Trusted Types API: חיזוק האבטחה באמצעות מניפולציה בטוחה של ה-DOM

במאבק המתמשך נגד פגיעויות אינטרנט, התקפות Cross-Site Scripting (XSS) נותרו איום מתמיד. התקפות אלו מנצלות פגיעויות ביישומי אינטרנט כדי להזריק סקריפטים זדוניים לאתרים מהימנים, ובכך מאפשרות לתוקפים לגנוב נתונים רגישים, להשחית אתרים או להפנות משתמשים לאתרים זדוניים. כדי להילחם בכך, ה-Trusted Types API מופיע כמנגנון הגנה רב עוצמה, המקדם מניפולציה בטוחה של ה-DOM ומפחית באופן משמעותי את הסיכון לפגיעויות XSS.

הבנת Cross-Site Scripting (XSS)

התקפות XSS מתרחשות כאשר נתונים המסופקים על ידי המשתמש משולבים באופן לא תקין בפלט של דף אינטרנט ללא חיטוי (sanitization) או קידוד ראויים. ישנם שלושה סוגים עיקריים של XSS:

• Stored XSS: הסקריפט הזדוני מאוחסן באופן קבוע בשרת היעד (לדוגמה, במסד נתונים, בפוסט בפורום או בקטע תגובות). כאשר משתמשים אחרים ניגשים לנתונים המאוחסנים, הסקריפט מורץ בדפדפנים שלהם.
• Reflected XSS: הסקריפט הזדוני מוטמע בכתובת URL או בשליחת טופס ומשתקף מיד בחזרה למשתמש בתגובה. זה בדרך כלל כרוך בהטעיית המשתמש ללחוץ על קישור זדוני.
• DOM-based XSS: הסקריפט הזדוני מנצל פגיעויות בקוד ה-JavaScript בצד הלקוח עצמו, במקום להסתמך על אחסון נתונים בצד השרת או השתקפות. זה כרוך לעתים קרובות במניפולציה ישירה של ה-Document Object Model (DOM).

באופן מסורתי, מפתחים הסתמכו על אימות קלט וקידוד פלט כדי למנוע התקפות XSS. למרות שטכניקות אלו חיוניות, הן עלולות להיות מורכבות ליישום נכון ולעתים קרובות נוטות לטעויות. ה-Trusted Types API מספק גישה חזקה וידידותית יותר למפתחים על ידי אכיפת נהלי קידוד בטוחים ברמת ה-DOM.

הצגת ה-Trusted Types API

ה-Trusted Types API, תכונת אבטחה של פלטפורמת האינטרנט, מסייע למפתחים לכתוב יישומי אינטרנט בטוחים יותר על ידי הגבלת השימוש בשיטות מניפולציה של DOM שעלולות להיות מסוכנות. הוא אוכף את הכלל שכיורי DOM XSS (מיקומים שבהם יכולה להתרחש הזרקת סקריפטים) יכולים לקבל רק ערכים שעברו חיטוי מפורש ונעטפו ב-"Trusted Type". זה למעשה יוצר מערכת טיפוסים (type system) למחרוזות המשמשות למניפולציה של ה-DOM, שבה לא ניתן להעביר נתונים לא מהימנים ישירות לכיורים אלה.

מושגי מפתח:

• כיורי DOM XSS (Sinks): אלו הם המאפיינים והשיטות הנפוצים ביותר להזרקת סקריפטים לדף. דוגמאות כוללות innerHTML, outerHTML, src, href, ו-document.write.
• סוגים מהימנים (Trusted Types): אלו הם אובייקטים עוטפים מיוחדים המציינים שמחרוזת נבדקה בקפידה והיא בטוחה לשימוש בכיור DOM XSS. ה-API מספק מספר סוגים מהימנים מובנים, כגון TrustedHTML, TrustedScript, ו-TrustedScriptURL.
• מדיניות סוגים (Type Policies): אלו הם כללים המגדירים כיצד ניתן ליצור ולהשתמש ב-Trusted Types. הם מציינים אילו פונקציות רשאיות ליצור סוגים מהימנים וכיצד המחרוזות הבסיסיות עוברות חיטוי או אימות.

כיצד Trusted Types עובד

העיקרון המרכזי של Trusted Types הוא למנוע ממפתחים להעביר ישירות מחרוזות לא מהימנות לכיורי DOM XSS. כאשר Trusted Types מופעל, הדפדפן זורק שגיאת TypeError אם נעשה שימוש במחרוזת רגילה במקום שבו מצופה Trusted Type.

כדי להשתמש ב-Trusted Types, עליך להגדיר תחילה מדיניות סוגים. מדיניות סוגים היא אובייקט JavaScript המציין כיצד ניתן ליצור סוגים מהימנים. לדוגמה:

if (window.trustedTypes && window.trustedTypes.createPolicy) {
  window.myPolicy = trustedTypes.createPolicy('myPolicy', {
    createHTML: function(input) {
      // Sanitize the input here.  This is a placeholder; use a real sanitization library.
      let sanitized = DOMPurify.sanitize(input); // Example using DOMPurify
      return sanitized;
    },
    createScriptURL: function(input) {
      // Validate the input here to ensure it's a safe URL.
      if (input.startsWith('https://example.com/')) {
        return input;
      } else {
        throw new Error('Untrusted URL: ' + input);
      }
    },
    createScript: function(input) {
         //Be very careful creating script, only do it if you know what you're doing
         return input;
    }
  });
}

בדוגמה זו, אנו יוצרים מדיניות סוגים בשם "myPolicy" עם שלוש פונקציות: createHTML, createScriptURL, ו-createScript. פונקציית createHTML מחטאת את מחרוזת הקלט באמצעות ספריית חיטוי כמו DOMPurify. פונקציית createScriptURL מאמתת את הקלט כדי להבטיח שזוהי כתובת URL בטוחה. יש להשתמש בפונקציית createScript בזהירות רבה, ורצוי להימנע ממנה במידת האפשר, מכיוון שהיא מאפשרת הרצת סקריפטים שרירותית.

לאחר יצירת מדיניות סוגים, ניתן להשתמש בה ליצירת סוגים מהימנים:

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

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

בדוגמה זו, אנו מעבירים מחרוזת HTML לא מהימנה לפונקציית createHTML של מדיניות הסוגים שלנו. הפונקציה מחטאת את המחרוזת ומחזירה אובייקט TrustedHTML. לאחר מכן, אנו יכולים להקצות בבטחה את אובייקט ה-TrustedHTML הזה למאפיין innerHTML של אלמנט מבלי להסתכן בהתקפת XSS.

היתרונות של שימוש ב-Trusted Types

• אבטחה משופרת: Trusted Types מפחיתים באופן משמעותי את הסיכון להתקפות XSS על ידי מניעת העברה ישירה של מחרוזות לא מהימנות לכיורי DOM XSS.
• איכות קוד משופרת: Trusted Types מעודדים מפתחים לחשוב בזהירות רבה יותר על חיטוי ואימות נתונים, מה שמוביל לשיפור באיכות הקוד ובנהלי האבטחה.
• סקירות אבטחה פשוטות יותר: Trusted Types מקלים על זיהוי ובדיקה של פגיעויות XSS פוטנציאליות בקוד, שכן השימוש בכיורי DOM XSS נשלט באופן מפורש על ידי מדיניות סוגים.
• תאימות עם CSP: ניתן להשתמש ב-Trusted Types בשילוב עם Content Security Policy (CSP) כדי לשפר עוד יותר את אבטחת יישומי האינטרנט.

שיקולי יישום

יישום Trusted Types דורש תכנון וביצוע קפדניים. להלן מספר שיקולים חשובים:

• זיהוי כיורי DOM XSS: הצעד הראשון הוא לזהות את כל כיורי ה-DOM XSS ביישום שלך. אלו הם המאפיינים והשיטות המשמשים למניפולציה של ה-DOM ועלולים להיות מנוצלים על ידי התקפות XSS.
• בחירת ספריית חיטוי: בחר ספריית חיטוי מכובדת ומתוחזקת היטב כדי לחטא נתונים לא מהימנים לפני יצירת Trusted Types. DOMPurify היא בחירה פופולרית ויעילה. הקפד להגדיר אותה נכון לצרכים הספציפיים שלך.
• הגדרת מדיניות סוגים: צור מדיניות סוגים המציינת כיצד ניתן ליצור ולהשתמש ב-Trusted Types. שקול היטב את לוגיקת החיטוי והאימות במדיניות הסוגים שלך כדי להבטיח שהיא יעילה במניעת התקפות XSS.
• עדכון קוד: עדכן את הקוד שלך כדי להשתמש ב-Trusted Types בכל פעם שאתה מבצע מניפולציה ב-DOM עם נתונים שעלולים להיות לא מהימנים. החלף הקצאות ישירות לכיורי DOM XSS בהקצאות של Trusted Types.
• בדיקה יסודית: בדוק את היישום שלך ביסודיות לאחר יישום Trusted Types כדי להבטיח שהוא פועל כראוי ושאין רגרסיות. שים לב במיוחד לאזורים שבהם אתה מבצע מניפולציה ב-DOM.
• אסטרטגיית העברה (Migration): יישום Trusted Types על בסיס קוד גדול וקיים יכול להיות מאתגר. שקול אסטרטגיית העברה הדרגתית, החל מהאזורים הקריטיים ביותר ביישום שלך. ניתן להפעיל תחילה את Trusted Types במצב "דיווח בלבד" (report-only) כדי לזהות הפרות מבלי לשבור את היישום.

