Модель безопасности браузерных расширений: анализ реализаций песочницы JavaScript

В нашем все более взаимосвязанном цифровом мире браузерные расширения стали незаменимыми инструментами, повышающими производительность, персонализирующими наш веб-опыт и интегрирующими множество сервисов непосредственно в наши браузеры. От блокировщиков рекламы и менеджеров паролей до переводчиков и трекеров продуктивности, эти небольшие программные модули предлагают огромное удобство. Однако эта мощь сопряжена со значительной ответственностью и, по своей сути, с рисками безопасности. Одно вредоносное или уязвимое расширение потенциально может скомпрометировать конфиденциальные данные пользователя, внедрить нежелательный контент или даже способствовать сложным фишинговым атакам. Эта реальность подчеркивает критическую важность надежной модели безопасности браузерных расширений, в основе которой лежат реализации песочницы JavaScript.

В этом подробном руководстве мы углубимся в сложные уровни безопасности, предназначенные для защиты пользователей от потенциальных угроз, исходящих от браузерных расширений. Мы рассмотрим фундаментальные принципы, лежащие в основе этих моделей безопасности, уделив особое внимание тому, как песочница JavaScript создает изолированные среды для предотвращения разрушительных действий враждебного кода. Понимание этих механизмов жизненно важно не только для специалистов по безопасности и разработчиков расширений, но и для каждого интернет-пользователя, который ежедневно по всему миру полагается на эти мощные улучшения для браузера.

Обоюдоострый меч браузерных расширений: мощь и опасность

Браузерные расширения — это, по сути, небольшие приложения, работающие в вашем веб-браузере, которым предоставляется уровень доступа и возможностей, значительно превышающий те, что есть у обычного веб-сайта. Именно эта повышенная привилегия делает их такими полезными и одновременно такими опасными.

Преимущества: повышение продуктивности и персонализация

• Расширенная функциональность: Расширения могут добавлять новые функции на веб-сайты, интегрировать сторонние сервисы (например, инструменты управления проектами или коммуникационные платформы) или предоставлять дополнительные информационные слои.
• Повышение продуктивности: Инструменты для проверки орфографии, управления вкладками, создания заметок и быстрого доступа к часто используемым сервисам оптимизируют рабочие процессы для профессионалов по всему миру. Представьте разработчика, использующего расширение для анализа сетевых запросов, или писателя, использующего его для проверки грамматики — это глобальные сценарии использования.
• Персонализация: Настройка тем, шрифтов и блокировка нежелательного контента (например, рекламы) позволяет пользователям адаптировать свой опыт просмотра веб-страниц к своим конкретным предпочтениям и потребностям, независимо от их географического положения.
• Доступность: Расширения могут предоставлять важные функции доступности, такие как программы чтения с экрана, лупы или настройки цветового контраста, делая веб более инклюзивным для разнообразных пользователей на всех континентах.

Риски: путь к уязвимостям и эксплуатации

Несмотря на свою полезность, расширения представляют собой значительную поверхность атаки. Их способность взаимодействовать с веб-страницами, изменять контент, получать доступ к локальному хранилищу и общаться с удаленными серверами может быть использована злоумышленниками. Исторически многочисленные инциденты подчеркивали эти уязвимости:

• Кража данных: Было обнаружено, что вредоносные расширения собирают конфиденциальные данные пользователей, включая историю просмотров, учетные данные для входа, финансовую информацию и личные идентификаторы, а затем передают их на удаленные серверы. Это глобальная угроза, затрагивающая как отдельных лиц, так и организации.
• Рекламное ПО и вредоносная реклама: Некоторые расширения внедряют нежелательную рекламу на веб-страницы, перенаправляют пользователей на вредоносные сайты или изменяют результаты поиска, что приводит к ухудшению пользовательского опыта и потенциальному заражению вредоносным ПО. Такие схемы часто нацелены на глобальную аудиторию для максимального охвата.
• Фишинг и сбор учетных данных: Расширение может маскироваться под легитимный инструмент, обманом заставляя пользователей раскрывать учетные данные для входа на поддельных сайтах или непосредственно в интерфейсе расширения. Представьте себе поддельное расширение криптокошелька, опустошающее цифровые активы пользователей — сценарий, актуальный в любой экономике.
• Захват браузера: Расширения могут изменять поисковые системы по умолчанию, настройки домашней страницы и страницы новой вкладки без согласия пользователя, что затрудняет восстановление контроля над браузером.
• Атаки на цепочку поставок: Даже легитимные расширения могут быть скомпрометированы. Если учетная запись разработчика взломана, вредоносное обновление может быть отправлено миллионам пользователей, превращая надежный инструмент в широко распространенную угрозу. Это наблюдалось по всему миру, затрагивая пользователей, которые могли даже не быть прямой целью, но использовали популярный скомпрометированный инструмент.
• Случайные уязвимости: Не все угрозы преднамеренны. Плохо написанные или неподдерживаемые расширения могут содержать ошибки, создающие лазейки в безопасности, которые затем могут быть использованы внешними злоумышленниками. Эти уязвимости, хотя и непреднамеренные, могут иметь такие же серьезные последствия, как и целенаправленные атаки.

