Trusted Types -sovellusliittymä: Turvallisuuden vahvistaminen turvallisella DOM-manipulaatiolla

Jatkuvassa taistelussa verkon haavoittuvuuksia vastaan Cross-Site Scripting (XSS) -hyökkäykset ovat jatkuva uhka. Nämä hyökkäykset hyödyntävät verkkosovellusten haavoittuvuuksia syöttääkseen haitallisia skriptejä luotetuille verkkosivustoille, mikä antaa hyökkääjille mahdollisuuden varastaa arkaluonteisia tietoja, turmella verkkosivustoja tai ohjata käyttäjiä haitallisille sivustoille. Tämän torjumiseksi Trusted Types -sovellusliittymä nousee esiin tehokkaana puolustusmekanismina, joka edistää turvallista DOM-manipulaatiota ja vähentää merkittävästi XSS-haavoittuvuuksien riskiä.

Mitä on Cross-Site Scripting (XSS)?

XSS-hyökkäyksiä tapahtuu, kun käyttäjän syöttämä data liitetään virheellisesti verkkosivun tulosteeseen ilman asianmukaista puhdistusta tai koodausta. XSS-hyökkäyksiä on kolmea päätyyppiä:

• Tallennettu XSS (Stored XSS): Haitallinen skripti tallennetaan pysyvästi kohdepalvelimelle (esim. tietokantaan, foorumiviestiin tai kommenttiosioon). Kun muut käyttäjät käyttävät tallennettua dataa, skripti suoritetaan heidän selaimissaan.
• Heijastettu XSS (Reflected XSS): Haitallinen skripti upotetaan URL-osoitteeseen tai lomakkeen lähetykseen ja heijastetaan välittömästi takaisin käyttäjälle vastauksessa. Tämä edellyttää yleensä käyttäjän huijaamista napsauttamaan haitallista linkkiä.
• DOM-pohjainen XSS (DOM-based XSS): Haitallinen skripti hyödyntää haavoittuvuuksia itse asiakaspuolen JavaScript-koodissa, sen sijaan että se luottaisi palvelinpuolen tietojen tallennukseen tai heijastukseen. Tämä tapahtuu usein manipuloimalla suoraan Document Object Modelia (DOM).

Perinteisesti kehittäjät ovat luottaneet syötteen validointiin ja tulosteen koodaukseen estääkseen XSS-hyökkäyksiä. Vaikka nämä tekniikat ovat välttämättömiä, niiden oikea toteuttaminen voi olla monimutkaista ja ne ovat usein alttiita virheille. Trusted Types -sovellusliittymä tarjoaa vankemman ja kehittäjäystävällisemmän lähestymistavan pakottamalla turvalliset koodauskäytännöt DOM-tasolla.

Esittelyssä Trusted Types -sovellusliittymä

Trusted Types -sovellusliittymä, verkkoalustan turvallisuusominaisuus, auttaa kehittäjiä kirjoittamaan turvallisempia verkkosovelluksia rajoittamalla mahdollisesti vaarallisten DOM-manipulaatiomenetelmien käyttöä. Se pakottaa säännön, jonka mukaan DOM XSS -kohteet (sinks), eli paikat, joissa skriptin injektointi voi tapahtua, voivat hyväksyä vain arvoja, jotka on nimenomaisesti puhdistettu ja kääritty "Trusted Type" -tyyppiin. Tämä luo olennaisesti tyyppijärjestelmän DOM-manipulaatiossa käytettäville merkkijonoille, joissa epäluotettavaa dataa ei voida suoraan välittää näihin kohteisiin.

Avainkäsitteet:

• DOM XSS -kohteet (sinks): Nämä ovat ominaisuuksia ja menetelmiä, joita yleisimmin käytetään skriptin syöttämiseen sivulle. Esimerkkejä ovat innerHTML, outerHTML, src, href ja document.write.
• Trusted Types (luotetut tyypit): Nämä ovat erityisiä kääreobjekteja, jotka osoittavat, että merkkijono on huolellisesti tarkastettu ja on turvallista käyttää DOM XSS -kohteessa. Sovellusliittymä tarjoaa useita sisäänrakennettuja luotettuja tyyppejä, kuten TrustedHTML, TrustedScript ja TrustedScriptURL.
• Tyyppikäytännöt (Type Policies): Nämä ovat sääntöjä, jotka määrittelevät, miten Trusted Types -tyyppejä voidaan luoda ja käyttää. Ne määrittävät, mitkä funktiot saavat luoda luotettuja tyyppejä ja miten niiden pohjana olevat merkkijonot puhdistetaan tai validoidaan.

Miten Trusted Types toimii

Trusted Types -sovellusliittymän ydinperiaate on estää kehittäjiä välittämästä suoraan epäluotettavia merkkijonoja DOM XSS -kohteisiin. Kun Trusted Types on käytössä, selain heittää TypeError-virheen, jos tavallista merkkijonoa käytetään paikassa, jossa odotetaan Trusted Type -tyyppiä.

Käyttääksesi Trusted Types -tyyppejä, sinun on ensin määriteltävä tyyppikäytäntö. Tyyppikäytäntö on JavaScript-objekti, joka määrittelee, miten Trusted Types -tyyppejä voidaan luoda. Esimerkiksi:

if (window.trustedTypes && window.trustedTypes.createPolicy) {
  window.myPolicy = trustedTypes.createPolicy('myPolicy', {
    createHTML: function(input) {
      // Puhdista syöte tässä. Tämä on paikkamerkki; käytä oikeaa puhdistuskirjastoa.
      let sanitized = DOMPurify.sanitize(input); // Esimerkki DOMPurifyn käytöstä
      return sanitized;
    },
    createScriptURL: function(input) {
      // Validoi syöte tässä varmistaaksesi, että se on turvallinen URL.
      if (input.startsWith('https://example.com/')) {
        return input;
      } else {
        throw new Error('Untrusted URL: ' + input);
      }
    },
    createScript: function(input) {
         //Ole erittäin varovainen luodessasi skriptejä, tee se vain jos tiedät mitä olet tekemässä
         return input;
    }
  });
}

Tässä esimerkissä luomme "myPolicy"-nimisen tyyppikäytännön, jossa on kolme funktiota: createHTML, createScriptURL ja createScript. Funktio createHTML puhdistaa syötemerkkijonon käyttämällä puhdistuskirjastoa, kuten DOMPurify. Funktio createScriptURL validoi syötteen varmistaakseen, että se on turvallinen URL. Funktiota createScript tulee käyttää erittäin varovasti, ja sitä on syytä välttää, jos mahdollista, koska se sallii mielivaltaisen skriptin suorittamisen.

Kun tyyppikäytäntö on luotu, voit käyttää sitä luodaksesi Trusted Types -tyyppejä:

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

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

Tässä esimerkissä välitämme epäluotettavan HTML-merkkijonon tyyppikäytäntömme createHTML-funktiolle. Funktio puhdistaa merkkijonon ja palauttaa TrustedHTML-objektin. Voimme sitten turvallisesti asettaa tämän TrustedHTML-objektin elementin innerHTML-ominaisuuteen ilman XSS-hyökkäyksen riskiä.

Trusted Types -sovellusliittymän käytön edut

• Parannettu turvallisuus: Trusted Types vähentää merkittävästi XSS-hyökkäysten riskiä estämällä kehittäjiä välittämästä epäluotettavia merkkijonoja suoraan DOM XSS -kohteisiin.
• Parempi koodinlaatu: Trusted Types kannustaa kehittäjiä miettimään tarkemmin tietojen puhdistamista ja validointia, mikä johtaa parempaan koodinlaatuun ja turvallisuuskäytäntöihin.
• Yksinkertaistetut turvallisuuskatselmukset: Trusted Types helpottaa mahdollisten XSS-haavoittuvuuksien tunnistamista ja tarkastamista koodissa, koska DOM XSS -kohteiden käyttöä hallitaan nimenomaisesti tyyppikäytännöillä.
• Yhteensopivuus CSP:n kanssa: Trusted Types -tyyppejä voidaan käyttää yhdessä Content Security Policy (CSP) -käytännön kanssa verkkosovellusten turvallisuuden parantamiseksi entisestään.

Toteutukseen liittyviä huomioita

Trusted Types -sovellusliittymän käyttöönotto vaatii huolellista suunnittelua ja toteutusta. Tässä on joitakin tärkeitä huomioita:

• Tunnista DOM XSS -kohteet: Ensimmäinen askel on tunnistaa kaikki DOM XSS -kohteet sovelluksessasi. Nämä ovat ominaisuuksia ja menetelmiä, joita käytetään DOM-rakenteen manipulointiin ja joita voitaisiin mahdollisesti hyödyntää XSS-hyökkäyksissä.
• Valitse puhdistuskirjasto: Valitse hyvämaineinen ja hyvin ylläpidetty puhdistuskirjasto epäluotettavien tietojen puhdistamiseen ennen Trusted Types -tyyppien luomista. DOMPurify on suosittu ja tehokas valinta. Muista määrittää se oikein omiin tarpeisiisi.
• Määritä tyyppikäytännöt: Luo tyyppikäytännöt, jotka määrittävät, miten Trusted Types -tyyppejä voidaan luoda ja käyttää. Harkitse huolellisesti puhdistus- ja validointilogiikkaa tyyppikäytännöissäsi varmistaaksesi, että ne estävät tehokkaasti XSS-hyökkäyksiä.
• Päivitä koodi: Päivitä koodisi käyttämään Trusted Types -tyyppejä aina, kun käsittelet DOM-rakennetta mahdollisesti epäluotettavilla tiedoilla. Korvaa suorat sijoitukset DOM XSS -kohteisiin Trusted Types -tyyppien sijoituksilla.
• Testaa perusteellisesti: Testaa sovelluksesi perusteellisesti Trusted Types -tyyppien käyttöönoton jälkeen varmistaaksesi, että se toimii oikein ja ettei regressioita ole. Kiinnitä erityistä huomiota alueisiin, joilla manipuloit DOM-rakennetta.
• Siirtymästrategia: Trusted Types -tyyppien käyttöönotto suuressa, olemassa olevassa koodikannassa voi olla haastavaa. Harkitse asteittaista siirtymästrategiaa, aloittaen sovelluksesi kriittisimmistä osista. Voit aluksi ottaa Trusted Types -tyypit käyttöön "report-only"-tilassa tunnistaaksesi rikkomukset rikkomatta sovellustasi.

Esimerkkiskenaariot

Tarkastellaan muutamia käytännön esimerkkejä Trusted Types -sovellusliittymän käytöstä eri skenaarioissa:

Skenaario 1: Käyttäjien luoman sisällön näyttäminen

Verkkosivusto antaa käyttäjien lähettää kommentteja ja julkaisuja. Ilman Trusted Types -tyyppejä tämän sisällön näyttäminen voisi olla haavoittuvaista XSS-hyökkäyksille. Käyttämällä Trusted Types -tyyppejä voit puhdistaa käyttäjien luoman sisällön ennen sen näyttämistä ja varmistaa, että kaikki haitalliset skriptit poistetaan.

// Ennen Trusted Types -tyyppejä:
// document.getElementById('comments').innerHTML = userComment; // Haavoittuvainen XSS:lle

// Trusted Types -tyyppien jälkeen:
let trustedHTML = myPolicy.createHTML(userComment);
document.getElementById('comments').innerHTML = trustedHTML;

Skenaario 2: Ulkoisten JavaScript-tiedostojen lataaminen

Verkkosivusto lataa dynaamisesti JavaScript-tiedostoja ulkoisista lähteistä. Ilman Trusted Types -tyyppejä haitallinen hyökkääjä voisi mahdollisesti korvata yhden näistä tiedostoista omalla haitallisella skriptillään. Käyttämällä Trusted Types -tyyppejä voit validoida skriptitiedoston URL-osoitteen ennen sen lataamista varmistaaksesi, että se tulee luotetusta lähteestä.

// Ennen Trusted Types -tyyppejä:
// let script = document.createElement('script');
// script.src = untrustedURL; // Haavoittuvainen XSS:lle
// document.head.appendChild(script);

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

Skenaario 3: Elementtien attribuuttien asettaminen

Verkkosivusto asettaa attribuutteja DOM-elementeille käyttäjän syötteen perusteella. Esimerkiksi ankkuritagin `href`-attribuutin asettaminen. Ilman Trusted Types -tyyppejä haitallinen hyökkääjä voisi syöttää JavaScript URI:n, mikä johtaisi XSS-hyökkäykseen. Trusted Types -tyyppien avulla voit validoida URL-osoitteen ennen attribuutin asettamista.

// Ennen Trusted Types -tyyppejä:
// anchorElement.href = userInputURL; // Haavoittuvainen XSS:lle

// Trusted Types -tyyppien jälkeen:
let trustedURL = myPolicy.createScriptURL(userInputURL);
anchorElement.href = trustedURL;

Trusted Types ja Content Security Policy (CSP)

Trusted Types toimii hyvin yhdessä Content Security Policy (CSP) -käytännön kanssa tarjoten syvällistä puolustusta XSS-hyökkäyksiä vastaan. CSP on turvallisuusmekanismi, jonka avulla voit määrittää, mitkä sisältölähteet saavat latautua verkkosivustollasi. Yhdistämällä Trusted Types -tyypit CSP:hen voit luoda erittäin turvallisen verkkosovelluksen.

Voit ottaa Trusted Types -tyypit käyttöön CSP:ssä käyttämällä require-trusted-types-for-direktiiviä. Tämä direktiivi määrittää, että Trusted Types -tyyppejä vaaditaan kaikilta DOM XSS -kohteilta. Esimerkiksi:

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

Tämä CSP-otsake käskee selainta vaatimaan Trusted Types -tyyppejä kaikkeen skriptin suoritukseen ja sallimaan vain "myPolicy"-tyyppikäytännön luomat Trusted Types -tyypit.

Selaintuki ja polyfillit

Trusted Types -sovellusliittymän selaintuki kasvaa, mutta se ei ole vielä yleisesti saatavilla. Vuoden 2024 loppupuolella suurilla selaimilla, kuten Chromella, Firefoxilla ja Edgellä, on hyvä tuki. Safarin tuki on jäljessä. Tarkista ajantasaiset selaimien yhteensopivuustiedot osoitteesta CanIUse.com.

Vanhemmille selaimille, jotka eivät tue Trusted Types -tyyppejä natiivisti, voit käyttää polyfilliä. Polyfill on JavaScript-koodinpätkä, joka tarjoaa uudemman ominaisuuden toiminnallisuuden vanhemmissa selaimissa. Saatavilla on useita Trusted Types -polyfillejä, kuten Googlen tarjoama. Polyfillit eivät kuitenkaan tarjoa samaa turvallisuustasoa kuin natiivi tuki. Ne auttavat pääasiassa yhteensopivuudessa ja antavat sinun aloittaa API:n käytön, vaikka jotkut käyttäjistäsi olisivat vanhemmilla selaimilla.

Vaihtoehdot ja huomiot

Vaikka Trusted Types tarjoaa merkittävän turvallisuusparannuksen, on tärkeää tunnustaa vaihtoehtoiset lähestymistavat ja tilanteet, joihin se ei ehkä sovi täydellisesti:

• Integrointi kehyksiin: Nykyaikaiset JavaScript-kehykset, kuten React, Angular ja Vue.js, käsittelevät usein DOM-manipulaatiota tavalla, joka lieventää XSS-riskejä. Nämä kehykset yleensä suojaavat (escape) dataa oletusarvoisesti ja kannustavat turvallisten koodausmallien käyttöön. Kuitenkin jopa kehysten kanssa on edelleen mahdollista aiheuttaa XSS-haavoittuvuuksia, jos ohitat kehyksen sisäänrakennetut suojaukset tai käytät dangerouslySetInnerHTML (React) tai vastaavia toimintoja väärin.
• Tiukka syötteen validointi ja tulosteen koodaus: Perinteiset menetelmät syötteen validoinnille ja tulosteen koodaukselle ovat edelleen ratkaisevan tärkeitä. Trusted Types täydentää näitä tekniikoita; se ei korvaa niitä. Syötteen validointi varmistaa, että sovellukseesi tuleva data on hyvin muotoiltua ja noudattaa odotettuja formaatteja. Tulosteen koodaus varmistaa, että data on asianmukaisesti suojattu, kun se näytetään sivulla, estäen selaimia tulkitsemasta sitä koodina.
• Suorituskykyyn liittyvä lisäkuorma: Vaikka se on yleensä vähäistä, Trusted Types -tyyppien vaatimilla puhdistus- ja validointiprosesseilla voi olla pieni suorituskykyyn liittyvä lisäkuorma. On tärkeää profiloida sovelluksesi tunnistaaksesi mahdolliset suorituskyvyn pullonkaulat ja optimoida vastaavasti.
• Ylläpitotaakka: Trusted Types -tyyppien käyttöönotto ja ylläpito vaatii vankkaa ymmärrystä sovelluksesi DOM-rakenteesta ja datavirrasta. Tyyppikäytäntöjen luominen ja hallinta voi lisätä ylläpitotaakkaa.

Tosielämän esimerkit ja tapaustutkimukset

Useat organisaatiot ovat onnistuneesti ottaneet käyttöön Trusted Types -sovellusliittymän parantaakseen verkkosovellustensa turvallisuutta. Esimerkiksi Google on käyttänyt Trusted Types -tyyppejä laajasti tuotteissaan ja palveluissaan. Muut yritykset finanssi- ja verkkokauppa-aloilla, joissa turvallisuus on ensisijaisen tärkeää, ovat myös ottamassa käyttöön Trusted Types -tyyppejä suojatakseen arkaluonteisia käyttäjätietoja ja estääkseen taloudellisia petoksia. Nämä tosielämän esimerkit osoittavat Trusted Types -tyyppien tehokkuuden XSS-riskien lieventämisessä monimutkaisissa ja korkean panoksen ympäristöissä.

Yhteenveto

Trusted Types -sovellusliittymä on merkittävä edistysaskel verkkosovellusten turvallisuudessa, tarjoten vankan ja kehittäjäystävällisen mekanismin XSS-hyökkäysten estämiseen. Pakottamalla turvalliset DOM-manipulaatiokäytännöt ja edistämällä huolellista tietojen puhdistamista ja validointia, Trusted Types antaa kehittäjille mahdollisuuden rakentaa turvallisempia ja luotettavampia verkkosovelluksia. Vaikka Trusted Types -tyyppien käyttöönotto vaatii huolellista suunnittelua ja toteutusta, parantuneen turvallisuuden ja koodinlaadun tuomat hyödyt ovat vaivan arvoisia. Kun selaintuki Trusted Types -tyypeille jatkaa kasvuaan, siitä tulee todennäköisesti yhä tärkeämpi työkalu taistelussa verkon haavoittuvuuksia vastaan.

Globaalina yleisönä turvallisuuden parhaiden käytäntöjen, kuten Trusted Types -sovellusliittymän hyödyntämisen, omaksuminen ei ole vain yksittäisten sovellusten suojaamista, vaan turvallisemman ja luotettavamman verkon edistämistä kaikille. Tämä on erityisen tärkeää globalisoituneessa maailmassa, jossa data virtaa rajojen yli ja tietoturvaloukkauksilla voi olla kauaskantoisia seurauksia. Olitpa kehittäjä Tokiossa, tietoturva-ammattilainen Lontoossa tai yrityksen omistaja São Paulossa, Trusted Types -sovellusliittymän kaltaisten teknologioiden ymmärtäminen ja toteuttaminen on välttämätöntä turvallisen ja kestävän digitaalisen ekosysteemin rakentamiseksi.