תרחישים לדוגמה

הבה נבחן מספר דוגמאות מעשיות לאופן שבו ניתן להשתמש ב-Trusted Types בתרחישים שונים:

תרחיש 1: הצגת תוכן שנוצר על ידי משתמשים

אתר אינטרנט מאפשר למשתמשים להגיש תגובות ופוסטים. ללא Trusted Types, הצגת תוכן זה עלולה להיות פגיעה להתקפות XSS. באמצעות Trusted Types, ניתן לחטא את התוכן שנוצר על ידי המשתמשים לפני הצגתו, ובכך להבטיח שכל סקריפט זדוני יוסר.

// Before Trusted Types:
// document.getElementById('comments').innerHTML = userComment; // Vulnerable to XSS

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

תרחיש 2: טעינת קובצי JavaScript חיצוניים

אתר אינטרנט טוען באופן דינמי קובצי JavaScript ממקורות חיצוניים. ללא Trusted Types, תוקף זדוני עלול להחליף את אחד מהקבצים הללו בסקריפט זדוני משלו. באמצעות Trusted Types, ניתן לאמת את כתובת ה-URL של קובץ הסקריפט לפני טעינתו, ולהבטיח שהוא מגיע ממקור מהימן.

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

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

תרחיש 3: הגדרת מאפייני אלמנטים

אתר אינטרנט מגדיר מאפיינים על אלמנטים ב-DOM על סמך קלט משתמש. לדוגמה, הגדרת המאפיין href של תגית עוגן (anchor). ללא Trusted Types, תוקף זדוני עלול להזריק JavaScript URI, מה שיוביל ל-XSS. עם Trusted Types, ניתן לאמת את כתובת ה-URL לפני הגדרת המאפיין.

// Before Trusted Types:
// anchorElement.href = userInputURL; // Vulnerable to XSS

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

Trusted Types ו-Content Security Policy (CSP)

Trusted Types עובדים היטב בשילוב עם Content Security Policy (CSP) כדי לספק הגנה לעומק (defense-in-depth) מפני התקפות XSS. CSP הוא מנגנון אבטחה המאפשר לך לציין אילו מקורות תוכן מורשים להיטען באתר האינטרנט שלך. על ידי שילוב Trusted Types עם CSP, ניתן ליצור יישום אינטרנט מאובטח ביותר.

כדי להפעיל Trusted Types ב-CSP, ניתן להשתמש בהנחיה require-trusted-types-for. הנחיה זו מציינת כי נדרשים Trusted Types עבור כל כיורי ה-DOM XSS. לדוגמה:

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

כותרת CSP זו מורה לדפדפן לדרוש Trusted Types עבור כל הרצת סקריפטים ולאפשר רק סוגים מהימנים שנוצרו על ידי מדיניות הסוגים "myPolicy".

תמיכת דפדפנים ו-Polyfills

תמיכת הדפדפנים ב-Trusted Types גוברת, אך היא עדיין אינה זמינה באופן אוניברסלי. נכון לסוף 2024, דפדפנים מרכזיים כמו Chrome, Firefox ו-Edge מציעים תמיכה טובה. התמיכה ב-Safari עדיין מפגרת. בדוק ב-CanIUse.com לקבלת מידע עדכני על תאימות דפדפנים.

עבור דפדפנים ישנים יותר שאינם תומכים ב-Trusted Types באופן מובנה, ניתן להשתמש ב-polyfill. Polyfill הוא קטע קוד JavaScript המספק פונקציונליות של תכונה חדשה יותר בדפדפנים ישנים. קיימים מספר polyfills עבור Trusted Types, כמו זה שמסופק על ידי גוגל. עם זאת, polyfills אינם מספקים את אותה רמת אבטחה כמו תמיכה מובנית. הם בעיקר מסייעים בתאימות ומאפשרים לך להתחיל להשתמש ב-API גם אם חלק מהמשתמשים שלך משתמשים בדפדפנים ישנים יותר.

