjad töötavad aktiivselt COI toe parandamise ja arendajatele selle rakendamise lihtsustamise nimel. Samuti arendatakse uusi veebistandardeid veebiturvalisuse edasiseks parandamiseks.

Kokkuvõte

Päritoluülese isoleerimise rakendamine on hädavajalik veebirakenduste turvamiseks, mis kasutavad SharedArrayBuffer'it ja teisi võimsaid veebi-API-sid. Järgides selles juhendis toodud samme, saate oluliselt parandada oma veebirakenduste turvalisust ja kaitsta oma kasutajaid päritoluüleste rünnakute eest. Ärge unustage pärast COI rakendamist oma rakendust hoolikalt testida, et veenduda kõigi ressursside korrektses laadimises ja rakenduse ootuspärases toimimises. Turvalisuse eelistamine ei ole pelgalt tehniline kaalutlus; see on pühendumus teie ülemaailmse kasutajaskonna ohutusele ja usaldusele.