Trusted Types API: Beveiliging Versterken via Veilige DOM-manipulatie

In de voortdurende strijd tegen webkwetsbaarheden blijven Cross-Site Scripting (XSS)-aanvallen een aanhoudende bedreiging. Deze aanvallen maken misbruik van kwetsbaarheden in webapplicaties om kwaadaardige scripts te injecteren in vertrouwde websites, waardoor aanvallers gevoelige gegevens kunnen stelen, websites kunnen beschadigen of gebruikers kunnen omleiden naar kwaadaardige sites. Om dit tegen te gaan, komt de Trusted Types API naar voren als een krachtig verdedigingsmechanisme dat veilige DOM-manipulatie bevordert en het risico op XSS-kwetsbaarheden aanzienlijk vermindert.

Cross-Site Scripting (XSS) Begrijpen

XSS-aanvallen vinden plaats wanneer door de gebruiker aangeleverde gegevens onjuist worden opgenomen in de output van een webpagina zonder de juiste sanering of codering. Er zijn drie hoofdtypen XSS:

• Opgeslagen XSS (Stored XSS): Het kwaadaardige script wordt permanent opgeslagen op de doelserver (bijv. in een database, forumpost of commentaarsectie). Wanneer andere gebruikers de opgeslagen gegevens openen, wordt het script in hun browsers uitgevoerd.
• Gereflecteerde XSS (Reflected XSS): Het kwaadaardige script wordt ingebed in een URL of formulierinzending en onmiddellijk teruggekaatst naar de gebruiker in de respons. Dit houdt meestal in dat de gebruiker wordt verleid om op een kwaadaardige link te klikken.
• DOM-gebaseerde XSS (DOM-based XSS): Het kwaadaardige script maakt misbruik van kwetsbaarheden in de client-side JavaScript-code zelf, in plaats van te vertrouwen op server-side gegevensopslag of reflectie. Dit omvat vaak het direct manipuleren van het Document Object Model (DOM).

Traditioneel hebben ontwikkelaars vertrouwd op inputvalidatie en output-codering om XSS-aanvallen te voorkomen. Hoewel deze technieken essentieel zijn, kunnen ze complex zijn om correct te implementeren en zijn ze vaak foutgevoelig. De Trusted Types API biedt een robuustere en ontwikkelaarsvriendelijkere aanpak door veilige codeerpraktijken op DOM-niveau af te dwingen.

Introductie van de Trusted Types API

De Trusted Types API, een beveiligingsfunctie van het webplatform, helpt ontwikkelaars veiligere webapplicaties te schrijven door het gebruik van potentieel gevaarlijke DOM-manipulatiemethoden te beperken. Het dwingt de regel af dat DOM XSS-sinks (locaties waar scriptinjectie kan plaatsvinden) alleen waarden kunnen accepteren die expliciet zijn gesaneerd en verpakt in een "Trusted Type". Dit creëert in wezen een typesysteem voor strings die worden gebruikt om het DOM te manipuleren, waarbij niet-vertrouwde gegevens niet rechtstreeks aan deze sinks kunnen worden doorgegeven.

Kernconcepten:

• DOM XSS Sinks: Dit zijn de eigenschappen en methoden die het meest worden gebruikt om scripts in een pagina te injecteren. Voorbeelden zijn innerHTML, outerHTML, src, href, en document.write.
• Trusted Types: Dit zijn speciale wrapper-objecten die aangeven dat een string zorgvuldig is onderzocht en veilig is voor gebruik in een DOM XSS-sink. De API biedt verschillende ingebouwde Trusted Types, zoals TrustedHTML, TrustedScript, en TrustedScriptURL.
• Type Policies (Typebeleid): Dit zijn regels die definiëren hoe Trusted Types kunnen worden gemaakt en gebruikt. Ze specificeren welke functies Trusted Types mogen aanmaken en hoe de onderliggende strings worden gesaneerd of gevalideerd.

Hoe Trusted Types Werken

Het kernprincipe van Trusted Types is om te voorkomen dat ontwikkelaars niet-vertrouwde strings rechtstreeks doorgeven aan DOM XSS-sinks. Wanneer Trusted Types zijn ingeschakeld, gooit de browser een TypeError als een gewone string wordt gebruikt op een plaats waar een Trusted Type wordt verwacht.

Om Trusted Types te gebruiken, moet u eerst een typebeleid (type policy) definiëren. Een typebeleid is een JavaScript-object dat specificeert hoe Trusted Types kunnen worden gemaakt. Bijvoorbeeld:

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;
    }
  });
}

In dit voorbeeld maken we een typebeleid genaamd "myPolicy" met drie functies: createHTML, createScriptURL, en createScript. De createHTML-functie saneert de input-string met een saneringsbibliotheek zoals DOMPurify. De createScriptURL-functie valideert de input om ervoor te zorgen dat het een veilige URL is. De createScript-functie moet met uiterste voorzichtigheid worden gebruikt, en idealiter worden vermeden indien mogelijk, omdat het willekeurige scriptuitvoering toestaat.

Zodra een typebeleid is aangemaakt, kunt u het gebruiken om Trusted Types te creëren:

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

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

In dit voorbeeld geven we een niet-vertrouwde HTML-string door aan de createHTML-functie van ons typebeleid. De functie saneert de string en retourneert een TrustedHTML-object. We kunnen dit TrustedHTML-object vervolgens veilig toewijzen aan de innerHTML-eigenschap van een element zonder een XSS-aanval te riskeren.

Voordelen van het Gebruik van Trusted Types

• Verbeterde Beveiliging: Trusted Types verminderen het risico op XSS-aanvallen aanzienlijk door te voorkomen dat ontwikkelaars niet-vertrouwde strings rechtstreeks aan DOM XSS-sinks doorgeven.
• Verbeterde Codekwaliteit: Trusted Types moedigen ontwikkelaars aan om zorgvuldiger na te denken over datasaneering en -validatie, wat leidt tot een betere codekwaliteit en beveiligingspraktijken.
• Vereenvoudigde Beveiligingsreviews: Trusted Types maken het gemakkelijker om potentiële XSS-kwetsbaarheden in code te identificeren en te beoordelen, aangezien het gebruik van DOM XSS-sinks expliciet wordt gecontroleerd door typebeleid.
• Compatibiliteit met CSP: Trusted Types kunnen worden gebruikt in combinatie met Content Security Policy (CSP) om de beveiliging van webapplicaties verder te verbeteren.

Implementatieoverwegingen

Het implementeren van Trusted Types vereist zorgvuldige planning en uitvoering. Hier zijn enkele belangrijke overwegingen:

• Identificeer DOM XSS Sinks: De eerste stap is het identificeren van alle DOM XSS-sinks in uw applicatie. Dit zijn de eigenschappen en methoden die worden gebruikt om het DOM te manipuleren en die mogelijk kunnen worden misbruikt door XSS-aanvallen.
• Kies een Saneringsbibliotheek: Selecteer een gerenommeerde en goed onderhouden saneringsbibliotheek om niet-vertrouwde gegevens te saneren voordat u Trusted Types aanmaakt. DOMPurify is een populaire en effectieve keuze. Zorg ervoor dat u deze correct configureert voor uw specifieke behoeften.
• Definieer Typebeleid: Creëer typebeleid dat specificeert hoe Trusted Types kunnen worden gemaakt en gebruikt. Overweeg zorgvuldig de sanerings- en validatielogica in uw typebeleid om ervoor te zorgen dat ze effectief zijn in het voorkomen van XSS-aanvallen.
• Werk de Code bij: Werk uw code bij om Trusted Types te gebruiken wanneer u het DOM manipuleert met potentieel niet-vertrouwde gegevens. Vervang directe toewijzingen aan DOM XSS-sinks door toewijzingen van Trusted Types.
• Test Grondig: Test uw applicatie grondig na het implementeren van Trusted Types om ervoor te zorgen dat deze correct werkt en dat er geen regressies zijn. Besteed bijzondere aandacht aan gebieden waar u het DOM manipuleert.
• Migratiestrategie: Het implementeren van Trusted Types in een grote, bestaande codebase kan een uitdaging zijn. Overweeg een geleidelijke migratiestrategie, beginnend met de meest kritieke delen van uw applicatie. U kunt Trusted Types aanvankelijk inschakelen in "report-only"-modus om overtredingen te identificeren zonder uw applicatie te breken.

Voorbeeldscenario's

Laten we kijken naar enkele praktische voorbeelden van hoe Trusted Types in verschillende scenario's kunnen worden gebruikt:

Scenario 1: Door Gebruikers Gegenereerde Inhoud Weergeven

Een website stelt gebruikers in staat om opmerkingen en berichten te plaatsen. Zonder Trusted Types kan het weergeven van deze inhoud kwetsbaar zijn voor XSS-aanvallen. Door Trusted Types te gebruiken, kunt u de door gebruikers gegenereerde inhoud saneren voordat u deze weergeeft, zodat eventuele kwaadaardige scripts worden verwijderd.

// Vóór Trusted Types:
// document.getElementById('comments').innerHTML = userComment; // Kwetsbaar voor XSS

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

Scenario 2: Externe JavaScript-bestanden Laden

Een website laadt dynamisch JavaScript-bestanden van externe bronnen. Zonder Trusted Types zou een kwaadwillende aanvaller mogelijk een van deze bestanden kunnen vervangen door hun eigen kwaadaardige script. Door Trusted Types te gebruiken, kunt u de URL van het scriptbestand valideren voordat u het laadt, om er zeker van te zijn dat het afkomstig is van een vertrouwde bron.

// Vóór Trusted Types:
// let script = document.createElement('script');
// script.src = untrustedURL; // Kwetsbaar voor XSS
// document.head.appendChild(script);

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

Scenario 3: Attributen van Elementen Instellen

Een website stelt attributen in op DOM-elementen op basis van gebruikersinvoer. Bijvoorbeeld het instellen van het `href`-attribuut van een anchor-tag. Zonder Trusted Types zou een kwaadwillende aanvaller een JavaScript-URI kunnen injecteren, wat leidt tot XSS. Met Trusted Types kunt u de URL valideren voordat u het attribuut instelt.

// Vóór Trusted Types:
// anchorElement.href = userInputURL; // Kwetsbaar voor XSS

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

Trusted Types en Content Security Policy (CSP)

Trusted Types werken goed in combinatie met Content Security Policy (CSP) om een diepgaande verdediging tegen XSS-aanvallen te bieden. CSP is een beveiligingsmechanisme waarmee u kunt specificeren welke bronnen van inhoud op uw website mogen worden geladen. Door Trusted Types te combineren met CSP, kunt u een zeer veilige webapplicatie creëren.

Om Trusted Types in CSP in te schakelen, kunt u de require-trusted-types-for-richtlijn gebruiken. Deze richtlijn specificeert dat Trusted Types vereist zijn voor alle DOM XSS-sinks. Bijvoorbeeld:

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

Deze CSP-header vertelt de browser dat Trusted Types vereist zijn voor alle scriptuitvoering en dat alleen Trusted Types die zijn gemaakt door het "myPolicy"-typebeleid zijn toegestaan.

Browserondersteuning en Polyfills

De browserondersteuning voor Trusted Types groeit, maar is nog niet universeel beschikbaar. Eind 2024 hebben grote browsers zoals Chrome, Firefox en Edge goede ondersteuning. De ondersteuning van Safari loopt achter. Controleer CanIUse.com voor de meest recente informatie over browsercompatibiliteit.

Voor oudere browsers die Trusted Types niet native ondersteunen, kunt u een polyfill gebruiken. Een polyfill is een stukje JavaScript-code dat de functionaliteit van een nieuwere functie in oudere browsers biedt. Er zijn verschillende Trusted Types-polyfills beschikbaar, zoals die van Google. Polyfills bieden echter niet hetzelfde beveiligingsniveau als native ondersteuning. Ze helpen voornamelijk met compatibiliteit en stellen u in staat om de API te gebruiken, zelfs als sommige van uw gebruikers oudere browsers gebruiken.

Alternatieven en Overwegingen

Hoewel Trusted Types een aanzienlijke beveiligingsverbetering bieden, is het belangrijk om alternatieve benaderingen en scenario's te erkennen waar ze misschien niet de perfecte oplossing zijn:

• Frameworkintegratie: Moderne JavaScript-frameworks zoals React, Angular en Vue.js behandelen DOM-manipulatie vaak op een manier die XSS-risico's beperkt. Deze frameworks escapen gegevens doorgaans standaard en moedigen het gebruik van veilige codeerpatronen aan. Echter, zelfs met frameworks is het nog steeds mogelijk om XSS-kwetsbaarheden te introduceren als u de ingebouwde beveiligingen van het framework omzeilt of `dangerouslySetInnerHTML` (React) of vergelijkbare functionaliteiten onjuist gebruikt.
• Strikte Inputvalidatie en Output-codering: Traditionele methoden van inputvalidatie en output-codering blijven cruciaal. Trusted Types vullen deze technieken aan; ze vervangen ze niet. Inputvalidatie zorgt ervoor dat de gegevens die uw applicatie binnenkomen goed gevormd zijn en voldoen aan de verwachte formaten. Output-codering zorgt ervoor dat gegevens correct worden ge-escaped wanneer ze op de pagina worden weergegeven, waardoor wordt voorkomen dat browsers ze als code interpreteren.
• Prestatie-overhead: Hoewel over het algemeen minimaal, kan er een lichte prestatie-overhead zijn die gepaard gaat met de sanerings- en validatieprocessen die door Trusted Types worden vereist. Het is essentieel om uw applicatie te profileren om eventuele prestatieknelpunten te identificeren en dienovereenkomstig te optimaliseren.
• Onderhoudslast: Het implementeren en onderhouden van Trusted Types vereist een goed begrip van de DOM-structuur en de gegevensstroom van uw applicatie. Het creëren en beheren van typebeleid kan de onderhoudslast verhogen.

Praktijkvoorbeelden en Casestudies

Verschillende organisaties hebben Trusted Types met succes geïmplementeerd om de beveiliging van hun webapplicaties te verbeteren. Google heeft bijvoorbeeld Trusted Types uitgebreid gebruikt in zijn producten en diensten. Andere bedrijven in de financiële en e-commercesector, waar beveiliging van het grootste belang is, adopteren ook Trusted Types om gevoelige gebruikersgegevens te beschermen en financiële fraude te voorkomen. Deze praktijkvoorbeelden tonen de effectiviteit van Trusted Types aan bij het beperken van XSS-risico's in complexe en risicovolle omgevingen.

Conclusie

De Trusted Types API vertegenwoordigt een belangrijke stap voorwaarts in de beveiliging van webapplicaties en biedt een robuust en ontwikkelaarsvriendelijk mechanisme om XSS-aanvallen te voorkomen. Door veilige DOM-manipulatiepraktijken af te dwingen en zorgvuldige datasaneering en -validatie te bevorderen, stellen Trusted Types ontwikkelaars in staat om veiligere en betrouwbaardere webapplicaties te bouwen. Hoewel het implementeren van Trusted Types zorgvuldige planning en uitvoering vereist, zijn de voordelen op het gebied van verbeterde beveiliging en codekwaliteit de moeite meer dan waard. Naarmate de browserondersteuning voor Trusted Types blijft groeien, zal het waarschijnlijk een steeds belangrijker instrument worden in de strijd tegen webkwetsbaarheden.

Als een wereldwijd publiek gaat het omarmen van beveiligingsbestpractices zoals het gebruik van Trusted Types niet alleen over het beschermen van individuele applicaties, maar over het bevorderen van een veiliger en betrouwbaarder web voor iedereen. Dit is vooral cruciaal in een geglobaliseerde wereld waar gegevens over grenzen heen stromen en beveiligingsinbreuken verstrekkende gevolgen kunnen hebben. Of u nu een ontwikkelaar in Tokio bent, een beveiligingsprofessional in Londen of een ondernemer in São Paulo, het begrijpen en implementeren van technologieën zoals Trusted Types is essentieel voor het bouwen van een veilig en veerkrachtig digitaal ecosysteem.