חלופות ושיקולים

בעוד ש-Trusted Types מציעים שיפור אבטחה משמעותי, חשוב להכיר בגישות חלופיות ובתרחישים שבהם הם עשויים שלא להיות ההתאמה המושלמת:

• שילוב עם Frameworks: סביבות עבודה מודרניות של JavaScript כמו React, Angular ו-Vue.js מטפלות לעתים קרובות במניפולציית DOM באופן שמפחית את סיכוני ה-XSS. סביבות עבודה אלו בדרך כלל מבצעות בריחה (escaping) לנתונים כברירת מחדל ומעודדות שימוש בדפוסי קידוד בטוחים. עם זאת, גם עם סביבות עבודה, עדיין ניתן להכניס פגיעויות XSS אם עוקפים את ההגנות המובנות של ה-framework או משתמשים באופן שגוי ב-dangerouslySetInnerHTML (React) או בפונקציונליות דומה.
• אימות קלט וקידוד פלט קפדניים: השיטות המסורתיות של אימות קלט וקידוד פלט נותרו חיוניות. Trusted Types משלימים את הטכניקות הללו; הם אינם מחליפים אותן. אימות קלט מבטיח שהנתונים הנכנסים ליישום שלך בנויים היטב ועומדים בפורמטים הצפויים. קידוד פלט מבטיח שהנתונים עוברים בריחה כראוי כאשר הם מוצגים בדף, ומונע מהדפדפנים לפרש אותם כקוד.
• תקורה בביצועים: למרות שהיא בדרך כלל מינימלית, יכולה להיות תקורה קלה בביצועים הקשורה לתהליכי החיטוי והאימות הנדרשים על ידי Trusted Types. חיוני לבצע פרופיילינג ליישום שלך כדי לזהות צווארי בקבוק בביצועים ולבצע אופטימיזציה בהתאם.
• נטל תחזוקה: יישום ותחזוקה של Trusted Types דורשים הבנה מוצקה של מבנה ה-DOM וזרימת הנתונים ביישום שלך. יצירה וניהול של מדיניות סוגים יכולים להוסיף לנטל התחזוקה.

דוגמאות מהעולם האמיתי ומקרי בוחן

מספר ארגונים יישמו בהצלחה את Trusted Types כדי לשפר את אבטחת יישומי האינטרנט שלהם. לדוגמה, גוגל השתמשה ב-Trusted Types באופן נרחב במוצריה ובשירותיה. חברות אחרות במגזר הפיננסי והמסחר האלקטרוני, שבהן האבטחה היא בעלת חשיבות עליונה, מאמצות גם הן את Trusted Types כדי להגן על נתוני משתמשים רגישים ולמנוע הונאות פיננסיות. דוגמאות אלו מהעולם האמיתי מדגימות את יעילותם של Trusted Types בהפחתת סיכוני XSS בסביבות מורכבות ובעלות סיכון גבוה.

סיכום

ה-Trusted Types API מייצג צעד משמעותי קדימה באבטחת יישומי אינטרנט, ומספק מנגנון חזק וידידותי למפתחים למניעת התקפות XSS. על ידי אכיפת נהלי מניפולציה בטוחה של ה-DOM וקידום חיטוי ואימות נתונים קפדניים, Trusted Types מעצימים מפתחים לבנות יישומי אינטרנט בטוחים ואמינים יותר. בעוד שיישום Trusted Types דורש תכנון וביצוע קפדניים, היתרונות במונחים של אבטחה משופרת ואיכות קוד משופרת שווים בהחלט את המאמץ. ככל שתמיכת הדפדפנים ב-Trusted Types ממשיכה לגדול, סביר להניח שהוא יהפוך לכלי חשוב יותר ויותר במלחמה נגד פגיעויות אינטרנט.

כקהל גלובלי, אימוץ שיטות עבודה מומלצות באבטחה כמו שימוש ב-Trusted Types אינו רק עניין של הגנה על יישומים בודדים, אלא של טיפוח רשת אינטרנט בטוחה ואמינה יותר עבור כולם. זה חיוני במיוחד בעולם גלובלי שבו נתונים זורמים מעבר לגבולות ולפריצות אבטחה יכולות להיות השלכות מרחיקות לכת. בין אם אתה מפתח בטוקיו, איש מקצוע בתחום האבטחה בלונדון, או בעל עסק בסאו פאולו, הבנה ויישום של טכנולוגיות כמו Trusted Types חיוניים לבניית מערכת אקולוגית דיגיטלית מאובטחת וחסינה.