JavaScripti sektsioonid: liivakastis koodi käivitamine ja turvalisus

Veebiarenduse dünaamilisel maastikul on turvalisus esmatähtis. Kuna veebirakendused muutuvad üha keerukamaks ja integreerivad kolmandate osapoolte koodi, kasvab märkimisväärselt risk, et pahatahtlik või vigane kood mõjutab kogu rakendust. JavaScripti sektsioonid pakuvad võimsa mehhanismi nende riskide leevendamiseks, luues isoleeritud täitmiskeskkondi, mis paigutavad koodi tõhusalt liivakasti ja takistavad sellel segamast ülejäänud rakendust. See artikkel süveneb JavaScripti sektsioonide kontseptsiooni, uurides nende eeliseid, rakendamise üksikasju ja erinevaid kasutusjuhte.

Mis on JavaScripti sektsioonid?

JavaScripti sektsioonid, mida sageli mainitakse ka Realms'ide ja ShadowRealm'ide kontekstis (kuigi need ei ole täpselt sama asi, uurime erinevusi hiljem), on viis luua turvaline ja isoleeritud täitmiskeskkond JavaScripti koodi jaoks. Mõelge neist kui eraldi "konteineritest", kus kood saab joosta ilma juurdepääsuta põhirakenduse globaalsele skoobile või muudele tundlikele ressurssidele. See isolatsioon on ülioluline ebausaldusväärse koodi, näiteks kolmandate osapoolte teekide või kasutajate esitatud skriptide käivitamiseks, ilma et see ohustaks kogu rakenduse turvalisust ja terviklikkust.

Traditsiooniliselt tugineb JavaScript ühele globaalsele täitmiskontekstile, mida sageli nimetatakse "sfääriks" (realm). Kuigi see mudel lihtsustab arendust, kätkeb see endas ka turvariske, kuna igal sfääris töötaval koodil on juurdepääs kõigile sellele saadaolevatele ressurssidele. See tähendab, et pahatahtlik skript võib potentsiaalselt pääseda ligi tundlikele andmetele, muuta rakenduse käitumist või isegi süstida suvalist koodi.

Sektsioonid lahendavad selle probleemi, luues eraldi sfäärid, millest igaühel on oma globaalne skoop ja sisseehitatud objektide komplekt. Sektsiooni sees töötav kood on piiratud oma sfääriga, takistades sellel otse juurde pääseda või muuta ressursse väljaspool seda sfääri. See isolatsioon pakub tugevat turvakihti, tagades, et ebausaldusväärne kood ei saa kahjustada põhirakenduse terviklikkust.

JavaScripti sektsioonide kasutamise eelised

• Kõrgendatud turvalisus: Sektsioonide kasutamise peamine eelis on parem turvalisus. Isoleerides ebausaldusväärse koodi, saate takistada selle juurdepääsu tundlikele andmetele või rakenduse käitumise muutmist. See on eriti oluline kolmandate osapoolte teekide integreerimisel või kasutajate esitatud skriptide käivitamisel.
• Parem stabiilsus: Sektsioonid võivad parandada ka teie rakenduse stabiilsust. Kui sektsioonis töötav skript jookseb kokku või annab vea, ei mõjuta see ülejäänud rakendust. See võib vältida ootamatut käitumist ja parandada üldist kasutajakogemust.
• Vähendatud sõltuvused: Sektsioonid aitavad vähendada teie rakenduse eri osade vahelisi sõltuvusi. Isoleerides koodi sektsioonidesse, saate minimeerida erinevate teekide või moodulite vaheliste konfliktide riski. See võib lihtsustada arendust ja hooldust.
• Koodi kaasaskantavus: Sektsioonid võivad parandada koodi kaasaskantavust. Konkreetses sektsioonis töötamiseks kirjutatud koodi saab hõlpsasti teistesse rakendustesse või keskkondadesse üle viia, ilma et oleks vaja olulisi muudatusi.
• Peeneteraline kontroll: Sektsioonid pakuvad granulaarset kontrolli nende sees töötavale koodile kättesaadavate ressursside üle. See võimaldab teil kohandada keskkonda vastavalt koodi spetsiifilistele vajadustele, minimeerides turvaaukude riski.

