Trusted Types API: Styrker sikkerheten gjennom sikker DOM-manipulering

I den pågående kampen mot sårbarheter på nettet, er Cross-Site Scripting (XSS)-angrep fortsatt en vedvarende trussel. Disse angrepene utnytter sårbarheter i webapplikasjoner for å injisere ondsinnede skript på pålitelige nettsteder, noe som lar angripere stjele sensitiv data, vandalisere nettsteder eller omdirigere brukere til ondsinnede sider. For å bekjempe dette, fremstår Trusted Types API som en kraftig forsvarsmekanisme som fremmer sikker DOM-manipulering og reduserer risikoen for XSS-sårbarheter betydelig.

Forståelse av Cross-Site Scripting (XSS)

XSS-angrep oppstår når brukerlevert data blir feilaktig inkludert i utdataene til en nettside uten tilstrekkelig sanering eller koding. Det finnes tre hovedtyper XSS:

• Lagret XSS: Det ondsinnede skriptet lagres permanent på målserveren (f.eks. i en database, foruminnlegg eller kommentarfelt). Når andre brukere får tilgang til den lagrede dataen, kjøres skriptet i deres nettlesere.
• Reflektert XSS: Det ondsinnede skriptet er innebygd i en URL eller et skjemainnsending og reflekteres umiddelbart tilbake til brukeren i responsen. Dette innebærer vanligvis å lure brukeren til å klikke på en ondsinnet lenke.
• DOM-basert XSS: Det ondsinnede skriptet utnytter sårbarheter i selve JavaScript-koden på klientsiden, i stedet for å stole på datalagring eller refleksjon på serversiden. Dette innebærer ofte å manipulere Document Object Model (DOM) direkte.

Tradisjonelt har utviklere stolt på input-validering og output-koding for å forhindre XSS-angrep. Selv om disse teknikkene er essensielle, kan de være komplekse å implementere korrekt og er ofte utsatt for feil. Trusted Types API gir en mer robust og utviklervennlig tilnærming ved å håndheve sikker kodingspraksis på DOM-nivå.

Introduksjon til Trusted Types API

Trusted Types API, en sikkerhetsfunksjon i webplattformen, hjelper utviklere med å skrive sikrere webapplikasjoner ved å begrense bruken av potensielt farlige DOM-manipuleringsmetoder. Det håndhever regelen om at DOM XSS-sinks (steder der skriptinjeksjon kan forekomme) kun kan akseptere verdier som er eksplisitt sanert og pakket inn i en "Trusted Type". Dette skaper i hovedsak et typesystem for strenger som brukes til å manipulere DOM, der upålitelig data ikke kan sendes direkte til disse sinks.

Nøkkelkonsepter:

• DOM XSS Sinks: Dette er egenskapene og metodene som oftest brukes til å injisere skript på en side. Eksempler inkluderer innerHTML, outerHTML, src, href og document.write.
• Trusted Types: Dette er spesielle wrapper-objekter som indikerer at en streng er nøye undersøkt og er trygg å bruke i en DOM XSS-sink. API-et tilbyr flere innebygde Trusted Types, som TrustedHTML, TrustedScript og TrustedScriptURL.
• Type Policies: Dette er regler som definerer hvordan Trusted Types kan opprettes og brukes. De spesifiserer hvilke funksjoner som har lov til å opprette Trusted Types og hvordan de underliggende strengene saneres eller valideres.

Hvordan Trusted Types fungerer

Kjerneprinsippet i Trusted Types er å forhindre utviklere i å sende upålitelige strenger direkte til DOM XSS-sinks. Når Trusted Types er aktivert, kaster nettleseren en TypeError hvis en vanlig streng brukes på et sted der en Trusted Type forventes.

For å bruke Trusted Types, må du først definere en type-policy. En type-policy er et JavaScript-objekt som spesifiserer hvordan Trusted Types kan opprettes. For eksempel:

if (window.trustedTypes && window.trustedTypes.createPolicy) {
  window.myPolicy = trustedTypes.createPolicy('myPolicy', {
    createHTML: function(input) {
      // Saner input her. Dette er en plassholder; bruk et ekte saneringsbibliotek.
      let sanitized = DOMPurify.sanitize(input); // Eksempel med DOMPurify
      return sanitized;
    },
    createScriptURL: function(input) {
      // Valider input her for å sikre at det er en trygg URL.
      if (input.startsWith('https://example.com/')) {
        return input;
      } else {
        throw new Error('Untrusted URL: ' + input);
      }
    },
    createScript: function(input) {
         //Vær veldig forsiktig med å opprette skript, gjør det kun hvis du vet hva du gjør
         return input;
    }
  });
}

I dette eksempelet lager vi en type-policy kalt "myPolicy" med tre funksjoner: createHTML, createScriptURL og createScript. createHTML-funksjonen sanerer input-strengen ved hjelp av et saneringsbibliotek som DOMPurify. createScriptURL-funksjonen validerer input for å sikre at det er en trygg URL. createScript-funksjonen bør brukes med ekstrem forsiktighet, og helst unngås hvis mulig, da den tillater vilkårlig skriptkjøring.

Når en type-policy er opprettet, kan du bruke den til å lage Trusted Types:

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

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

I dette eksempelet sender vi en upålitelig HTML-streng til createHTML-funksjonen i vår type-policy. Funksjonen sanerer strengen og returnerer et TrustedHTML-objekt. Vi kan deretter trygt tilordne dette TrustedHTML-objektet til innerHTML-egenskapen til et element uten å risikere et XSS-angrep.

Fordeler med å bruke Trusted Types

• Forbedret sikkerhet: Trusted Types reduserer risikoen for XSS-angrep betydelig ved å forhindre utviklere i å sende upålitelige strenger direkte til DOM XSS-sinks.
• Forbedret kodekvalitet: Trusted Types oppfordrer utviklere til å tenke mer nøye gjennom datasanering og validering, noe som fører til forbedret kodekvalitet og sikkerhetspraksis.
• Forenklede sikkerhetsgjennomganger: Trusted Types gjør det enklere å identifisere og gjennomgå potensielle XSS-sårbarheter i kode, ettersom bruken av DOM XSS-sinks er eksplisitt kontrollert av type-policies.
• Kompatibilitet med CSP: Trusted Types kan brukes sammen med Content Security Policy (CSP) for å ytterligere forbedre sikkerheten i webapplikasjoner.

Hensyn ved implementering

Implementering av Trusted Types krever nøye planlegging og utførelse. Her er noen viktige hensyn:

• Identifiser DOM XSS Sinks: Det første steget er å identifisere alle DOM XSS-sinks i applikasjonen din. Dette er egenskapene og metodene som brukes til å manipulere DOM og som potensielt kan utnyttes av XSS-angrep.
• Velg et saneringsbibliotek: Velg et anerkjent og godt vedlikeholdt saneringsbibliotek for å sanere upålitelig data før du oppretter Trusted Types. DOMPurify er et populært og effektivt valg. Sørg for å konfigurere det riktig for dine spesifikke behov.
• Definer Type Policies: Opprett type-policies som spesifiserer hvordan Trusted Types kan opprettes og brukes. Vurder nøye sanerings- og valideringslogikken i dine type-policies for å sikre at de er effektive i å forhindre XSS-angrep.
• Oppdater kode: Oppdater koden din til å bruke Trusted Types hver gang du manipulerer DOM med potensielt upålitelig data. Erstatt direkte tilordninger til DOM XSS-sinks med tilordninger av Trusted Types.
• Test grundig: Test applikasjonen din grundig etter implementering av Trusted Types for å sikre at den fungerer korrekt og at det ikke er noen regresjoner. Vær spesielt oppmerksom på områder der du manipulerer DOM.
• Migreringsstrategi: Implementering av Trusted Types på en stor, eksisterende kodebase kan være utfordrende. Vurder en gradvis migreringsstrategi, og start med de mest kritiske områdene av applikasjonen din. Du kan i utgangspunktet aktivere Trusted Types i "report-only"-modus for å identifisere brudd uten å ødelegge applikasjonen.

Eksempelscenarier

La oss se på noen praktiske eksempler på hvordan Trusted Types kan brukes i forskjellige scenarier:

Scenario 1: Vise brukergenerert innhold

Et nettsted lar brukere sende inn kommentarer og innlegg. Uten Trusted Types kan visning av dette innholdet være sårbart for XSS-angrep. Ved å bruke Trusted Types kan du sanere det brukergenererte innholdet før det vises, og dermed sikre at eventuelle ondsinnede skript fjernes.

// Før Trusted Types:
// document.getElementById('comments').innerHTML = userComment; // Sårbar for XSS

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

Scenario 2: Laste eksterne JavaScript-filer

Et nettsted laster dynamisk JavaScript-filer fra eksterne kilder. Uten Trusted Types kan en ondsinnet angriper potensielt erstatte en av disse filene med sitt eget ondsinnede skript. Ved å bruke Trusted Types kan du validere URL-en til skriptfilen før den lastes, og dermed sikre at den kommer fra en pålitelig kilde.

// Før Trusted Types:
// let script = document.createElement('script');
// script.src = untrustedURL; // Sårbar for XSS
// document.head.appendChild(script);

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

Scenario 3: Sette elementattributter

Et nettsted setter attributter på DOM-elementer basert på brukerinput. For eksempel, å sette `href`-attributtet til en anker-tag. Uten Trusted Types kan en ondsinnet angriper injisere en JavaScript-URI, noe som fører til XSS. Med Trusted Types kan du validere URL-en før du setter attributtet.

// Før Trusted Types:
// anchorElement.href = userInputURL; // Sårbar for XSS

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

Trusted Types og Content Security Policy (CSP)

Trusted Types fungerer godt sammen med Content Security Policy (CSP) for å gi dybdeforsvar mot XSS-angrep. CSP er en sikkerhetsmekanisme som lar deg spesifisere hvilke innholdskilder som har lov til å lastes på nettstedet ditt. Ved å kombinere Trusted Types med CSP kan du lage en svært sikker webapplikasjon.

