ブラウザ拡張機能のセキュリティモデル：JavaScriptサンドボックス実装の詳解

ますます相互接続が進む現代のデジタル世界において、ブラウザ拡張機能は不可欠なツールとなり、生産性を向上させ、ウェブ体験をパーソナライズし、無数のサービスをブラウザに直接統合しています。広告ブロッカーやパスワードマネージャーから、言語翻訳機や生産性トラッカーまで、これらの小さなソフトウェアモジュールは絶大な利便性を提供します。しかし、この力には重大な責任と、本質的にセキュリティリスクが伴います。たった一つの悪意のある、あるいは脆弱な拡張機能が、機密性の高いユーザーデータを危険にさらし、不要なコンテンツを注入し、さらには高度なフィッシング攻撃を助長する可能性があります。この現実が、堅牢なブラウザ拡張機能のセキュリティモデルの重要性を浮き彫りにしており、そのまさに中核にJavaScriptサンドボックス実装が位置しています。

この包括的なガイドでは、ブラウザ拡張機能がもたらす潜在的な脅威からユーザーを保護するために設計された、複雑なセキュリティ層を深く掘り下げていきます。私たちは、これらのセキュリティモデルを支配する基本原則を探求し、特にJavaScriptサンドボックスがどのように分離された環境を作り出し、敵対的なコードが大混乱を引き起こすのを防ぐかに焦点を当てます。これらのメカニズムを理解することは、セキュリティ専門家や拡張機能開発者だけでなく、世界中で日常的にこれらの強力なブラウザ拡張機能に依存しているすべてのインターネットユーザーにとって不可欠です。

ブラウザ拡張機能の諸刃の剣：パワーと危険性

ブラウザ拡張機能は、実質的にウェブブラウザ内で実行される小さなアプリケーションであり、一般的なウェブサイトが持つよりもはるかに高いレベルのアクセスと能力を付与されています。この昇格された権限こそが、拡張機能を非常に便利にすると同時に、非常に危険なものにしているのです。

利点：生産性とパーソナライゼーションの向上

• 機能強化： 拡張機能はウェブサイトに新しい機能を追加したり、サードパーティのサービス（プロジェクト管理ツールやコミュニケーションプラットフォームなど）を統合したり、追加の情報オーバーレイを提供したりできます。
• 生産性向上ツール： スペルチェック、タブ管理、メモ取り、頻繁に使用するサービスへのクイックアクセスなどのツールは、世界中のプロフェッショナルのワークフローを効率化します。開発者がネットワークリクエストを検査するために拡張機能を使用したり、ライターが文法をチェックするために拡張機能を使用したりするのを想像してみてください。これらはグローバルなユースケースです。
• パーソナライゼーション： テーマやフォントのカスタマイズ、不要なコンテンツ（広告など）のブロックにより、ユーザーは地理的な場所に関係なく、自分の特定の好みやニーズに合わせてブラウジング体験を調整できます。
• アクセシビリティ： 拡張機能は、スクリーンリーダー、拡大鏡、色のコントラスト調整など、重要なアクセシビリティ機能を提供でき、すべての大陸の多様なユーザーにとってウェブをより包括的なものにします。

リスク：脆弱性と悪用の入り口

その有用性にもかかわらず、拡張機能は重大な攻撃対象領域となります。ウェブページとの対話、コンテンツの変更、ローカルストレージへのアクセス、リモートサーバーとの通信といった能力は、悪意のある攻撃者によって悪用される可能性があります。歴史的に、数多くのインシデントがこれらの脆弱性を浮き彫りにしてきました：

• データ盗難： 悪意のある拡張機能が、閲覧履歴、ログイン情報、財務情報、個人識別情報などの機密性の高いユーザーデータを収集し、リモートサーバーに送信しているのが発見されています。これは、個人や組織に普遍的に影響を与える世界的な脅威です。
• アドウェアとマルバタイジング： 一部の拡張機能は、ウェブページに不要な広告を注入したり、ユーザーを悪意のあるサイトにリダイレクトしたり、検索結果を改ざんしたりして、ユーザー体験の低下やさらなるマルウェアへの曝露につながります。これらのスキームは、最大限のリーチを得るために世界中の視聴者をターゲットにすることがよくあります。
• フィッシングと認証情報収集： 拡張機能は正当なツールになりすまし、ユーザーを騙して偽のサイトや拡張機能のインターフェース内で直接ログイン情報を明かさせることがあります。偽の暗号通貨ウォレット拡張機能がユーザーのデジタル資産を抜き取るというシナリオを想像してみてください。これはあらゆる経済圏で現実的な問題です。
• ブラウザハイジャック： 拡張機能は、ユーザーの同意なしにデフォルトの検索エンジン、ホームページ設定、新しいタブページを変更し、ユーザーがブラウジング体験の制御を取り戻すことを困難にする可能性があります。
• サプライチェーン攻撃： 正規の拡張機能でさえも侵害される可能性があります。開発者のアカウントが侵害されると、悪意のあるアップデートが何百万人ものユーザーにプッシュされ、信頼されていたツールが広範囲にわたる脅威に変わる可能性があります。これは世界中で観測されており、直接の標的ではなくても、人気のある侵害されたツールを使用しているユーザーに影響を与えます。
• 偶発的な脆弱性： すべての脅威が意図的なものではありません。不十分に書かれたり、維持されていなかったりする拡張機能には、セキュリティの抜け穴となるバグが含まれている可能性があり、それが外部の攻撃者によって悪用されることがあります。これらの脆弱性は、意図的でなくても、意図的な攻撃と同じくらい深刻な結果をもたらす可能性があります。

核心的問題の理解：昇格された権限

ブラウザ拡張機能のセキュリティ確保における根本的な課題は、その機能に本質的に必要とされる昇格された権限にあります。厳格なブラウザのセキュリティ境界（同一オリジンポリシーなど）内で動作する一般的なウェブサイトとは異なり、拡張機能は効果的に機能するために、より広範なアクセスを必要とすることがよくあります。