JavaScripti Realms ja ShadowRealms: lähemalt

"Realms" ja hiljuti ka "ShadowRealms" mõisted on tihedalt seotud JavaScripti sektsioonidega ning on olulised, et mõista JavaScripti koodi isolatsiooni ja turvalisuse laiemat maastikku. Vaatame neid mõisteid lähemalt:

Realms

JavaScripti kontekstis tähistab Realm globaalset täitmiskeskkonda. Igal Realm'il on oma globaalne objekt (nagu `window` brauserites või `global` Node.js-is), oma sisseehitatud objektide komplekt (nagu `Array`, `Object`, `String`) ja oma täitmiskontekst. Traditsiooniliselt töötab brauseri aken või Node.js protsess ühes Realm'is.

Realm'id võimaldavad teil laadida ja käivitada JavaScripti koodi põhirakenduse kontekstist eraldi. See pakub teatavat isolatsiooni taset, kuid on oluline mõista, et Realm'id *ei ole* vaikimisi tugev turvapiir. Erinevates Realm'ides olev kood saab siiski omavahel suhelda ja potentsiaalselt üksteist segada, kui seda hoolikalt ei hallata. Seda seetõttu, et kuigi neil on eraldi globaalsed objektid, saavad nad jagada objekte ja funktsioone erinevate mehhanismide kaudu.

Näide: Kujutage ette, et loote brauserilaiendust, mis peab käivitama koodi kolmanda osapoole veebisaidilt. Saate selle koodi laadida eraldi Realm'i, et takistada sellel otsest juurdepääsu teie laienduse siseandmetele või brauseri DOM-i ootamatul viisil manipuleerimist. Siiski peaksite olema ettevaatlik, kuidas te andmeid Realm'ide vahel edastate, et vältida võimalikke turvaprobleeme.

ShadowRealms

Hiljuti kasutusele võetud ShadowRealm'id on loodud pakkuma traditsiooniliste Realm'idega võrreldes tugevamat isolatsiooni. Nende eesmärk on lahendada mõningaid Realm'ide turvapiiranguid, luues robustsema piiri erinevate JavaScripti täitmiskeskkondade vahel. ShadowRealm'id on (selle kirjutamise ajal) ettepanek uue funktsiooni jaoks JavaScriptis. Mõned keskkonnad toetavad seda natiivselt, teised aga vajavad polyfill'i.

Peamine erinevus ShadowRealm'ide ja Realm'ide vahel on see, et ShadowRealm'id pakuvad globaalse keskkonna täielikumat eraldamist. Nad takistavad vaikimisi juurdepääsu algse Realm'i sisemistele objektidele (intrinsics, nagu `Array`, `Object`, `String`), sundides ShadowRealm'is olevat koodi kasutama oma isoleeritud versioone. See muudab ShadowRealm'is oleva koodi jaoks oluliselt raskemaks oma liivakastist välja pääseda ja põhirakenduse kontekstiga ootamatul viisil suhelda.

Näide: Mõelge stsenaariumile, kus loote platvormi, mis võimaldab kasutajatel üles laadida ja käivitada kohandatud JavaScripti koodi. Kasutades ShadowRealm'e, saate luua selle koodi käivitamiseks üliturvalise keskkonna, mis takistab sellel juurdepääsu tundlikele andmetele või platvormi põhifunktsioonide segamist. Kuna ShadowRealm'is olev kood ei pääse otse ligi algse Realm'i sisseehitatud objektidele, on tal palju raskem teostada pahatahtlikke toiminguid.

Kuidas ShadowRealm'id turvalisust parandavad

• Sisemiste objektide isolatsioon: ShadowRealm'id isoleerivad JavaScripti põhilised sisemised objektid, takistades juurdepääsu algse keskkonna sisseehitatud objektidele. See muudab pahatahtliku koodi jaoks liivakastist väljapääsemise palju raskemaks.
• Globaalse objekti isolatsioon: Igal ShadowRealm'il on oma isoleeritud globaalne objekt, mis takistab koodil juurdepääsu põhirakenduse globaalsele olekule või selle muutmist.
• Objektigraafi isolatsioon: ShadowRealm'id pakuvad mehhanisme objektide jagamise hoolikaks kontrollimiseks Realm'ide vahel, minimeerides tahtmatute interaktsioonide või andmelekete riski.