For å aktivere Trusted Types i CSP, kan du bruke require-trusted-types-for-direktivet. Dette direktivet spesifiserer at Trusted Types er påkrevd for alle DOM XSS-sinks. For eksempel:

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

Denne CSP-headeren forteller nettleseren at den skal kreve Trusted Types for all skriptkjøring og kun tillate Trusted Types opprettet av "myPolicy" type-policyen.

Nettleserstøtte og polyfills

Nettleserstøtten for Trusted Types vokser, men den er ennå ikke universelt tilgjengelig. Per slutten av 2024 har store nettlesere som Chrome, Firefox og Edge god støtte. Støtten i Safari henger etter. Sjekk CanIUse.com for den nyeste informasjonen om nettleserkompatibilitet.

For eldre nettlesere som ikke støtter Trusted Types nativt, kan du bruke en polyfill. En polyfill er en bit JavaScript-kode som gir funksjonaliteten til en nyere funksjon i eldre nettlesere. Flere Trusted Types-polyfills er tilgjengelige, som den som tilbys av Google. Polyfills gir imidlertid ikke samme sikkerhetsnivå som native støtte. De hjelper hovedsakelig med kompatibilitet og lar deg begynne å bruke API-et selv om noen av brukerne dine er på eldre nettlesere.

Alternativer og hensyn

Selv om Trusted Types gir en betydelig sikkerhetsforbedring, er det viktig å anerkjenne alternative tilnærminger og scenarier der de kanskje ikke passer perfekt:

• Rammeverksintegrasjon: Moderne JavaScript-rammeverk som React, Angular og Vue.js håndterer ofte DOM-manipulering på en måte som reduserer XSS-risiko. Disse rammeverkene escaper vanligvis data som standard og oppmuntrer til bruk av sikre kodingsmønstre. Men selv med rammeverk er det fortsatt mulig å introdusere XSS-sårbarheter hvis du omgår rammeverkets innebygde beskyttelse eller bruker dangerouslySetInnerHTML (React) eller lignende funksjonaliteter feil.
• Streng input-validering og output-koding: Tradisjonelle metoder for input-validering og output-koding er fortsatt avgjørende. Trusted Types utfyller disse teknikkene; de erstatter dem ikke. Input-validering sikrer at data som kommer inn i applikasjonen din er velformet og følger forventede formater. Output-koding sikrer at data blir riktig escapet når det vises på siden, for å hindre at nettlesere tolker det som kode.
• Ytelsesoverhead: Selv om det generelt er minimalt, kan det være en liten ytelsesoverhead forbundet med sanerings- og valideringsprosessene som kreves av Trusted Types. Det er viktig å profilere applikasjonen din for å identifisere eventuelle ytelsesflaskehalser og optimalisere deretter.
• Vedlikeholdsbyrde: Implementering og vedlikehold av Trusted Types krever en solid forståelse av applikasjonens DOM-struktur og dataflyt. Å opprette og administrere type-policies kan øke vedlikeholdsbyrden.

Eksempler og casestudier fra den virkelige verden

Flere organisasjoner har vellykket implementert Trusted Types for å forbedre sikkerheten i sine webapplikasjoner. For eksempel har Google brukt Trusted Types i stor utstrekning i sine produkter og tjenester. Andre selskaper i finans- og e-handelssektoren, der sikkerhet er avgjørende, tar også i bruk Trusted Types for å beskytte sensitive brukerdata og forhindre økonomisk svindel. Disse eksemplene fra den virkelige verden demonstrerer effektiviteten av Trusted Types i å redusere XSS-risikoer i komplekse og høyrisikomiljøer.

Konklusjon

Trusted Types API representerer et betydelig skritt fremover for sikkerheten i webapplikasjoner, og gir en robust og utviklervennlig mekanisme for å forhindre XSS-angrep. Ved å håndheve sikker DOM-manipuleringspraksis og fremme nøye datasanering og validering, gir Trusted Types utviklere mulighet til å bygge tryggere og mer pålitelige webapplikasjoner. Selv om implementering av Trusted Types krever nøye planlegging og utførelse, er fordelene i form av forbedret sikkerhet og økt kodekvalitet vel verdt innsatsen. Ettersom nettleserstøtten for Trusted Types fortsetter å vokse, vil det sannsynligvis bli et stadig viktigere verktøy i kampen mot sårbarheter på nettet.

For et globalt publikum handler det å omfavne beste praksis for sikkerhet, som å bruke Trusted Types, ikke bare om å beskytte enkeltapplikasjoner, men om å skape et tryggere og mer pålitelig internett for alle. Dette er spesielt viktig i en globalisert verden der data flyter over grenser og sikkerhetsbrudd kan få vidtrekkende konsekvenser. Enten du er en utvikler i Tokyo, en sikkerhetsprofesjonell i London eller en bedriftseier i São Paulo, er det avgjørende å forstå og implementere teknologier som Trusted Types for å bygge et sikkert og robust digitalt økosystem.