Понимание основной проблемы: повышенные привилегии

Основная проблема в обеспечении безопасности браузерных расширений заключается в их врожденной потребности в повышенных привилегиях. В отличие от обычного веб-сайта, который работает в строгих границах безопасности, налагаемых браузером (например, политика одинакового источника), расширениям часто требуется более широкий доступ для эффективной работы.

Почему расширениям нужно больше доступа, чем обычным веб-страницам

• Взаимодействие с несколькими веб-сайтами: Блокировщику рекламы необходимо читать и изменять контент потенциально на всех веб-сайтах. Менеджеру паролей нужно вставлять учетные данные в формы входа на различных доменах.
• Доступ к API браузера: Расширениям необходимо взаимодействовать с основными функциями браузера — управлять вкладками, получать доступ к истории просмотров, загружать файлы, использовать локальное хранилище или отображать уведомления. Эти операции обычно ограничены для стандартных веб-страниц.
• Постоянство: Многим расширениям необходимо постоянно работать в фоновом режиме, независимо от какой-либо активной вкладки, для выполнения своих функций, таких как синхронизация данных или мониторинг событий.

Задача: предоставить возможности, не компрометируя браузер или пользователя

Дилемма ясна: как поставщики браузеров могут предоставить расширениям необходимую мощь, чтобы они были полезными, не открывая при этом шлюзы для злоупотреблений? Именно здесь в игру вступает сложная, многоуровневая модель безопасности. Цель состоит в том, чтобы изолировать, контролировать и ограничивать возможности расширения до абсолютного минимума, необходимого для его работы, гарантируя, что компрометация одного расширения не приведет к компрометации всего браузера, операционной системы или конфиденциальных данных пользователя.

Модель безопасности браузерных расширений: многоуровневая защита

Современная безопасность браузерных расширений — это не одна функция, а комплексная архитектура, построенная на нескольких взаимосвязанных компонентах. Каждый уровень играет решающую роль в снижении рисков и обеспечении соблюдения границ.

Ключевые компоненты включают:

• Файл манифеста: Центральный конфигурационный файл, который объявляет возможности, разрешения и структуру расширения. Его версия (например, Manifest V2, Manifest V3) определяет основную парадигму безопасности.
• Модель разрешений: Гранулярная система, требующая явного согласия пользователя на определенные типы доступа (например, «доступ к вашим данным на всех веб-сайтах», «чтение и изменение вашей истории просмотров»).
• Политика безопасности содержимого (CSP): Механизм для смягчения атак межсайтового скриптинга (XSS) и других атак с внедрением кода путем ограничения источников, из которых расширение может загружать ресурсы (скрипты, таблицы стилей, изображения и т. д.).
• Разрешения для хостов: Конкретные объявления в манифесте, которые определяют, с какими веб-сайтами разрешено взаимодействовать расширению.
• Веб-доступные ресурсы: Контролируемый способ для расширения предоставлять определенные файлы (например, изображения или HTML-страницы) веб-страницам, но только если это явно объявлено.
• Песочница JavaScript: Основной механизм для изоляции выполнения кода расширения, особенно контент-скриптов, от веб-страниц, с которыми они взаимодействуют, предотвращая прямое вмешательство и утечку данных.

Хотя все эти уровни жизненно важны, реализация песочницы JavaScript, возможно, является самой фундаментальной в предотвращении прямого взаимодействия или компрометации вредоносным кодом хост-страницы и, следовательно, сессии пользователя в браузере. Она создает невидимый барьер, гарантируя, что скрипт расширения может улучшать страницу, не имея при этом полного контроля над ней.

Глубокое погружение в песочницу JavaScript

По своей сути, песочница — это изолированная среда, где недоверенный код может выполняться, не затрагивая остальную часть системы. Представьте себе детский манеж: ребенок может свободно играть в его границах, но не может напрямую получить доступ к чему-либо за его пределами или повредить это. В контексте браузерных расширений песочница JavaScript создает аналогичный защитный барьер, в первую очередь для контент-скриптов.

Почему песочница JavaScript так важна для расширений

JavaScript — это lingua franca веба, мощный и динамичный. Он может манипулировать объектной моделью документа (DOM), делать сетевые запросы, получать доступ к локальному хранилищу и многое другое. Хотя эта мощь необходима для динамичного веб-опыта и сложных расширений, она также делает JavaScript основным вектором для атак. Без надежной песочницы вредоносный контент-скрипт мог бы:

• Напрямую красть конфиденциальные данные (например, токены аутентификации, номера кредитных карт) из среды JavaScript веб-страницы.
• Изменять поведение веб-страницы неожиданными и вредными способами (например, перенаправлять пользователей, внедрять поддельные формы).
• Получать доступ или изменять глобальные переменные или функции JavaScript страницы, что потенциально может привести к повышению привилегий или дальнейшей эксплуатации.
• Вызывать другие API браузера без объявленных разрешений расширения, если они не изолированы должным образом.

Песочница JavaScript снижает эти риски, гарантируя, что код расширения и код веб-страницы работают в отдельных, изолированных контекстах выполнения.

Как это работает: изоляция контекстов выполнения

Концепция «изолированных миров» является краеугольным камнем песочницы JavaScript для браузерных расширений. Этот механизм гарантирует, что контент-скрипты — части расширения, которые напрямую взаимодействуют с веб-страницей — не разделяют одну и ту же глобальную среду JavaScript с самой веб-страницей, хотя они и работают с одним и тем же DOM.

Изолированные миры для контент-скриптов

Когда контент-скрипт расширения запускается на веб-странице, браузер внедряет его в «изолированный мир». Это означает:

• Отдельные глобальные объекты: Контент-скрипт получает свой собственный объект window, объект document (хотя он и ссылается на тот же базовый DOM) и все другие глобальные объекты JavaScript. Он не может напрямую получить доступ к переменным или функциям JavaScript веб-страницы, и наоборот.
• Общий DOM: Важно отметить, что и контент-скрипт, и скрипты веб-страницы имеют общий доступ к одной и той же объектной модели документа (DOM) страницы. Это необходимо для того, чтобы контент-скрипты могли выполнять свою задачу по чтению и изменению содержимого страницы.
• Коммуникация через обмен сообщениями: Если контент-скрипту необходимо связаться с фоновым скриптом расширения (который имеет более широкие привилегии) или со скриптом веб-страницы, он должен делать это через четко определенные, явные каналы обмена сообщениями (например, chrome.runtime.sendMessage, postMessage). Эта контролируемая коммуникация предотвращает скрытую утечку данных или несанкционированное выполнение команд.

Преимущества изолированных миров:

• Предотвращение коллизий: Препятствует случайному или злонамеренному вмешательству контент-скрипта в собственную логику JavaScript веб-страницы и предотвращает вмешательство скриптов страницы во внутренние механизмы расширения.
• Ограничение доступа к данным: Вредоносный скрипт страницы не может напрямую читать переменные или вызывать функции, определенные контент-скриптом, защищая состояние и данные расширения. И наоборот, контент-скрипт не может получить доступ к чувствительным объектам JavaScript страницы без явного взаимодействия с DOM.
• Повышение безопасности: Даже если в JavaScript веб-страницы существует уязвимость, она не может напрямую использовать среду контент-скрипта. Аналогично, скомпрометированный контент-скрипт ограничен в своей способности красть данные, выходящие за рамки того, что непосредственно видно в DOM или явно передается через сообщения.

Рассмотрим расширение для управления паролями. Его контент-скрипту необходимо читать поля ввода для обнаружения форм входа и вставки учетных данных. Он работает в изолированном мире, что означает, что JavaScript веб-сайта не может прочитать внутреннее состояние менеджера паролей (например, какой именно сейф открыт) или манипулировать его логикой. Менеджер паролей, в свою очередь, не может напрямую получить доступ к функциям JavaScript веб-сайта для запуска произвольных действий, а может только взаимодействовать с DOM по мере необходимости.

Сервис-воркеры (или фоновые скрипты)

Помимо контент-скриптов, у браузерных расширений есть и другие компоненты, которые работают в высокоизолированных средах:

• Сервис-воркеры (Manifest V3) / Фоновые страницы (Manifest V2): Это центральные контроллеры расширения. Они работают в совершенно отдельном процессе или потоке, отличном от любой веб-страницы и даже от контент-скриптов. У них нет прямого доступа к DOM какой-либо веб-страницы.
• Нет прямого доступа к DOM: Их неспособность напрямую касаться DOM веб-страницы является значительной особенностью безопасности. Все взаимодействия с веб-страницами должны проходить через контент-скрипты с использованием контролируемого механизма обмена сообщениями.
• Доступ к мощным API: Сервис-воркеры и фоновые скрипты — это место, где реализуются объявленные разрешения расширения. Они могут использовать API браузера (например, chrome.tabs, chrome.storage, chrome.webRequest), которые недоступны для контент-скриптов или обычных веб-страниц.

Преимущества: Разделение привилегированной логики сервис-воркера от взаимодействующих со страницей контент-скриптов уменьшает поверхность атаки. Компрометация контент-скрипта не предоставит немедленного доступа к мощным API браузера, управляемым сервис-воркером, поскольку коммуникация все еще требует явного обмена сообщениями.

iframe в песочнице

Хотя это не является исключительно функцией безопасности расширений, iframe в песочнице играют роль, позволяя расширениям безопасно отображать потенциально недоверенный контент. HTML-элементу iframe можно присвоить атрибут sandbox, который применяет строгий набор ограничений к загружаемому в нем контенту. По умолчанию атрибут sandbox отключает большинство возможностей, которые могут привести к повышению привилегий или утечке данных, включая:

• Выполнение скриптов.
• Отправка форм.
• Захват указателя.
• Всплывающие окна.
• Доступ к DOM родительского элемента.
• Рассмотрение контента как имеющего тот же источник (заставляя его иметь уникальный источник).

Разработчики могут выборочно включать определенные возможности с помощью токенов (например, allow-scripts, allow-forms). Расширение может использовать iframe в песочнице для отображения сторонней рекламы, контента, созданного пользователями, или предварительного просмотра внешней веб-страницы, гарантируя, что любой вредоносный код внутри этого iframe не сможет выйти за его пределы и повлиять на расширение или браузер пользователя.

Ключевые принципы песочницы JavaScript в расширениях

Эффективная реализация песочницы JavaScript в браузерных расширениях опирается на несколько основных принципов безопасности:

• Принцип наименьших привилегий: Этот фундаментальный принцип безопасности гласит, что сущности (в данном случае, компоненту расширения) должен быть предоставлен только минимальный набор разрешений и возможностей, необходимых для выполнения ее предполагаемой функции. Например, контент-скрипту нужен только доступ к DOM, а не прямой доступ к хранилищу браузера или сетевым API.
• Изоляция: Как уже обсуждалось, разделение контекстов выполнения имеет первостепенное значение. Это предотвращает прямое вмешательство и несанкционированный доступ между различными частями расширения и хост-веб-страницей.
• Контролируемая коммуникация: Все взаимодействия между изолированными компонентами (например, контент-скрипт и сервис-воркер, или контент-скрипт и веб-страница) должны происходить через явные, четко определенные и проверяемые каналы обмена сообщениями. Это позволяет проверять и очищать данные, передаваемые между границами.
• Политика безопасности содержимого (CSP): Хотя CSP не является строго частью рантайм-песочницы JavaScript, это декларативный механизм безопасности, который дополняет песочницу, ограничивая типы ресурсов, которые расширение (или веб-страница) может загружать и выполнять. Она предотвращает загрузку расширением скриптов из недоверенных внешних доменов, использование встроенных скриптов или использование потенциально опасных функций JavaScript, таких как eval().

Реализации в конкретных браузерах (общий обзор)

Хотя основные принципы универсальны, разные производители браузеров реализуют эти модели безопасности с небольшими вариациями. Однако основные концепции изолированных сред выполнения и надежных моделей разрешений остаются последовательными в основных браузерах:

• Браузеры на базе Chromium (Chrome, Edge, Brave, Opera): Эти браузеры широко используют концепцию «изолированных миров» для контент-скриптов. Их обновление Manifest V3 еще больше усиливает безопасность за счет перехода на сервис-воркеры для фоновых задач и применения более строгих CSP и ограничений на удаленный код.
• Mozilla Firefox: Firefox использует аналогичную модель изоляции для WebExtensions, гарантируя, что контент-скрипты работают в своих собственных контекстах. Модель безопасности Firefox также в значительной степени опирается на свою сложную систему разрешений и надежные внутренние механизмы безопасности для доступа к API.
• Apple Safari: Модель расширений Safari, особенно с Web Extensions, отражает многие стандартные отраслевые практики безопасности, включая изоляцию процессов, сильную модель разрешений и песочницу для контент-скриптов.

Постоянное развитие этих специфичных для браузеров реализаций отражает постоянное стремление к совершенствованию уровня безопасности расширений, адаптации к новым угрозам и достижению баланса между функциональностью и защитой пользователей для глобальной пользовательской базы.

Модель разрешений: гранулярный контроль

Дополняя песочницу JavaScript, модель разрешений является еще одним важным уровнем защиты. Она определяет, что расширению разрешено делать и к чему получать доступ, требуя явного согласия пользователя при установке или во время выполнения.

Явное согласие пользователя: почему это так важно

В отличие от обычных веб-приложений, которые работают в соответствии со строгими политиками безопасности браузера (например, политика одинакового источника), расширения могут запрашивать доступ к конфиденциальным данным пользователя и функциям браузера. Модель разрешений гарантирует, что пользователи осведомлены о возможностях, которые запрашивает расширение, и могут принимать обоснованные решения. Когда вы устанавливаете расширение, вам предоставляется список запрашиваемых им разрешений, например, «Читать и изменять все ваши данные на посещаемых вами веб-сайтах». Эта прозрачность необходима для доверия и безопасности.

Разрешения для хостов: доступ к конкретным веб-сайтам

Разрешения для хостов определяют, с какими веб-сайтами может взаимодействовать расширение. Они указываются с использованием шаблонов URL (например, *://*.example.com/*, https://*/*).

• Конкретные хосты: Расширению может потребоваться доступ только к определенному домену, например, к его собственному бэкенд-сервису или конкретной социальной медиа-платформе.
• Все хосты (<all_urls>): Некоторым расширениям, таким как блокировщики рекламы или инструменты для создания скриншотов, legitimately требуется доступ ко всем посещаемым пользователем веб-сайтам. Это считается разрешением высокого риска и должно предоставляться только высоконадежным расширениям.

Ограничивая доступ расширения к хостам, можно ограничить ущерб от скомпрометированного расширения. Если у расширения есть разрешение только для example.com, оно не сможет внедрить вредоносные скрипты в banking.com, даже если оно каким-то образом будет скомпрометировано изнутри.

Разрешения API: доступ к функциям браузера

Помимо доступа к хостам, расширениям требуются разрешения для использования конкретных API браузера. Эти API контролируют основные функции браузера:

• storage: Для хранения данных локально в браузере.
• tabs: Для создания, изменения или закрытия вкладок, а также для чтения их URL-адресов и заголовков.
• cookies: Для чтения и изменения файлов cookie.
• downloads: Для управления загрузками файлов.
• history: Для чтения или изменения истории просмотров.
• alarms: Для планирования периодического запуска кода.
• declarativeNetRequest: Для блокировки или изменения сетевых запросов (Manifest V3).

Каждое запрошенное разрешение API четко отображается пользователю. Расширение, запрашивающее разрешение history, например, сигнализирует о своем намерении получить доступ к истории просмотров, побуждая пользователей задуматься, подходит ли это для заявленной цели расширения.

Опциональные разрешения: усиление контроля пользователя

Производители браузеров также предоставляют опциональные разрешения. Это разрешения, которые расширение может запросить после установки, часто на основе действия пользователя. Например, расширение для редактирования фотографий может изначально устанавливаться с базовой функциональностью, но запрашивать доступ к папке «Загрузки» пользователя только в том случае, если пользователь явно нажмет кнопку «Сохранить изображение». Этот подход дополнительно уменьшает начальную поверхность атаки и дает пользователям более гранулярный контроль над тем, к чему они предоставляют доступ, в соответствии с принципом наименьших привилегий.

Политика безопасности содержимого (CSP): страж

Политика безопасности содержимого (CSP) — это декларативный механизм безопасности, который указывает браузеру, какие ресурсы разрешено загружать и выполнять расширению (или веб-странице). Она действует как страж, предотвращая широкий спектр атак с внедрением кода, особенно межсайтовый скриптинг (XSS).

Что такое CSP и как она работает

CSP определяется как заголовок или метатег, который указывает разрешенные источники для различных типов контента, таких как скрипты, таблицы стилей, изображения и шрифты. Для браузерных расширений CSP обычно определяется в файле manifest.json расширения.

Типичная CSP может выглядеть так:

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

              
                Copy
              
            
          

Эта политика предписывает, что скрипты могут быть загружены только из самого расширения ('self'), а объекты (например, Flash или Java-апплеты) также могут быть загружены только из самого расширения. Это немедленно блокирует скрипты с внешних доменов, встроенные скрипты и выполнение скриптов на основе eval().

Ее роль в предотвращении XSS и атак с внедрением кода внутри расширения

CSP особенно эффективна против XSS, смягчая его основные векторы:

• Встроенные скрипты: Исторически злоумышленники могли внедрять теги <script> непосредственно в HTML страницы. CSP по умолчанию запрещает все встроенные скрипты (как обработчики событий, такие как onclick, так и блоки скриптов). Это заставляет разработчиков перемещать весь JavaScript во внешние файлы, что затрудняет внедрение.
• Удаленные скрипты: Распространенная атака включает внедрение тега <script src="malicious.com/script.js">. Директива CSP script-src позволяет разработчикам вносить доверенные домены в белый список. Если malicious.com не в белом списке, браузер откажется загружать и выполнять скрипт.
• Небезопасные функции JavaScript (eval()): Функции, такие как eval(), setTimeout(string) и new Function(string), могут выполнять произвольные строки как код, что делает их опасными. CSP обычно запрещает их использование, если это явно не разрешено (что в целом не рекомендуется в безопасных контекстах).

Для расширений строгая CSP имеет первостепенное значение. Она гарантирует, что даже если злоумышленнику удастся внедрить данные в хранилище или пользовательский интерфейс расширения, он не сможет превратить эти данные в исполняемый код, тем самым предотвращая повышение привилегий в собственной среде расширения. Это относится ко всем частям расширения, включая его всплывающие окна, страницы настроек и другие HTML-ресурсы.

С Manifest V3 CSP для расширений стали еще строже, явно запрещая выполнение удаленного кода. Это означает, что весь JavaScript должен быть включен в пакет расширения, что делает невозможным для скомпрометированного удаленного сервера внедрение нового вредоносного кода в уже установленное расширение. Это значительно уменьшает поверхность для атак на цепочку поставок.

Эволюция безопасности расширений: от Manifest V2 к Manifest V3

Ландшафт безопасности браузерных расширений не статичен; он постоянно развивается в ответ на новые угрозы и потребность в более безопасном и производительном вебе. Переход от Manifest V2 к Manifest V3, в основном инициированный Google Chrome и принятый другими браузерами на базе Chromium, представляет собой значительный шаг вперед в этой эволюции с сильным акцентом на безопасность и конфиденциальность.

Ключевые изменения в Manifest V3

Manifest V3 вводит фундаментальные архитектурные изменения, которые напрямую влияют на то, как создаются расширения и как они взаимодействуют с браузером и веб-страницами. Эти изменения предназначены для повышения безопасности, конфиденциальности и производительности для пользователей по всему миру.

• Сервис-воркеры вместо фоновых страниц:
  • Manifest V2: Расширения использовали постоянные фоновые страницы (HTML-страницы со встроенным JavaScript), которые работали непрерывно, потребляя ресурсы даже тогда, когда в этом не было необходимости.
  • Manifest V3: Фоновые страницы заменены на событийно-ориентированные сервис-воркеры. Эти воркеры являются непостоянными, что означает, что они запускаются при возникновении события (например, пользователь нажимает на значок расширения, получено сообщение или перехвачен сетевой запрос) и завершаются, когда в них больше нет необходимости.
  • Преимущество в безопасности: Эта «событийно-ориентированная» модель уменьшает поверхность атаки, минимизируя время активности самого привилегированного компонента расширения. Она также соответствует современным веб-стандартам и улучшает управление ресурсами.
• Declarative Net Request API вместо WebRequest API (для блокировки):
  • Manifest V2: Расширения могли использовать мощный API webRequest для перехвата, блокировки или изменения сетевых запросов во время выполнения. Хотя этот API был универсальным, он также создавал значительные риски для конфиденциальности и безопасности, позволяя расширениям потенциально просматривать конфиденциальные данные в запросах или даже изменять их для внедрения вредоносного контента.
  • Manifest V3: Для блокировки и изменения сетевых запросов расширения теперь в основном ограничены использованием Declarative Net Request API. Вместо перехвата запросов с помощью JavaScript расширения объявляют правила (например, «блокировать все запросы к example.com/ads») в статическом JSON-файле. Затем браузер применяет эти правила напрямую и эффективно, не раскрывая детали запроса JavaScript-коду расширения.
  • Преимущество в безопасности: Это изменение значительно повышает конфиденциальность пользователя, предотвращая программное чтение расширениями содержимого сетевых запросов и ответов. Оно также уменьшает поверхность атаки, ограничивая динамическое манипулирование сетевым трафиком кодом расширения.
• Усиленная политика безопасности содержимого (CSP):
  • Manifest V3 применяет более строгую CSP по умолчанию, критически запрещая выполнение удаленного кода. Это означает, что расширения больше не могут загружать и выполнять JavaScript с внешних URL-адресов (например, script-src 'self' https://trusted-cdn.com/). Все скрипты должны быть включены в пакет расширения.
  • Преимущество в безопасности: Это устраняет основной вектор для атак на цепочку поставок. Если удаленный сервер скомпрометирован, он не может внедрить новый вредоносный код в уже установленное расширение, так как браузер откажется выполнять скрипты, не происходящие из пакета расширения. Это применяется глобально, защищая пользователей независимо от того, где они находятся или какие серверы скомпрометированы.
• Удалено выполнение удаленного кода: Это, пожалуй, одно из самых значимых изменений в безопасности. Возможность для расширения получать и выполнять код с удаленного сервера (например, с помощью eval() на удаленно полученных строках или динамической загрузки внешних скриптов) в значительной степени устранена. Это напрямую связано с более строгими правилами CSP.
• Более гранулярные и явные разрешения: Хотя это и не полная переработка, MV3 продолжает тенденцию к более гранулярным и прозрачным для пользователя запросам разрешений, часто поощряя использование опциональных разрешений там, где это возможно.

Преимущества MV3 в области безопасности

Изменения, введенные в Manifest V3, предлагают несколько ощутимых улучшений в области безопасности для пользователей и всей экосистемы браузера:

• Уменьшенная поверхность атаки: Переход на событийно-ориентированные сервис-воркеры и ограничение динамического манипулирования сетью сокращает количество окон возможностей и мощных API, напрямую доступных JavaScript-коду расширения.
• Улучшенная конфиденциальность: Declarative Net Request API не позволяет расширениям видеть полную информацию о сетевых запросах, защищая конфиденциальные данные пользователя.
• Смягчение атак на цепочку поставок: Запрет на выполнение удаленного кода значительно усложняет злоумышленникам компрометацию расширения через его механизм обновления или путем взлома удаленного сервера разработчика. Любой вредоносный код должен быть частью исходного пакета расширения, что делает его более обнаруживаемым во время проверки.
• Лучшая производительность и управление ресурсами: Хотя это и не является прямым преимуществом в области безопасности, эффективное использование ресурсов косвенно способствует созданию более стабильной и менее уязвимой среды браузера.

Вызовы и адаптация разработчиков

Хотя MV3 приносит значительные преимущества в области безопасности, он также создает проблемы для разработчиков расширений. Адаптация существующих расширений (особенно сложных, таких как блокировщики рекламы или инструменты конфиденциальности, которые в значительной степени полагались на API webRequest) требует значительного рефакторинга и переосмысления архитектуры. Разработчикам по всему миру пришлось инвестировать время и ресурсы в понимание новых парадигм API и обеспечение того, чтобы их расширения оставались функциональными и совместимыми. Этот переходный период подчеркивает постоянный баланс между улучшениями безопасности и опытом разработчиков.

Роль проверки кода и платформ для публикации

Помимо технических моделей безопасности внутри браузера, платформы, на которых публикуются расширения, играют жизненно важную роль в поддержании стандартов безопасности. Производители браузеров проводят обширные процессы проверки расширений, представляемых в их официальные магазины (например, Chrome Web Store, Mozilla Add-ons, Microsoft Edge Add-ons, Apple Safari Extensions).

Как производители браузеров проверяют расширения

• Автоматическое сканирование: Представленные расширения проходят автоматический анализ для выявления распространенных уязвимостей безопасности, соблюдения политик манифеста, использования запрещенных API и известных вредоносных шаблонов кода. Это первоначальное сканирование имеет решающее значение для эффективной фильтрации очевидных угроз.
• Ручная проверка: Для расширений, запрашивающих конфиденциальные разрешения или демонстрирующих сложное поведение, рецензенты-люди часто проводят более глубокий аудит кода. Они тщательно изучают код расширения, манифест и запрашиваемые разрешения на соответствие заявленной функциональности, чтобы убедиться в отсутствии скрытых или незадекларированных возможностей. Это часто включает проверку на наличие обфусцированного кода, попыток обойти политики безопасности или утечки данных.
• Обеспечение соблюдения политик: Рецензенты следят за тем, чтобы расширения соответствовали политикам для разработчиков платформы, которые часто включают строгие рекомендации по конфиденциальности данных, допустимому использованию и прозрачности.
• Мониторинг после публикации: Даже после публикации расширения производители используют системы мониторинга для обнаружения подозрительной активности, необычных сетевых запросов или внезапных изменений в поведении, которые могут указывать на компрометацию или вредоносное обновление. Пользователям также рекомендуется сообщать о подозрительных расширениях.

Важность доверенных источников для расширений

Для пользователей, где бы они ни находились в мире, крайне важно устанавливать расширения только из официальных, доверенных магазинов браузеров. Установка расширений из неофициальных источников (например, прямые загрузки с недоверенных веб-сайтов) полностью обходит эти критически важные процессы проверки, подвергая пользователей потенциально непроверенному или откровенно вредоносному программному обеспечению. Официальные магазины действуют как критически важный барьер, отфильтровывая подавляющее большинство угроз еще до того, как они попадут в браузер пользователя, обеспечивая базовый уровень доверия в глобальной цифровой экосистеме.

Лучшие практики для разработчиков: создание безопасных расширений

Хотя производители браузеров предоставляют основу безопасности, конечная ответственность за написание безопасного кода лежит на разработчике расширения. Соблюдение лучших практик необходимо для создания расширений, которые защищают данные пользователей и поддерживают доверие среди международной пользовательской базы.

Минимизируйте разрешения: запрашивайте только необходимое

Следуйте принципу наименьших привилегий. Запрос чрезмерных разрешений (например, "<all_urls>", когда требуется только "*://*.mywebsite.com/*") не только увеличивает поверхность атаки в случае компрометации вашего расширения, но и вызывает подозрение у пользователей и может привести к снижению числа установок. Тщательно проверяйте функциональность вашего расширения и удаляйте все ненужные разрешения из вашего manifest.json.

Очищайте все входные данные: предотвращайте XSS и внедрение кода

Любые данные, полученные из внешних источников (веб-страницы, API, ввод пользователя), следует рассматривать как недоверенные. Перед внедрением этих данных в DOM или использованием их в привилегированных контекстах тщательно очищайте и экранируйте их для предотвращения межсайтового скриптинга (XSS) или других атак с внедрением кода. Используйте предоставляемые браузером API, которые обрабатывают очистку, где это возможно, или надежные, хорошо протестированные библиотеки для очистки.

Используйте безопасную коммуникацию: обмен сообщениями, а не прямое манипулирование DOM

Используйте API обмена сообщениями браузера (например, chrome.runtime.sendMessage, postMessage) для коммуникации между контент-скриптами, сервис-воркерами и компонентами пользовательского интерфейса расширения. Избегайте прямого манипулирования средой JavaScript веб-страницы или использования небезопасных методов для обмена данными между изолированными мирами. Всегда проверяйте и очищайте сообщения, полученные от контент-скриптов, в вашем сервис-воркере, так как контент-скрипты по своей сути менее надежны из-за их взаимодействия с потенциально вредоносными веб-страницами.

Реализуйте надежную CSP: строгие политики — это ключ

Определите строгую политику безопасности содержимого (CSP) в вашем manifest.json. Стремитесь к максимально ограничительной политике, обычно script-src 'self'; object-src 'self'. Избегайте unsafe-inline и unsafe-eval, насколько это возможно. С Manifest V3 загрузка удаленных скриптов в значительной степени запрещена, что по своей сути усиливает CSP, уменьшая гибкость как для доброкачественных, так и для вредоносных внешних зависимостей.

Избегайте удаленного кода: включайте все локально

С Manifest V3 это в значительной степени принудительно, но это критически важная лучшая практика в любом случае. Не получайте и не выполняйте JavaScript-код с удаленных серверов. Вся логика вашего расширения должна быть включена в сам пакет расширения. Это предотвращает внедрение злоумышленниками вредоносного кода в ваше расширение путем компрометации внешнего сервера или CDN.

Регулярно обновляйте библиотеки и зависимости: исправляйте известные уязвимости

Расширения часто полагаются на сторонние JavaScript-библиотеки. Поддерживайте эти зависимости в актуальном состоянии, чтобы пользоваться исправлениями безопасности и ошибок. Регулярно проверяйте свои зависимости на наличие известных уязвимостей с помощью таких инструментов, как Snyk или OWASP Dependency-Check. Уязвимость во включенной библиотеке может скомпрометировать все ваше расширение.

Аудиты безопасности и тестирование: проактивная защита

Помимо разработки, проактивно тестируйте ваше расширение на наличие уязвимостей безопасности. Проводите регулярные аудиты безопасности, выполняйте тесты на проникновение и используйте автоматизированные инструменты статического и динамического анализа. Рассмотрите возможность открытия исходного кода вашего расширения, если это возможно, чтобы воспользоваться обзором сообщества, при этом помня о потенциальных проблемах с интеллектуальной собственностью. Для крупномасштабных или критически важных расширений привлечение профессиональных аудиторов безопасности может обеспечить неоценимый уровень уверенности для вашей глобальной пользовательской базы.

Советы для пользователей: как защитить себя

Хотя разработчики и производители браузеров стремятся создавать и поддерживать безопасные экосистемы расширений, пользователи также играют решающую роль в защите своего опыта просмотра веб-страниц. Информированность и проактивность могут значительно снизить вашу подверженность рискам, независимо от того, где вы выходите в интернет.

Устанавливайте только доверенные расширения: из официальных магазинов

Всегда загружайте расширения исключительно из официальных веб-магазинов браузеров (Chrome Web Store, Mozilla Add-ons, Microsoft Edge Add-ons, Apple Safari Extensions). На этих платформах действуют процессы проверки. Избегайте неофициальных источников, так как они обходят эти критически важные проверки безопасности и могут легко распространять вредоносное программное обеспечение.

Внимательно изучайте разрешения: понимайте, какой доступ вы предоставляете

Перед установкой расширения тщательно изучите список запрашиваемых им разрешений. Задайте себе вопрос: «Действительно ли этому расширению нужен такой уровень доступа для выполнения заявленной функции?» Простое расширение-калькулятор, например, не должно требовать доступа к «вашим данным на всех веб-сайтах». Если запрашиваемые разрешения кажутся чрезмерными или не связанными с целью расширения, не устанавливайте его.

• Разрешения высокого риска: Будьте особенно осторожны с такими разрешениями, как "<all_urls>", tabs, history, cookies, или любым разрешением, которое позволяет доступ к конфиденциальным данным или функциональности браузера. Предоставляйте их только расширениям от разработчиков, которым вы полностью доверяете и чья функциональность явно требует такого доступа (например, блокировщику рекламы необходимо работать на всех URL).
• Опциональные разрешения: Обращайте внимание, если расширение запрашивает «опциональные разрешения». Они дают вам больше контроля и обычно означают, что расширение будет запрашивать конкретные разрешения во время выполнения, когда вы попытаетесь использовать определенную функцию.

Поддерживайте расширения в актуальном состоянии: для исправлений безопасности

Так же, как ваша операционная система и браузер, расширения получают обновления, которые часто включают исправления безопасности для недавно обнаруженных уязвимостей. Убедитесь, что ваш браузер настроен на автоматическое обновление расширений, или регулярно проверяйте наличие обновлений вручную. Использование устаревших расширений может оставить вас уязвимыми для известных эксплойтов.

Удаляйте неиспользуемые расширения: уменьшайте поверхность атаки

Периодически просматривайте установленные расширения и удаляйте те, которые вы больше не используете или которые вам не нужны. Каждое установленное расширение, даже доброкачественное, представляет собой потенциальную поверхность атаки. Удаляя неактивные расширения, вы уменьшаете количество потенциальных точек входа для злоумышленников и улучшаете производительность вашего браузера. Рассматривайте расширения как программное обеспечение на вашем компьютере; если вы им не пользуетесь, удалите его.

Остерегайтесь подозрительного поведения: доверяйте своей интуиции

Обращайте внимание на поведение вашего браузера. Если вы замечаете неожиданные всплывающие окна, перенаправления на незнакомые веб-сайты, изменения в вашей поисковой системе по умолчанию, необычную рекламу или внезапное снижение производительности браузера, возможно, расширение скомпрометировано или является вредоносным. Немедленно расследуйте, проверив установленные расширения, изучив их разрешения и рассмотрев возможность удаления любых подозрительных. Сообщайте о действительно вредоносных расширениях производителю браузера, чтобы защитить более широкое глобальное сообщество.

Вызовы и будущее безопасности расширений

Путь к идеально безопасной экосистеме браузерных расширений — это непрерывное усилие, сродни постоянной гонке вооружений между специалистами по безопасности и злоумышленниками. По мере развития браузеров и появления новых веб-технологий, так же растет изощренность и векторы потенциальных атак. Глобальный характер интернета означает, что проблемы безопасности никогда не бывают изолированными, затрагивая пользователей и разработчиков в различных регионах и технологических ландшафтах.

Баланс между функциональностью и безопасностью: вечная дилемма

Одной из постоянных проблем является нахождение правильного баланса между мощной функциональностью и строгой безопасностью. Высокофункциональные расширения по своей природе требуют большего доступа, что неизбежно увеличивает потенциальный риск. Разработчики постоянно расширяют границы возможностей расширений, и производители браузеров должны внедрять инновационные модели безопасности, которые позволяют этим инновациям развиваться без ущерба для безопасности пользователей. Этот баланс является предметом постоянных переговоров, что часто приводит к архитектурным сдвигам, таким как Manifest V3, который был направлен на решение именно этого противоречия.

Новые угрозы: изощренность и масштаб

Злоумышленники всегда находят новые способы использования уязвимостей. Новые угрозы включают:

• Атаки на цепочку поставок: Компрометация учетной записи легитимного разработчика или его инфраструктуры сборки для внедрения вредоносного кода в обновление доверенного расширения, тем самым распространяя вредоносное ПО среди миллионов пользователей по всему миру.
• Изощренный фишинг: Использование расширений для создания очень убедительных фишинговых наложений или изменения контента легитимных веб-сайтов для обмана пользователей с целью получения конфиденциальной информации.
• Эксплойты нулевого дня: Обнаружение и использование неизвестных уязвимостей в API браузера или расширений до того, как станут доступны исправления.
• