Trusted Types API: saugumo stiprinimas per saugų DOM manipuliavimą

Vykstančioje kovoje su žiniatinklio pažeidžiamumais, Cross-Site Scripting (XSS) atakos išlieka nuolatine grėsme. Šios atakos išnaudoja žiniatinklio programų pažeidžiamumus, siekiant įterpti kenkėjiškus scenarijus į patikimas svetaines, leidžiant užpuolikams vogti jautrius duomenis, gadinti svetaines ar nukreipti vartotojus į kenkėjiškas svetaines. Kovojant su tuo, Trusted Types API iškyla kaip galingas apsaugos mechanizmas, skatinantis saugų DOM manipuliavimą ir ženkliai sumažinantis XSS pažeidžiamumų riziką.

Cross-Site Scripting (XSS) supratimas

XSS atakos įvyksta, kai vartotojo pateikti duomenys netinkamai įtraukiami į tinklalapio išvestį be tinkamo išvalymo ar kodavimo. Yra trys pagrindiniai XSS tipai:

• Išsaugotas XSS (Stored XSS): Kenkėjiškas scenarijus yra nuolat saugomas tiksliniame serveryje (pvz., duomenų bazėje, forumo įraše ar komentarų skiltyje). Kai kiti vartotojai pasiekia išsaugotus duomenis, scenarijus vykdomas jų naršyklėse.
• Atspindėtas XSS (Reflected XSS): Kenkėjiškas scenarijus yra įterpiamas į URL arba formos pateikimą ir iš karto atspindimas vartotojui atsakyme. Tai dažniausiai apima vartotojo apgaudinėjimą, kad jis spustelėtų kenkėjišką nuorodą.
• DOM pagrįstas XSS (DOM-based XSS): Kenkėjiškas scenarijus išnaudoja kliento pusės JavaScript kodo pažeidžiamumus, o ne remiasi serverio pusės duomenų saugojimu ar atspindėjimu. Tai dažnai apima tiesioginį dokumento objektų modelio (DOM) manipuliavimą.

Tradiciškai programuotojai rėmėsi įvesties patvirtinimu ir išvesties kodavimu, kad išvengtų XSS atakų. Nors šios technikos yra būtinos, jas gali būti sudėtinga teisingai įgyvendinti ir dažnai pasitaiko klaidų. Trusted Types API suteikia tvirtesnį ir programuotojams patogesnį požiūrį, priverstinai taikant saugaus kodavimo praktikas DOM lygmeniu.

Pristatome Trusted Types API

Trusted Types API, žiniatinklio platformos saugumo funkcija, padeda programuotojams rašyti saugesnes žiniatinklio programas, apribojant potencialiai pavojingų DOM manipuliavimo metodų naudojimą. Ji priverčia laikytis taisyklės, kad DOM XSS priėmėjai (vietos, kur gali įvykti scenarijų įterpimas) gali priimti tik vertes, kurios buvo aiškiai išvalytos ir įvyniotos į „patikimą tipą“ (Trusted Type). Tai iš esmės sukuria tipų sistemą eilutėms, naudojamoms manipuliuoti DOM, kur nepatikimi duomenys negali būti tiesiogiai perduoti šiems priėmėjams.

Pagrindinės sąvokos:

• DOM XSS priėmėjai (Sinks): Tai savybės ir metodai, kurie dažniausiai naudojami scenarijams įterpti į puslapį. Pavyzdžiai: innerHTML, outerHTML, src, href ir document.write.
• Patikimi tipai (Trusted Types): Tai specialūs apvalkalo objektai, kurie nurodo, kad eilutė buvo atidžiai patikrinta ir yra saugi naudoti DOM XSS priėmėjuose. API suteikia kelis integruotus patikimus tipus, tokius kaip TrustedHTML, TrustedScript ir TrustedScriptURL.
• Tipų politikos (Type Policies): Tai taisyklės, apibrėžiančios, kaip galima kurti ir naudoti patikimus tipus. Jos nurodo, kurios funkcijos gali kurti patikimus tipus ir kaip pagrindinės eilutės yra išvalomos ar patvirtinamos.

Kaip veikia Trusted Types

Pagrindinis Trusted Types principas yra neleisti programuotojams tiesiogiai perduoti nepatikimų eilučių į DOM XSS priėmėjus. Kai Trusted Types yra įjungti, naršyklė išmeta TypeError, jei įprasta eilutė naudojama vietoje, kur tikimasi patikimo tipo.

Norėdami naudoti Trusted Types, pirmiausia turite apibrėžti tipo politiką. Tipo politika yra JavaScript objektas, nurodantis, kaip galima kurti patikimus tipus. Pavyzdžiui:

if (window.trustedTypes && window.trustedTypes.createPolicy) {
  window.myPolicy = trustedTypes.createPolicy('myPolicy', {
    createHTML: function(input) {
      // Čia išvalykite įvestį. Tai yra pavyzdys; naudokite tikrą išvalymo biblioteką.
      let sanitized = DOMPurify.sanitize(input); // Pavyzdys naudojant DOMPurify
      return sanitized;
    },
    createScriptURL: function(input) {
      // Čia patvirtinkite įvestį, kad įsitikintumėte, jog tai saugus URL.
      if (input.startsWith('https://example.com/')) {
        return input;
      } else {
        throw new Error('Nepasitikimas URL: ' + input);
      }
    },
    createScript: function(input) {
         //Būkite labai atsargūs kurdami scenarijų, darykite tai tik jei žinote, ką darote
         return input;
    }
  });
}

Šiame pavyzdyje sukuriame tipo politiką pavadinimu „myPolicy“ su trimis funkcijomis: createHTML, createScriptURL ir createScript. createHTML funkcija išvalo įvesties eilutę naudojant išvalymo biblioteką, pvz., DOMPurify. createScriptURL funkcija patvirtina įvestį, siekdama užtikrinti, kad tai yra saugus URL. createScript funkcija turėtų būti naudojama itin atsargiai, idealu – jos vengti, jei įmanoma, nes ji leidžia vykdyti savavališkus scenarijus.

Sukūrę tipo politiką, galite ją naudoti patikimiems tipams kurti:

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

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

Šiame pavyzdyje mes perduodame nepatikimą HTML eilutę mūsų tipo politikos createHTML funkcijai. Funkcija išvalo eilutę ir grąžina TrustedHTML objektą. Tada galime saugiai priskirti šį TrustedHTML objektą elemento innerHTML savybei, nerizikuodami XSS ataka.

Trusted Types naudojimo privalumai

• Padidintas saugumas: Trusted Types ženkliai sumažina XSS atakų riziką, neleisdami programuotojams tiesiogiai perduoti nepatikimų eilučių į DOM XSS priėmėjus.
• Geresnė kodo kokybė: Trusted Types skatina programuotojus atidžiau galvoti apie duomenų išvalymą ir patvirtinimą, o tai lemia geresnę kodo kokybę ir saugumo praktikas.
• Supaprastintos saugumo peržiūros: Trusted Types palengvina potencialių XSS pažeidžiamumų identifikavimą ir peržiūrą kode, nes DOM XSS priėmėjų naudojimas yra aiškiai kontroliuojamas tipo politikomis.
• Suderinamumas su CSP: Trusted Types gali būti naudojami kartu su turinio saugumo politika (CSP), siekiant dar labiau sustiprinti žiniatinklio programų saugumą.

Įgyvendinimo aspektai

Trusted Types įgyvendinimas reikalauja kruopštaus planavimo ir vykdymo. Štai keletas svarbių aspektų:

• Identifikuokite DOM XSS priėmėjus: Pirmas žingsnis yra identifikuoti visus DOM XSS priėmėjus jūsų programoje. Tai savybės ir metodai, kurie naudojami manipuliuoti DOM ir kurie potencialiai gali būti išnaudoti XSS atakų.
• Pasirinkite išvalymo biblioteką: Pasirinkite patikimą ir gerai prižiūrimą išvalymo biblioteką nepatikimiems duomenims išvalyti prieš kuriant patikimus tipus. DOMPurify yra populiarus ir efektyvus pasirinkimas. Būtinai teisingai sukonfigūruokite ją pagal savo specifinius poreikius.
• Apibrėžkite tipo politikas: Sukurkite tipo politikas, kurios nurodo, kaip galima kurti ir naudoti patikimus tipus. Atidžiai apsvarstykite išvalymo ir patvirtinimo logiką savo tipo politikose, siekdami užtikrinti, kad jos būtų veiksmingos užkertant kelią XSS atakoms.
• Atnaujinkite kodą: Atnaujinkite savo kodą, kad naudotumėte Trusted Types, kai manipuliuojate DOM su potencialiai nepatikimais duomenimis. Pakeiskite tiesioginius priskyrimus DOM XSS priėmėjams patikimų tipų priskyrimais.
• Kruopščiai testuokite: Kruopščiai išbandykite savo programą po Trusted Types įdiegimo, kad įsitikintumėte, jog ji veikia teisingai ir nėra jokių regresijų. Ypatingą dėmesį skirkite sritims, kuriose manipuliuojate DOM.
• Migracijos strategija: Įdiegti Trusted Types didelėje, egzistuojančioje kodo bazėje gali būti sudėtinga. Apsvarstykite laipsnišką migracijos strategiją, pradedant nuo kritiškiausių jūsų programos sričių. Iš pradžių galite įjungti Trusted Types „tik ataskaitų“ (report-only) režimu, kad identifikuotumėte pažeidimus nesugadindami programos.

Scenarijų pavyzdžiai

Pažvelkime į keletą praktinių pavyzdžių, kaip Trusted Types gali būti naudojami skirtinguose scenarijuose:

1 scenarijus: Vartotojų sukurto turinio rodymas

Svetainė leidžia vartotojams teikti komentarus ir įrašus. Be Trusted Types, šio turinio rodymas galėtų būti pažeidžiamas XSS atakoms. Naudodami Trusted Types, galite išvalyti vartotojų sukurtą turinį prieš jį rodydami, užtikrindami, kad visi kenkėjiški scenarijai būtų pašalinti.

// Prieš Trusted Types:
// document.getElementById('comments').innerHTML = userComment; // Pažeidžiama XSS

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

2 scenarijus: Išorinių JavaScript failų įkėlimas

Svetainė dinamiškai įkelia JavaScript failus iš išorinių šaltinių. Be Trusted Types, kenkėjiškas užpuolikas galėtų potencialiai pakeisti vieną iš šių failų savo kenkėjišku scenarijumi. Naudodami Trusted Types, galite patvirtinti scenarijaus failo URL prieš jį įkeldami, užtikrindami, kad jis ateina iš patikimo šaltinio.

// Prieš Trusted Types:
// let script = document.createElement('script');
// script.src = untrustedURL; // Pažeidžiama XSS
// document.head.appendChild(script);

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

3 scenarijus: Elementų atributų nustatymas

Svetainė nustato DOM elementų atributus pagal vartotojo įvestį. Pavyzdžiui, nustatant inkaro žymos `href` atributą. Be Trusted Types, kenkėjiškas užpuolikas galėtų įterpti JavaScript URI, kas sukeltų XSS. Su Trusted Types, galite patvirtinti URL prieš nustatydami atributą.

// Prieš Trusted Types:
// anchorElement.href = userInputURL; // Pažeidžiama XSS

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

Trusted Types ir turinio saugumo politika (CSP)

Trusted Types puikiai veikia kartu su turinio saugumo politika (CSP), siekiant užtikrinti giluminę apsaugą nuo XSS atakų. CSP yra saugumo mechanizmas, leidžiantis nurodyti, kurie turinio šaltiniai gali būti įkeliami jūsų svetainėje. Derindami Trusted Types su CSP, galite sukurti labai saugią žiniatinklio programą.

Norėdami įjungti Trusted Types CSP, galite naudoti `require-trusted-types-for` direktyvą. Ši direktyva nurodo, kad Trusted Types yra privalomi visiems DOM XSS priėmėjams. Pavyzdžiui:

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

Ši CSP antraštė nurodo naršyklei reikalauti Trusted Types visam scenarijų vykdymui ir leisti tik tuos Trusted Types, kurie sukurti naudojant „myPolicy“ tipo politiką.

Naršyklių palaikymas ir polifilai

Naršyklių palaikymas Trusted Types auga, bet dar nėra visuotinai prieinamas. 2024 m. pabaigoje pagrindinės naršyklės, tokios kaip Chrome, Firefox ir Edge, turi gerą palaikymą. Safari palaikymas atsilieka. Patikrinkite naujausią naršyklių suderinamumo informaciją CanIUse.com.

Senesnėms naršyklėms, kurios natūraliai nepalaiko Trusted Types, galite naudoti polifilą (polyfill). Polifilas yra JavaScript kodo dalis, kuri suteikia naujesnės funkcijos funkcionalumą senesnėms naršyklėms. Yra keletas Trusted Types polifilų, pavyzdžiui, tas, kurį teikia Google. Tačiau polifilai nesuteikia tokio paties saugumo lygio kaip natūralus palaikymas. Jie daugiausia padeda suderinamumui ir leidžia pradėti naudoti API, net jei kai kurie jūsų vartotojai naudoja senesnes naršyklės.