JavaScripti sektsioonid: praktilised näited ja kasutusjuhud

Sektsioonidel ning Realm'ide ja ShadowRealm'ide kontseptsioonidel on veebiarenduses lai valik praktilisi rakendusi. Siin on mõned näited:

• Kolmanda osapoole koodi käivitamine: Nagu varem mainitud, on sektsioonid ideaalsed kolmandate osapoolte teekide või skriptide käivitamiseks. Isoleerides selle koodi sektsiooni, saate takistada sellel teie rakenduse segamist või tundlikele andmetele juurdepääsu. Kujutage ette keeruka diagrammiteegi integreerimist välisest allikast. Käivitades selle sektsioonis, isoleerite potentsiaalsed vead või turvaaugud põhirakendusest.
• Kasutaja esitatud skriptid: Kui teie rakendus võimaldab kasutajatel esitada kohandatud JavaScripti koodi (nt koodiredaktoris või skriptimiskeskkonnas), on sektsioonid turvalisuse tagamiseks hädavajalikud. Saate neid skripte käivitada sektsioonides, et takistada neil juurdepääsu teie rakenduse andmetele või pahatahtlike toimingute tegemist. Mõelge veebisaidile, mis võimaldab kasutajatel luua ja jagada kohandatud vidinaid. Kasutades sektsioone, saab iga vidin joosta oma isoleeritud keskkonnas, mis takistab sellel mõjutamast teisi vidinaid või peamist veebisaiti.
• Web Workerid: Web Workerid on viis JavaScripti koodi käivitamiseks taustal, ilma et see blokeeriks peamist lõime. Sektsioone saab kasutada Web Workerite isoleerimiseks peamisest lõimest, parandades turvalisust ja stabiilsust. See on eriti kasulik arvutusmahukate ülesannete puhul, mis muidu aeglustaksid kasutajaliidest.
• Brauserilaiendused: Brauserilaiendused nõuavad sageli juurdepääsu tundlikele andmetele ja funktsioonidele. Sektsioone saab kasutada laienduse erinevate osade isoleerimiseks, vähendades turvaaukude riski. Kujutage ette laiendust, mis haldab paroole. Isoleerides paroolide salvestamise ja haldamise loogika sektsiooni, saate seda kaitsta pahatahtliku koodi eest, mis võib proovida kasutaja mandaatidele juurde pääseda või neid varastada.
• Mikro-esiosad (Microfrontends): Mikro-esiosa arhitektuuris arendatakse ja juurutatakse rakenduse erinevaid osi iseseisvalt. Sektsioone saab kasutada nende mikro-esiosade üksteisest isoleerimiseks, vältides konflikte ja parandades turvalisust.
• Koodi ohutu hindamine: Sektsioone saab kasutada ohutu keskkonna loomiseks suvalise JavaScripti koodi hindamiseks. See on kasulik rakendustes, mis peavad koodi dünaamiliselt käivitama, näiteks veebipõhised koodiredaktorid või liivakastis JavaScripti keskkonnad.

JavaScripti sektsioonide rakendamine: tehnikad ja kaalutlused

Kuigi JavaScripti sektsioonide kontseptsioon on suhteliselt lihtne, nõuab nende tõhus rakendamine erinevate tegurite hoolikat kaalumist. Siin on mõned tehnikad ja kaalutlused sektsioonide rakendamiseks teie rakendustes:

Realms'ide ja ShadowRealm'ide kasutamine

Nagu varem arutatud, on Realms ja ShadowRealms põhilised ehituskivid isoleeritud JavaScripti täitmiskeskkondade loomiseks. Siin on, kuidas saate neid kasutada:

            
// Realms'ide kasutamine (nõuab hoolikat objektide jagamise haldamist)
const realm = new Realm();
realm.evaluate("console.log('Tere Realm'ist!');");