拡張機能が通常のウェブページより多くのアクセスを必要とする理由

• 複数のウェブサイトとの対話： 広告ブロッカーは、潜在的にすべてのウェブサイトにわたってコンテンツを読み取り、変更する必要があります。パスワードマネージャーは、さまざまなドメインのログインフォームに認証情報を注入する必要があります。
• ブラウザAPIへのアクセス： 拡張機能は、タブの管理、閲覧履歴へのアクセス、ファイルのダウンロード、ローカルストレージの使用、通知の表示など、ブラウザの中核機能と対話する必要があります。これらの操作は、通常、標準的なウェブページでは制限されています。
• 永続性： 多くの拡張機能は、データの同期やイベントの監視などの機能を実行するために、アクティブなタブとは独立してバックグラウンドで継続的に実行される必要があります。

課題：ブラウザやユーザーを危険にさらすことなく権限を付与する

ジレンマは明らかです：ブラウザベンダーは、どのようにして拡張機能に悪用への門戸を開くことなく、有用であるために必要な権限を付与できるのでしょうか？ここで、洗練された多層的なセキュリティモデルが役割を果たします。目標は、拡張機能の能力を絶対的に必要な最小限に分離、制御、制限し、一つの拡張機能の侵害がブラウザ全体、オペレーティングシステム、またはユーザーの機密データの侵害につながらないようにすることです。

ブラウザ拡張機能のセキュリティモデル：階層的な防御

現代のブラウザ拡張機能のセキュリティは、単一の機能ではなく、いくつかの相互に関連するコンポーネントの上に構築された包括的なアーキテクチャです。各層は、リスクを軽減し、境界を強制する上で重要な役割を果たします。

主要なコンポーネントは次のとおりです：

• マニフェストファイル： 拡張機能の能力、権限、構造を宣言する中央設定ファイル。そのバージョン（例：マニフェストV2、マニフェストV3）が、基盤となるセキュリティパラダイムを決定します。
• 権限モデル： 特定の種類のアクセス（例：「すべてのウェブサイト上のあなたのデータへのアクセス」、「閲覧履歴の読み取りと変更」）に対して明示的なユーザーの同意を必要とする、きめ細かいシステム。
• コンテンツセキュリティポリシー（CSP）： 拡張機能がリソース（スクリプト、スタイルシート、画像など）をロードできるソースを制限することにより、クロスサイトスクリプティング（XSS）やその他のコードインジェクション攻撃を軽減するメカニズム。
• ホスト権限： 拡張機能が対話できるウェブサイトを定義する、マニフェスト内の特定の宣言。
• Web Accessible Resources： 拡張機能が特定のファイル（画像やHTMLページなど）をウェブページに公開するための制御された方法ですが、明示的に宣言された場合に限ります。
• JavaScriptサンドボックス： 拡張機能のコード、特にコンテンツスクリプトの実行を、それらが対話するウェブページから分離し、直接的な干渉やデータ漏洩を防ぐためのコアメカニズム。

これらの層はすべて不可欠ですが、JavaScriptサンドボックスの実装は、悪意のあるコードがホストページと直接対話したり、侵害したりするのを防ぎ、ひいてはユーザーのブラウザセッションを保護する上で、間違いなく最も基本的なものです。それは目に見えない障壁を作り出し、拡張機能のスクリプトがページを完全に制御することなく、ページを強化できるようにします。

JavaScriptサンドボックスの詳細な解説

その核心において、サンドボックスとは、信頼されていないコードをシステムの他の部分に影響を与えることなく実行できる分離された環境です。子供のベビーサークルのようなものだと考えてください。子供は境界内で自由に遊ぶことができますが、その外にあるものに直接アクセスしたり、害を与えたりすることはできません。ブラウザ拡張機能の文脈では、JavaScriptサンドボックスは同様の保護バリアを作成し、主にコンテンツスクリプトを対象とします。

拡張機能にとってJavaScriptサンドボックスが重要な理由

JavaScriptはウェブの共通言語であり、強力で動的です。ドキュメントオブジェクトモデル（DOM）を操作したり、ネットワークリクエストを行ったり、ローカルストレージにアクセスしたり、その他多くのことができます。この力は動的なウェブ体験や洗練された拡張機能に不可欠ですが、同時にJavaScriptを攻撃の主要なベクトルにもしています。堅牢なサンドボックスがなければ、悪意のあるコンテンツスクリプトは次のようなことが可能になります：

• ウェブページのJavaScript環境から機密データ（認証トークン、クレジットカード番号など）を直接盗む。
• ウェブページの動作を予期しない有害な方法で変更する（ユーザーのリダイレクト、偽のフォームの注入など）。
• ページのグローバルなJavaScript変数や関数にアクセスまたは変更し、権限昇格やさらなる悪用につながる可能性がある。
• 適切に分離されていない場合、拡張機能が宣言した権限なしに他のブラウザAPIを呼び出す。

JavaScriptサンドボックスは、拡張機能のコードとウェブページのコードが別々の、分離された実行コンテキストで動作することを保証することで、これらのリスクを軽減します。

仕組み：実行コンテキストの分離

「独立した世界（isolated worlds）」という概念は、ブラウザ拡張機能におけるJavaScriptサンドボックスの基礎です。このメカニズムは、コンテンツスクリプト（拡張機能の中でウェブページと直接対話する部分）が、同じDOM上で動作しているにもかかわらず、ウェブページ自体と同じJavaScriptグローバル環境を共有しないことを保証します。

コンテンツスクリプトのための独立した世界

拡張機能のコンテンツスクリプトがウェブページ上で実行されると、ブラウザはそれを「独立した世界」に注入します。これは次のことを意味します：

• 別々のグローバルオブジェクト： コンテンツスクリプトは、独自の window オブジェクト、 document オブジェクト（ただし、同じ基盤となるDOMを参照）、および他のすべてのグローバルJavaScriptオブジェクトを取得します。ウェブページのJavaScript変数や関数に直接アクセスすることはできず、その逆も同様です。
• 共有DOM： 重要なことに、コンテンツスクリプトとウェブページのスクリプトの両方が、ページの同じドキュメントオブジェクトモデル（DOM）へのアクセスを共有します。これは、コンテンツスクリプトがページのコンテンツを読み取り、変更するという目的を果たすために必要です。
• メッセージングによる通信： コンテンツスクリプトが拡張機能のバックグラウンドスクリプト（より広範な権限を持つ）やウェブページのスクリプトと通信する必要がある場合、明確に定義された明示的なメッセージングチャネル（例：chrome.runtime.sendMessage, postMessage）を介して行う必要があります。この制御された通信により、秘密のデータ漏洩や不正なコマンド実行を防ぎます。