Alternatyvos ir svarstymai

Nors Trusted Types siūlo reikšmingą saugumo padidėjimą, svarbu pripažinti alternatyvius požiūrius ir scenarijus, kur jie gali netikti idealiai:

• Integracija su karkasais (Frameworks): Šiuolaikiniai JavaScript karkasai, tokie kaip React, Angular ir Vue.js, dažnai tvarko DOM manipuliavimą taip, kad sumažintų XSS riziką. Šie karkasai paprastai pagal nutylėjimą išvalo duomenis ir skatina naudoti saugius kodavimo modelius. Tačiau net ir su karkasais vis dar įmanoma įdiegti XSS pažeidžiamumus, jei apeinate karkaso integruotas apsaugas arba neteisingai naudojate `dangerouslySetInnerHTML` (React) ar panašias funkcijas.
• Griežtas įvesties patvirtinimas ir išvesties kodavimas: Tradiciniai įvesties patvirtinimo ir išvesties kodavimo metodai išlieka labai svarbūs. Trusted Types papildo šias technikas; jie jų nepakeičia. Įvesties patvirtinimas užtikrina, kad į jūsų programą patenkantys duomenys yra gerai suformuoti ir atitinka laukiamus formatus. Išvesties kodavimas užtikrina, kad duomenys būtų tinkamai išvalyti, kai jie rodomi puslapyje, neleidžiant naršyklėms interpretuoti jų kaip kodo.
• Našumo pridėtinės išlaidos: Nors paprastai minimalios, gali atsirasti nedidelės našumo pridėtinės išlaidos, susijusios su išvalymo ir patvirtinimo procesais, kurių reikalauja Trusted Types. Svarbu profiliuoti savo programą, kad būtų galima nustatyti bet kokius našumo trūkumus ir atitinkamai juos optimizuoti.
• Priežiūros našta: Trusted Types įdiegimas ir palaikymas reikalauja tvirto jūsų programos DOM struktūros ir duomenų srauto supratimo. Tipo politikų kūrimas ir valdymas gali padidinti priežiūros naštą.

Realaus pasaulio pavyzdžiai ir atvejo analizės

Keletas organizacijų sėkmingai įdiegė Trusted Types, siekdamos pagerinti savo žiniatinklio programų saugumą. Pavyzdžiui, Google plačiai naudojo Trusted Types savo produktuose ir paslaugose. Kitos įmonės finansų ir el. prekybos sektoriuose, kur saugumas yra svarbiausias, taip pat priima Trusted Types, siekdamos apsaugoti jautrius vartotojų duomenis ir užkirsti kelią finansiniam sukčiavimui. Šie realaus pasaulio pavyzdžiai parodo Trusted Types veiksmingumą mažinant XSS riziką sudėtingose ir didelės rizikos aplinkose.

Išvada

Trusted Types API yra reikšmingas žingsnis į priekį žiniatinklio programų saugumo srityje, suteikiantis tvirtą ir programuotojams patogų mechanizmą XSS atakų prevencijai. Priverstinai taikydami saugias DOM manipuliavimo praktikas ir skatindami atidų duomenų išvalymą bei patvirtinimą, Trusted Types suteikia programuotojams galią kurti saugesnes ir patikimesnes žiniatinklio programas. Nors Trusted Types įdiegimas reikalauja kruopštaus planavimo ir vykdymo, nauda, susijusi su padidintu saugumu ir geresne kodo kokybe, yra verta pastangų. Augant naršyklių palaikymui Trusted Types, tikėtina, kad tai taps vis svarbesniu įrankiu kovoje su žiniatinklio pažeidžiamumais.

Būdami pasauline auditorija, saugumo geriausių praktikų, tokių kaip Trusted Types naudojimas, taikymas yra ne tik apie atskirų programų apsaugą, bet ir apie saugesnio bei patikimesnio žiniatinklio kūrimą visiems. Tai ypač svarbu globalizuotame pasaulyje, kur duomenys teka per sienas, o saugumo pažeidimai gali turėti toli siekiančių pasekmių. Nesvarbu, ar esate programuotojas Tokijuje, saugumo specialistas Londone, ar verslo savininkas San Paule, technologijų, tokių kaip Trusted Types, supratimas ir diegimas yra būtinas kuriant saugią ir atsparią skaitmeninę ekosistemą.