// ShadowRealm'ide kasutamine (pakub tugevamat isolatsiooni)
// (See on näide hüpoteetilise ShadowRealm API kasutamisest)
const shadowRealm = new ShadowRealm();
shadowRealm.evaluate("console.log('Tere ShadowRealm'ist!');");

            

              
                Copy
              
            
          

Olulised kaalutlused:

• Objektide jagamine: Realms'ide kasutamisel olge eriti ettevaatlik, kuidas te objekte Realm'ide vahel jagate. Kontrollimatu objektide jagamine võib õõnestada Realm'ide pakutavat isolatsiooni. Kaaluge tehnikate, nagu kloonimine või serialiseerimine/deserialiseerimine, kasutamist andmete edastamiseks Realm'ide vahel ilma viiteid jagamata.
• Turvaauditid: Auditeerige oma koodi regulaarselt, et tuvastada potentsiaalseid turvaauke, mis on seotud Realm'ide ja objektide jagamisega.
• ShadowRealm'ide tugi: Kontrollige brauseri või JavaScripti keskkonna tuge ShadowRealm'idele, kuna need on suhteliselt uus funktsioon. Kui natiivne tugi puudub, võib olla vajalik kasutada polyfill'i.

Alternatiivid natiivsetele Realms'idele/ShadowRealm'idele (iframe'ide kasutamine)

Enne Realms'ide ja ShadowRealm'ide laialdast kasutuselevõttu kasutati veebibrauserites koodi isolatsiooni saavutamiseks sageli iframe'e. Kuigi need pole nii turvalised ega paindlikud kui Realms/ShadowRealms, võivad iframe'id teatud olukordades siiski olla elujõuline valik, eriti vanemate brauserite puhul, millel puudub natiivne tugi Realms'idele/ShadowRealm'idele.

Igal iframe'il on oma dokument ja globaalne skoop, mis loob tõhusalt eraldi täitmiskeskkonna. Iframe'is töötav kood ei pääse otse juurde pealehe DOM-ile ega JavaScripti keskkonnale ja vastupidi.

Näide:

            
// Loo iframe element
const iframe = document.createElement('iframe');

// Määra iframe'i allikaks tühi leht või konkreetne URL
iframe.src = 'about:blank'; // Või URL liivakastis HTML-lehele

// Lisa iframe dokumendile
document.body.appendChild(iframe);

// Pääse ligi iframe'i aknobjektile
const iframeWindow = iframe.contentWindow;

// Käivita kood iframe'i kontekstis
iframeWindow.eval("console.log('Tere iframe'ist!');");

            

              
                Copy
              
            
          

Iframe'ide piirangud liivakastis kasutamiseks:

• DOM-i juurdepääs: Kuigi iframe'id pakuvad isolatsiooni, saavad nad teatud määral siiski suhelda pealehe DOM-iga, eriti kui `allow-same-origin` on lubatud.
• Suhtluse lisakulu: Suhtlemine pealehe ja iframe'i vahel nõuab `postMessage` kasutamist, mis võib tekitada lisakulu ja keerukust.
• Turvapäised: Turvapäiste, nagu `Content-Security-Policy` (CSP), korrektne konfigureerimine on iframe'ide kasutamisel tugeva isolatsiooni tagamiseks ülioluline.

Sisu turvapoliitika (CSP) kasutamine

Sisu turvapoliitika (Content Security Policy, CSP) on võimas HTTP-päis, mis võimaldab teil kontrollida, milliseid ressursse brauseril on lubatud antud veebilehe jaoks laadida. CSP-d saab kasutada tekstisisese JavaScripti käivitamise, skriptide laadimise välistest allikatest ja muude potentsiaalselt ohtlike tegevuste piiramiseks. Kuigi see ei asenda otseselt sektsioone, võib CSP pakkuda täiendavat turvakihti ja aidata leevendada ebausaldusväärse koodi käivitamisega seotud riske.

Näide:

            
Content-Security-Policy: default-src 'self'; script-src 'self' https://example.com;

            

              
                Copy
              
            
          

See CSP-päis lubab brauseril laadida ressursse samast päritolust (`'self'`) ja skripte aadressilt `https://example.com`. Iga katse laadida skripte teistest päritoludest blokeerib brauser.

CSP kasutamise eelised:

• Leevendab XSS-rünnakuid: CSP on väga tõhus kaitse saidiülese skriptimise (XSS) rünnakute vastu.
• Vähendab rünnakupinda: CSP aitab vähendada teie rakenduse rünnakupinda, piirates laaditavate ressursside hulka.
• Pakub peeneteralist kontrolli: CSP pakub granulaarset kontrolli laadida lubatud ressursside üle, võimaldades teil kohandada poliitikat vastavalt oma rakenduse spetsiifilistele vajadustele.

Turvakaalutlused ja parimad praktikad

JavaScripti sektsioonide rakendamine on vaid üks osa terviklikust turvastrateegiast. Siin on mõned täiendavad turvakaalutlused ja parimad praktikad, mida meeles pidada:

• Sisendi valideerimine: Valideerige ja puhastage alati kasutaja sisendit, et vältida koodi süstimise rünnakuid.
• Väljundi kodeerimine: Kodeerige väljund korralikult, et vältida saidiülese skriptimise (XSS) rünnakuid.
• Regulaarsed turvaauditid: Viige läbi oma koodi ja infrastruktuuri regulaarseid turvaauditeid, et tuvastada ja lahendada potentsiaalseid haavatavusi.
• Hoidke teegid ajakohasena: Hoidke oma JavaScripti teegid ja raamistikud ajakohasena uusimate turvapaikadega.
• Vähimate privileegide põhimõte: Andke koodile ainult minimaalsed privileegid, mis on vajalikud selle kavandatud funktsiooni täitmiseks.
• Jälgige ja logige tegevust: Jälgige ja logige rakenduse tegevust, et tuvastada ja reageerida kahtlasele käitumisele.
• Turvaline side: Kasutage HTTPS-i brauseri ja serveri vahelise side krüpteerimiseks.
• Harige arendajaid: Harige oma arendajaid turvalisuse parimate tavade ja levinumate turvaaukude osas.

JavaScripti turvalisuse tulevik: pidev areng ja standardimine

JavaScripti turvalisuse maastik areneb pidevalt, pidevate arenduste ja standardimispüüdlustega, mille eesmärk on parandada veebirakenduste turvalisust ja usaldusväärsust. TC39 komitee, mis vastutab JavaScripti keele arengu eest, töötab aktiivselt ettepanekutega turvafunktsioonide täiustamiseks, sealhulgas ShadowRealm'ide ja muude koodi isolatsiooni ja kontrolli mehhanismide osas. Nende püüdluste eesmärk on luua turvalisem ja robustsem keskkond JavaScripti koodi käivitamiseks erinevates kontekstides.

Lisaks töötavad brauseritootjad pidevalt oma platvormide turvalisuse parandamise nimel, rakendades uusi turvafunktsioone ja tegeledes haavatavustega nende avastamisel. Nende arengutega kursis olemine on ülioluline arendajatele, kes suhtuvad turvaliste veebirakenduste loomisesse tõsiselt.

Kokkuvõte

JavaScripti sektsioonid, eriti kui kasutatakse Realms'e ja ShadowRealm'e, pakuvad võimsat ja olulist mehhanismi koodi liivakastis käivitamiseks ja turvalisuse suurendamiseks kaasaegsetes veebirakendustes. Isoleerides ebausaldusväärse koodi eraldi täitmiskeskkondadesse, saate märkimisväärselt vähendada turvaaukude riski ning parandada oma rakenduste stabiilsust ja usaldusväärsust. Kuna veebirakendused muutuvad üha keerukamaks ja integreerivad kolmandate osapoolte koodi, kasvab sektsioonide kasutamise tähtsus ainult veelgi. Nende tehnikate omaksvõtmine ja turvalisuse parimate tavade järgimine on turvaliste ja usaldusväärsete veebikogemuste loomisel ülioluline.