独立した世界の利点：

• 衝突の防止： コンテンツスクリプトが誤って、または悪意を持ってウェブページ自身のJavaScriptロジックに干渉するのを防ぎ、また、ページのスクリプトが拡張機能の内部動作を改ざんするのを防ぎます。
• データアクセスの制限： 悪意のあるページのスクリプトは、コンテンツスクリプトによって定義された変数を直接読み取ったり、関数を呼び出したりすることができず、拡張機能の状態とデータを保護します。逆に、コンテンツスクリプトは、明示的なDOM操作なしにページの機密性の高いJavaScriptオブジェクトにアクセスすることはできません。
• セキュリティの強化： ウェブページのJavaScriptに脆弱性が存在する場合でも、それがコンテンツスクリプトの環境を直接悪用することはできません。同様に、侵害されたコンテンツスクリプトは、DOMで直接見える範囲を超えて、またはメッセージングを介して明示的に渡されたデータ以外を盗む能力が制限されます。

パスワードマネージャー拡張機能を考えてみましょう。そのコンテンツスクリプトは、ログインフォームを検出し、認証情報を注入するために、入力フィールドを読み取る必要があります。それは独立した世界で動作するため、ウェブサイトのJavaScriptはパスワードマネージャーの内部状態（例えば、どの保管庫が開いているか）を読み取ったり、そのロジックを操作したりすることはできません。一方、パスワードマネージャーは、ウェブサイトのJavaScript関数を直接呼び出して任意の操作をトリガーすることはできず、必要に応じてDOMと対話するだけです。

サービスワーカー（またはバックグラウンドスクリプト）

コンテンツスクリプト以外にも、ブラウザ拡張機能には高度に分離された環境で実行される他のコンポーネントがあります：

• サービスワーカー（マニフェストV3）/ バックグラウンドページ（マニフェストV2）： これらは拡張機能の中央コントローラーです。これらは、どのウェブページとも、さらにはコンテンツスクリプトとも異なる、完全に別のプロセスまたはスレッドで実行されます。どのウェブページのDOMにも直接アクセスできません。
• 直接的なDOMアクセス不可： ウェブページのDOMに直接触れることができないことは、重要なセキュリティ機能です。ウェブページとのすべての対話は、制御されたメッセージングメカニズムを使用して、コンテンツスクリプトを介して行われなければなりません。
• 強力なAPIへのアクセス： サービスワーカーとバックグラウンドスクリプトは、拡張機能の宣言された権限が行使される場所です。コンテンツスクリプトや通常のウェブページでは利用できないブラウザAPI（例：chrome.tabs、chrome.storage、chrome.webRequest）を使用できます。

利点： サービスワーカーの特権的なロジックを、ページと対話するコンテンツスクリプトから分離することで、攻撃対象領域が減少します。コンテンツスクリプトが侵害されても、通信には依然として明示的なメッセージングが必要なため、サービスワーカーが管理する強力なブラウザAPIへのアクセスが即座に許可されるわけではありません。

サンドボックス化されたiframe

拡張機能のセキュリティ機能専用ではありませんが、サンドボックス化されたiframeは、拡張機能が潜在的に信頼できないコンテンツを安全に表示する上で役割を果たします。HTMLのiframe要素にはsandbox属性を付与でき、これにより内部にロードされたコンテンツに厳格な一連の制限が適用されます。デフォルトでは、sandbox属性は、権限昇格やデータ漏洩につながる可能性のあるほとんどの機能を無効にします。これには以下が含まれます：

• スクリプトの実行
• フォームの送信
• ポインターロック
• ポップアップ
• 親のDOMへのアクセス
• コンテンツを同一オリジンとして扱うこと（強制的にユニークなオリジンにする）

開発者は、トークン（例：allow-scripts、allow-forms）を使用して、特定の機能を selectively 有効にすることができます。拡張機能は、サードパーティの広告、ユーザー生成コンテンツ、または外部ウェブページのプレビューを表示するためにサンドボックス化されたiframeを使用することがあり、そのiframe内の悪意のあるコードが拡張機能やユーザーのブラウザに影響を与えるのを防ぎます。

拡張機能におけるJavaScriptサンドボックスの主要原則

ブラウザ拡張機能におけるJavaScriptサンドボックスの効果的な実装は、いくつかの中心的なセキュリティ原則に依存しています：

• 最小権限の原則： この基本的なセキュリティ原則は、エンティティ（この場合は拡張機能コンポーネント）には、その意図された機能を実行するために必要な最小限の権限と能力のみが付与されるべきであると定めています。例えば、コンテンツスクリプトはDOMアクセスのみを必要とし、ブラウザストレージやネットワークAPIへの直接アクセスは必要ありません。
• 分離： 前述の通り、実行コンテキストを分離することは最も重要です。これにより、拡張機能の異なる部分とホストウェブページとの間の直接的な干渉や不正アクセスを防ぎます。
• 制御された通信： 分離されたコンポーネント間（例：コンテンツスクリプトとサービスワーカー、またはコンテンツスクリプトとウェブページ）のすべての対話は、明示的で、明確に定義され、監査可能なメッセージングチャネルを介して行われなければなりません。これにより、境界を越えて渡されるデータの検証とサニタイズが可能になります。
• コンテンツセキュリティポリシー（CSP）： JavaScriptランタイムサンドボックスの一部ではありませんが、CSPはサンドボックスを補完する宣言的なセキュリティメカニズムであり、拡張機能（またはウェブページ）がロードおよび実行できるリソースの種類を制限します。これにより、拡張機能が信頼できない外部ドメインからスクリプトをロードしたり、インラインスクリプトを使用したり、eval()のような潜在的に危険なJavaScript関数を使用したりするのを防ぎます。

ブラウザ固有の実装（一般的な概要）

基盤となる原則は普遍的ですが、異なるブラウザベンダーはこれらのセキュリティモデルをわずかなバリエーションで実装しています。しかし、分離された実行環境と堅牢な権限モデルという中心的な概念は、主要なブラウザ間で一貫しています：

• Chromiumベースのブラウザ（Chrome、Edge、Brave、Opera）： これらのブラウザは、コンテンツスクリプトに対して「独立した世界」の概念を広範囲に利用しています。彼らのマニフェストV3アップデートは、バックグラウンドタスクをサービスワーカーに移行し、より厳格なCSPとリモートコード制限を強制することで、セキュリティをさらに強化しています。
• Mozilla Firefox： Firefoxは、WebExtensionsに対して同様の分離モデルを採用しており、コンテンツスクリプトが独自のコンテキストで実行されることを保証しています。Firefoxのセキュリティモデルはまた、その洗練された権限システムとAPIアクセスに対する堅牢な内部セキュリティメカニズムに大きく依存しています。
• Apple Safari： Safariの拡張機能モデル、特にWeb Extensionsでは、プロセス分離、強力な権限モデル、コンテンツスクリプトのサンドボックス化など、業界標準のセキュリティ慣行の多くを反映しています。

これらのブラウザ固有の実装の継続的な進化は、拡張機能のセキュリティ体制を洗練させ、新たな脅威に適応し、グローバルなユーザーベースのために機能性とユーザー保護のバランスを取るという継続的なコミットメントを反映しています。

権限モデル：きめ細かい制御

JavaScriptサンドボックスを補完するものとして、権限モデルはもう一つの重要な防御層です。これは、拡張機能が何を行い、何にアクセスできるかを定義し、インストール時または実行時に明示的なユーザーの同意を必要とします。

明示的なユーザーの同意：なぜそれが重要なのか

厳格なブラウザセキュリティポリシー（同一オリジンポリシーなど）の下で動作する通常のウェブアプリケーションとは異なり、拡張機能は機密性の高いユーザーデータやブラウザ機能へのアクセスを要求できます。権限モデルは、ユーザーが拡張機能が求める能力を認識し、情報に基づいた決定を下せるようにします。拡張機能をインストールすると、「あなたが訪問するウェブサイト上のすべてのデータを読み取り、変更する」といった、それが要求する権限のリストが表示されます。この透明性は、信頼とセキュリティにとって不可欠です。

ホスト権限：特定のウェブサイトへのアクセス

ホスト権限は、拡張機能が対話できるウェブサイトを定義します。これらはURLマッチパターン（例：*://*.example.com/*、https://*/*）を使用して指定されます。

• 特定のホスト： 拡張機能は、自社のバックエンドサービスや特定のソーシャルメディアプラットフォームなど、特定のドメインへのアクセスのみを必要とする場合があります。
• すべてのホスト（<all_urls>）： 広告ブロッカーやスクリーンショットツールのような一部の拡張機能は、ユーザーが訪れるすべてのウェブサイトへのアクセスを正当に必要とします。これは高リスクの権限と見なされ、非常に信頼できる拡張機能にのみ付与されるべきです。

拡張機能のホストアクセスを制限することで、侵害された拡張機能からの損害を限定することができます。もし拡張機能がexample.comの権限しか持っていなければ、内部で何らかの形で侵害されたとしても、banking.comに悪意のあるスクリプトを注入することはできません。

API権限：ブラウザ機能へのアクセス

ホストアクセスに加えて、拡張機能は特定のブラウザAPIを使用するための権限が必要です。これらのAPIは、ブラウザの中核機能を制御します：

• storage： ブラウザにデータをローカルに保存するため。
• tabs： タブを作成、変更、または閉じたり、そのURLやタイトルを読み取ったりするため。
• cookies： クッキーを読み書きするため。
• downloads： ファイルのダウンロードを管理するため。
• history： 閲覧履歴を読み書きするため。
• alarms： コードを定期的に実行するようにスケジュールするため。
• declarativeNetRequest： ネットワークリクエストをブロックまたは変更するため（マニフェストV3）。

要求された各API権限は、ユーザーに明確にリスト表示されます。例えば、history権限を要求する拡張機能は、閲覧履歴にアクセスする意図を示し、ユーザーにこれが拡張機能の述べられた目的にとって適切かどうかを検討するよう促します。

オプショナル権限：ユーザーコントロールの強化

ブラウザベンダーはオプショナル権限も提供しています。これらは、拡張機能がインストール後に、しばしばユーザーのアクションに基づいて要求できる権限です。例えば、写真編集拡張機能は、最初は基本的な機能でインストールされるかもしれませんが、ユーザーが明示的に「画像を保存」ボタンをクリックした場合にのみ、ユーザーの「ダウンロード」フォルダへのアクセスを要求します。このアプローチは、初期の攻撃対象領域をさらに縮小し、ユーザーに何を許可するかについて、よりきめ細かい制御を与え、最小権限の原則に沿っています。

コンテンツセキュリティポリシー（CSP）：ゲートキーパー

コンテンツセキュリティポリシー（CSP）は、拡張機能（またはウェブページ）がどのリソースをロードして実行できるかをブラウザに指示する宣言的なセキュリティメカニズムです。それはゲートキーパーとして機能し、広範囲のコードインジェクション攻撃、特にクロスサイトスクリプティング（XSS）を防ぎます。

CSPとは何か、どのように機能するのか

CSPは、スクリプト、スタイルシート、画像、フォントなど、さまざまな種類のコンテンツに対して許可されたソースを指定するヘッダーまたはメタタグとして定義されます。ブラウザ拡張機能の場合、CSPは通常、拡張機能のmanifest.jsonファイル内で定義されます。

典型的なCSPは次のようになります：

            "content_security_policy": {
  "extension_pages": "script-src 'self'; object-src 'self'"
}
            

              
                Copy
              
            
          

このポリシーは、スクリプトは拡張機能自体（'self'）からのみロードでき、オブジェクト（FlashやJavaアプレットなど）も拡張機能自体からのみロードできると規定しています。これにより、外部ドメインからのスクリプト、インラインスクリプト、およびeval()ベースのスクリプト実行が即座にブロックされます。

拡張機能内でのXSSおよびインジェクション攻撃防止における役割

CSPは、XSSの主要なベクトルを軽減することで、特に効果的です：

• インラインスクリプト： 歴史的に、攻撃者はページのHTMLに直接<script>タグを注入することができました。CSPは、デフォルトですべてのインラインスクリプト（onclickのようなイベントハンドラとスクリプトブロックの両方）を許可しません。これにより、開発者はすべてのJavaScriptを外部ファイルに移動させることを余儀なくされ、インジェクションがより困難になります。
• リモートスクリプト： 一般的な攻撃には、<script src="malicious.com/script.js">タグの注入が含まれます。CSPのscript-srcディレクティブにより、開発者は信頼できるドメインをホワイトリストに登録できます。malicious.comがホワイトリストに登録されていない場合、ブラウザはそのスクリプトのロードと実行を拒否します。
• 安全でないJavaScript関数（eval()）： eval()、setTimeout(string)、new Function(string)などの関数は、任意の文字列をコードとして実行できるため、危険です。CSPは通常、明示的に許可されない限り、これらの使用を許可しません（安全なコンテキストでは一般的に推奨されません）。

拡張機能にとって、厳格なCSPは最も重要です。これにより、攻撃者が拡張機能のストレージやUIにデータを注入できたとしても、そのデータを実行可能なコードに変えることはできず、拡張機能自身の環境内での権限昇格を防ぎます。これは、ポップアップページ、オプションページ、その他のHTMLリソースを含む、拡張機能のすべての部分に適用されます。

マニフェストV3では、拡張機能のCSPはさらに厳格になり、リモートコードの実行を明示的に禁止しています。これは、すべてのJavaScriptが拡張機能パッケージにバンドルされている必要があり、侵害されたリモートサーバーが既にインストールされている拡張機能に新しい悪意のあるコードを注入することを不可能にすることを意味します。これにより、サプライチェーン攻撃の対象領域が大幅に減少します。

拡張機能セキュリティの進化：マニフェストV2からV3へ

ブラウザ拡張機能のセキュリティの状況は静的なものではなく、新たな脅威と、より安全でパフォーマンスの高いウェブへの要求に応じて絶えず進化しています。主にGoogle Chromeが主導し、他のChromiumベースのブラウザも採用したマニフェストV2からマニフェストV3への移行は、この進化における大きな前進を表しており、セキュリティとプライバシーに強い重点を置いています。

マニフェストV3の主な変更点

マニフェストV3は、拡張機能の構築方法や、ブラウザおよびウェブページとの対話方法に直接影響を与える根本的なアーキテクチャの変更を導入しています。これらの変更は、世界中のユーザーのためにセキュリティ、プライバシー、パフォーマンスを向上させるように設計されています。

• バックグラウンドページを置き換えるサービスワーカー：
  • マニフェストV2： 拡張機能は、永続的なバックグラウンドページ（埋め込みJavaScriptを持つHTMLページ）を使用していました。これは、アクティブに必要とされていないときでさえも継続的に実行され、リソースを消費していました。
  • マニフェストV3： バックグラウンドページは、イベント駆動型のサービスワーカーに置き換えられました。これらのワーカーは非永続的であり、イベントが発生したとき（例：ユーザーが拡張機能アイコンをクリックした、メッセージが受信された、ネットワークリクエストが傍受された）に起動し、不要になると終了します。
  • セキュリティ上の利点： この「イベント駆動型」モデルは、拡張機能の最も特権的なコンポーネントがアクティブである時間を最小限に抑えることで、攻撃対象領域を縮小します。また、現代のウェブ標準と整合し、リソース管理を改善します。
• WebRequest APIを置き換えるDeclarative Net Request API（ブロッキング用）：
  • マニフェストV2： 拡張機能は、強力なwebRequest APIを使用して、実行時にネットワークリクエストを傍受、ブロック、または変更することができました。多機能である一方、このAPIは重大なプライバシーおよびセキュリティリスクももたらし、拡張機能がリクエスト内の機密データを閲覧したり、悪意のあるコンテンツを注入するために変更したりする可能性がありました。
  • マニフェストV3： ネットワークリクエストのブロックと変更のために、拡張機能は現在、主にDeclarative Net Request APIに制限されています。JavaScriptでリクエストを傍受する代わりに、拡張機能は静的なJSONファイルでルール（例：「example.com/adsへのすべてのリクエストをブロック」）を宣言します。ブラウザは、リクエストの詳細を拡張機能のJavaScriptに公開することなく、これらのルールを直接かつ効率的に適用します。
  • セキュリティ上の利点： この変更により、拡張機能がネットワークリクエストとレスポンスのコンテンツをプログラムで読み取るのを防ぐことで、ユーザーのプライバシーが大幅に向上します。また、拡張機能コードによるネットワークトラフィックの動的な操作を制限することで、攻撃対象領域を縮小します。
• 強化されたコンテンツセキュリティポリシー（CSP）：
  • マニフェストV3は、より厳格なデフォルトのCSPを強制し、リモートコードの実行を決定的に禁止しています。これは、拡張機能が外部URL（例：script-src 'self' https://trusted-cdn.com/）からJavaScriptをロードして実行できなくなることを意味します。すべてのスクリプトは、拡張機能のパッケージ内にバンドルされている必要があります。
  • セキュリティ上の利点： これにより、サプライチェーン攻撃の主要なベクトルが排除されます。リモートサーバーが侵害されても、ブラウザは拡張機能パッケージ自体から発信されていないスクリプトの実行を拒否するため、既にインストールされている拡張機能に新しい悪意のあるコードを注入することはできません。これはグローバルに適用され、ユーザーがどこにいても、どのサーバーが侵害されても保護されます。
• リモートコード実行の削除： これはおそらく最も影響の大きいセキュリティ変更の一つです。拡張機能がリモートサーバーからコードを取得して実行する能力（例：リモートで取得した文字列に対してeval()を使用する、または外部スクリプトを動的にロードする）は、大部分が排除されています。これは、より厳格なCSPルールに直接関連しています。
• よりきめ細かく明示的な権限： 完全な見直しではありませんが、MV3は、よりきめ細かくユーザーに透明な権限要求への傾向を継続しており、可能な場合はオプショナル権限を奨励しています。

MV3のセキュリティ上の利点

マニフェストV3で導入された変更は、ユーザーとブラウザエコシステム全体に対して、いくつかの具体的なセキュリティ改善を提供します：

• 攻撃対象領域の縮小： イベント駆動型のサービスワーカーに移行し、動的なネットワーク操作を制限することで、機会の窓が少なくなり、拡張機能のJavaScriptに直接公開される強力なAPIも少なくなります。
• プライバシーの向上： Declarative Net Request APIは、拡張機能がネットワークリクエストの完全な詳細を見るのを防ぎ、機密性の高いユーザーデータを保護します。
• サプライチェーン攻撃の軽減： リモートコード実行の禁止により、攻撃者がアップデートメカニズムを通じて、または開発者のリモートサーバーをハイジャックすることによって拡張機能を侵害することが著しく困難になります。悪意のあるコードは、初期の拡張機能パッケージの一部である必要があり、レビュー中に発見されやすくなります。
• パフォーマンスとリソース管理の向上： 直接的なセキュリティ上の利点ではありませんが、効率的なリソース使用は、間接的により安定し、悪用されにくいブラウザ環境に貢献します。

課題と開発者の適応

MV3は大きなセキュリティ上の利点をもたらしますが、拡張機能開発者にとっては課題も提示しています。既存の拡張機能（特にwebRequest APIに大きく依存していた広告ブロッカーやプライバシーツールのような複雑なもの）を適応させるには、大幅なリファクタリングとアーキテクチャの再考が必要です。世界中の開発者は、新しいAPIパラダイムを理解し、拡張機能が機能的で準拠していることを確認するために時間とリソースを投資する必要がありました。この移行期間は、セキュリティ強化と開発者体験との間の継続的なバランスを浮き彫りにしています。

コードレビューと公開プラットフォームの役割

ブラウザ内の技術的なセキュリティモデルを超えて、拡張機能が公開されるプラットフォームは、セキュリティ基準を維持する上で重要な役割を果たします。ブラウザベンダーは、公式ストア（例：Chromeウェブストア、Mozilla Add-ons、Microsoft Edgeアドオン、Apple Safari Extensions）に提出された拡張機能に対して広範なレビュープロセスを運営しています。

ブラウザベンダーが拡張機能をレビューする方法

• 自動スキャン： 提出された拡張機能は、一般的なセキュリティ脆弱性、マニフェストポリシーへの準拠、禁止されたAPIの使用、既知の悪意のあるコードパターンを検出するための自動分析を受けます。この初期スキャンは、明らかな脅威を効率的にフィルタリングするために不可欠です。
• 手動レビュー： 機密性の高い権限を要求したり、複雑な動作を示す拡張機能については、人間のレビュアーがより詳細なコード監査を行うことがよくあります。彼らは拡張機能のコード、マニフェスト、要求された権限を、述べられた機能と照らし合わせて精査し、隠されたり宣言されていない能力がないことを確認します。これには、難読化されたコード、セキュリティポリシーを回避しようとする試み、またはデータ漏洩のチェックが含まれることがよくあります。
• ポリシーの施行： レビュアーは、拡張機能がプラットフォームの開発者ポリシーに準拠していることを確認します。これには、データプライバシー、許容される使用、透明性に関する厳格なガイドラインが含まれることがよくあります。
• 公開後の監視： 拡張機能が公開された後でも、ベンダーは監視システムを使用して、侵害や悪意のあるアップデートを示す可能性のある不審なアクティビティ、異常なネットワークリクエスト、または挙動の突然の変化を検出します。ユーザーも不審な拡張機能の報告を奨励されています。

拡張機能のための信頼できるソースの重要性

世界中のどこにいるユーザーにとっても、公式で信頼できるブラウザストアからのみ拡張機能をインストールすることが最も重要です。非公式なソース（信頼できないウェブサイトからの直接ダウンロードなど）から拡張機能をインストールすると、これらの重要なレビュープロセスを完全に迂回し、潜在的に審査されていない、あるいは完全に悪意のあるソフトウェアにユーザーをさらすことになります。公式ストアは重要なゲートキーパーとして機能し、ユーザーのブラウザに到達する前に脅威の大部分をフィルタリングし、グローバルなデジタルエコシステムにおける信頼の基盤を提供します。

開発者のためのベストプラクティス：安全な拡張機能の構築

ブラウザベンダーがセキュリティフレームワークを提供する一方で、安全なコードを書く最終的な責任は拡張機能開発者にあります。ベストプラクティスを遵守することは、ユーザーデータを保護し、国際的なユーザーベース全体で信頼を維持する拡張機能を作成するために不可欠です。

権限の最小化：必要なものだけを要求する

最小権限の原則に従ってください。過剰な権限（例："*://*.mywebsite.com/*"だけで十分な場合に"<all_urls>"を要求する）を要求することは、拡張機能が侵害された場合の攻撃対象領域を増やすだけでなく、ユーザーの疑念を招き、採用率の低下につながる可能性があります。拡張機能の機能を注意深く監査し、manifest.jsonから不要な権限を削除してください。

すべての入力をサニタイズする：XSSとインジェクションを防ぐ

外部ソース（ウェブページ、API、ユーザー入力）から受け取ったデータはすべて、信頼できないものとして扱うべきです。このデータをDOMに注入したり、特権的なコンテキストで使用したりする前に、クロスサイトスクリプティング（XSS）やその他のインジェクション攻撃を防ぐために、徹底的にサニタイズし、エスケープしてください。可能な場合はブラウザが提供するサニタイズ処理APIを使用するか、堅牢で十分にテストされたサニタイズライブラリを使用してください。

安全な通信を使用する：直接的なDOM操作ではなく、メッセージングを

コンテンツスクリプト、サービスワーカー、拡張機能UIコンポーネント間の通信には、ブラウザのメッセージングAPI（例：chrome.runtime.sendMessage、postMessage）を活用してください。ウェブページのJavaScript環境を直接操作したり、分離された世界間でデータを交換するために安全でないメソッドを使用したりすることは避けてください。コンテンツスクリプトは潜在的に悪意のあるウェブページと対話するため、本質的に信頼性が低いため、サービスワーカーでコンテンツスクリプトから受信したメッセージは常に検証し、サニタイズしてください。

堅牢なCSPを実装する：厳格なポリシーが鍵

manifest.jsonで厳格なコンテンツセキュリティポリシー（CSP）を定義してください。可能な限り最も制限的なポリシーを目指し、一般的にはscript-src 'self'; object-src 'self'とします。unsafe-inlineとunsafe-evalは可能な限り避けてください。マニフェストV3では、リモートスクリプトのロードが大部分許可されていないため、良性および悪意のある外部依存関係の両方に対する柔軟性が低下し、CSPが本質的に強化されます。

リモートコードを避ける：すべてをローカルにバンドルする

マニフェストV3では、これは大部分が強制されていますが、いずれにせよ重要なベストプラクティスです。リモートサーバーからJavaScriptコードを取得して実行しないでください。拡張機能のロジックはすべて、拡張機能パッケージ自体にバンドルする必要があります。これにより、攻撃者が外部サーバーやCDNを侵害することによって、拡張機能に悪意のあるコードを注入するのを防ぎます。

ライブラリと依存関係を定期的に更新する：既知の脆弱性にパッチを適用する

拡張機能はしばしばサードパーティのJavaScriptライブラリに依存しています。セキュリティパッチやバグ修正の恩恵を受けるために、これらの依存関係を最新バージョンに更新し続けてください。SnykやOWASP Dependency-Checkなどのツールを使用して、依存関係に既知の脆弱性がないか定期的に監査してください。含まれているライブラリの脆弱性は、拡張機能全体を危険にさらす可能性があります。

セキュリティ監査とテスト：積極的な防御

開発を超えて、拡張機能のセキュリティ脆弱性を積極的にテストしてください。定期的なセキュリティ監査、侵入テストを実施し、自動化された静的および動的分析ツールを使用してください。可能であれば、拡張機能をオープンソース化してコミュニティレビューの恩恵を受けることを検討しつつ、潜在的な知的財産権の問題にも注意してください。大規模または重要な拡張機能については、専門のセキュリティ監査人を雇うことが、グローバルなユーザーベースに対して非常に貴重な保証層を提供することができます。

ユーザーへのアドバイス：自分自身を守る

開発者とブラウザベンダーは安全な拡張機能エコシステムの構築と維持に努めていますが、ユーザーも自分のブラウジング体験を守る上で重要な役割を担っています。情報を得て積極的に行動することで、インターネットにどこからアクセスしていても、リスクへの曝露を大幅に減らすことができます。

信頼できる拡張機能のみをインストールする：公式ストアから

拡張機能は必ず公式のブラウザウェブストア（Chromeウェブストア、Mozilla Add-ons、Microsoft Edgeアドオン、Apple Safari Extensions）からのみダウンロードしてください。これらのプラットフォームにはレビュープロセスが設けられています。非公式なソースは、これらの重要なセキュリティチェックを迂回し、悪意のあるソフトウェアを容易に配布する可能性があるため、避けてください。

権限を注意深く確認する：どのようなアクセスを許可しているかを理解する

拡張機能をインストールする前に、それが要求する権限のリストを注意深く確認してください。「この拡張機能は、その述べられた機能を実行するために、本当にこのレベルのアクセスが必要なのか？」と自問してください。例えば、単純な電卓拡張機能が「すべてのウェブサイト上のあなたのデータ」へのアクセスを必要とするはずがありません。要求された権限が過剰であるか、拡張機能の目的と無関係であると思われる場合は、インストールしないでください。

• 高リスクの権限： "<all_urls>"、tabs、history、cookiesのような権限や、機密データやブラウザ機能へのアクセスを許可する権限には特に注意してください。これらは、非常に信頼できる開発者からの拡張機能で、その機能が明示的にそのようなアクセスを必要とする場合（例：広告ブロッカーはすべてのURLで動作する必要がある）にのみ許可してください。
• オプショナル権限： 拡張機能が「オプショナル権限」を要求する場合に注意してください。これらはより多くの制御をユーザーに与え、通常、特定の機能を使用しようとすると、実行時に特定の権限を要求することを意味します。

拡張機能を最新の状態に保つ：セキュリティパッチのため

オペレーティングシステムやブラウザと同様に、拡張機能も新たに発見された脆弱性に対するセキュリティパッチを含むアップデートを受け取ります。ブラウザが拡張機能を自動的に更新するように設定されていることを確認するか、定期的に手動で更新を確認してください。古い拡張機能を実行すると、既知のエクスプロイトにさらされる可能性があります。

未使用の拡張機能を削除する：攻撃対象領域を減らす

定期的にインストールされている拡張機能を見直し、もはや使用しない、または必要としないものは削除してください。インストールされているすべての拡張機能は、たとえ無害なものであっても、潜在的な攻撃対象領域となります。非アクティブな拡張機能をアンインストールすることで、攻撃者の潜在的な侵入点を減らし、ブラウザのパフォーマンスを向上させることができます。拡張機能をコンピュータ上のソフトウェアと考えてください。使用しない場合は削除してください。

不審な挙動に警戒する：自分の直感を信じる

ブラウザの挙動に注意を払ってください。予期しないポップアップ、見慣れないウェブサイトへのリダイレクト、デフォルト検索エンジンの変更、異常な広告、またはブラウザのパフォーマンスの急激な低下に気付いた場合、拡張機能が侵害されているか、悪意のあるものである可能性があります。すぐにインストールされている拡張機能を確認し、その権限を見直し、不審なものを削除することを検討してください。真に悪意のある拡張機能は、より広いグローバルコミュニティを保護するためにブラウザベンダーに報告してください。

課題と拡張機能セキュリティの未来

完全に安全なブラウザ拡張機能エコシステムへの道のりは、セキュリティ専門家と悪意のある攻撃者との間の終わりのない軍拡競争のような、継続的な努力です。ブラウザが進化し、新しいウェブ技術が登場するにつれて、潜在的な攻撃の洗練度とベクトルも同様に進化します。インターネットのグローバルな性質は、セキュリティの課題が決して孤立したものではなく、多様な地域や技術的状況にわたるユーザーと開発者に影響を与えることを意味します。

機能性とセキュリティのバランス：永遠のジレンマ

持続的な課題の一つは、強力な機能性と厳格なセキュリティとの間の適切なバランスを見つけることです。高機能な拡張機能は、その性質上、より多くのアクセスを必要とし、それは必然的に潜在的なリスクを増大させます。開発者は常に拡張機能ができることの境界を押し広げ、ブラウザベンダーはユーザーの安全を損なうことなくこの革新を可能にするセキュリティモデルを革新しなければなりません。このバランスを取る行為は継続的な交渉であり、しばしばこの緊張関係に対処することを目的としたマニフェストV3のようなアーキテクチャの転換につながります。

新たな脅威：洗練度と規模

攻撃者は常に脆弱性を悪用する新しい方法を見つけています。新たな脅威には以下が含まれます：

• サプライチェーン攻撃： 正規の開発者のアカウントやビルドインフラを侵害して、信頼できる拡張機能のアップデートに悪意のあるコードを注入し、それによって世界中の何百万人ものユーザーにマルウェアを配布する。
• 高度なフィッシング： 拡張機能を使用して非常に説得力のあるフィッシングオーバーレイを作成したり、正規のウェブサイトのコンテンツを変更してユーザーを騙し、機密情報を明かさせる。
• ゼロデイ攻撃： パッチが利用可能になる前に、ブラウザや拡張機能APIの未知の脆弱性を発見し、悪用する。
• WebAssembly（Wasm）の悪用： Wasmが普及するにつれて、その実装やブラウザAPIとの相互作用における脆弱性が、この技術を活用する拡張機能にとって新たな攻撃ベクトルになる可能性があります。
• AI駆動型攻撃： 人工知能の台頭により、より動的で、適応性があり、パーソナライズされた攻撃が可能になり、検出がより困難になる可能性があります。

これらの脅威は、ブラウザベンダーと世界中のセキュリティコミュニティからの絶え間ない警戒と適応を必要とします。

セキュリティモデルの継続的な進化：新たな脅威への適応

ブラウザ拡張機能のセキュリティモデルは静的なものではありません。新しい攻撃ベクトルに対処し、新しいウェブ技術に対応し、ユーザー保護を強化するために、継続的に進化しなければなりません。将来のイテレーションには、次のようなものが含まれる可能性があります：

• 権限モデルのさらなる洗練、潜在的によりきめ細かく、ジャストインタイムのアクセス制御を提供する。
• 高度なサンドボックス技術、特定の拡張機能コンポーネントに対してオペレーティングシステムレベルのプロセス分離をより積極的に活用する可能性がある。
• 機械学習と行動分析を使用して、公開前と実行時の両方で悪意のある挙動の検出メカニズムを改善する。
• 世界中の拡張機能に対してより一貫性があり堅牢なセキュリティベースラインを確保するための、ブラウザベンダー間の標準化の取り組み。

セキュリティにおけるAIの役割：検出と予防

人工知能と機械学習は、拡張機能のセキュリティへの取り組みにますます統合されています。AIは次の目的で使用できます：

• 自動マルウェア検出： 拡張機能のコードを大規模に分析して悪意のあるパターンを検出し、難読化技術を特定し、レビュープロセス中に不審な挙動にフラグを立てる。
• 行動分析： インストールされた拡張機能の異常なランタイム挙動（例：ネットワークリクエストの急増、異常なAPIへのアクセス）を監視し、侵害を示す可能性を検出する。
• 脅威予測： グローバルな脅威インテリジェンスを分析して、新しい攻撃ベクトルを予測し、積極的にセキュリティポリシーを調整する。

しかし、AIは攻撃者にとってもツールであり、サイバーセキュリティ領域における継続的な技術的軍拡競争につながっています。

結論：より安全なブラウジング体験のための共同責任

洗練されたJavaScriptサンドボックス実装、権限システム、コンテンツセキュリティポリシーを備えたブラウザ拡張機能のセキュリティモデルは、拡張機能が強力かつ普及している世界でユーザーを保護するための、ブラウザベンダーによる記念碑的な努力を表しています。コンテンツスクリプトのための独立した世界、専用のサービスワーカー、厳格なAPI制御という概念は、単なる技術用語ではありません。それらは、私たちが常に侵害を恐れることなくブラウジング体験を向上させることを可能にする、目に見えない守護者なのです。

しかし、このセキュリティは共同の責任です。ブラウザベンダーは革新を続け、より厳格なポリシーを施行し続けますが（マニフェストV3で見られるように）、開発者は安全で最小権限のコードを書くことにコミットし、ユーザーは警戒を怠らず、付与する権限を理解し、信頼できるソースからのみ拡張機能をインストールする必要があります。開発者が安全に構築し、ベンダーが堅牢なフレームワークとレビューを提供し、ユーザーが情報に基づいた選択をすることで、私たちは協力して、すべての人にとってより安全で、より生産的で、より信頼できるグローバルなウェブ体験を育むことができます。

これらのセキュリティ基盤を理解することは、私たち全員が、ブラウザ拡張機能の否定できない利点を活用しつつ、その固有のリスクを効果的に軽減しながら、より大きな自信を持ってデジタル世界を航海することを可能にします。ブラウザ拡張機能セキュリティの未来は、間違いなくさらなる革新をもたらすでしょうが、分離、最小権限、情報に基づいた同意という中心原則は、私たちのデジタルライフを保護する基盤であり続けるでしょう。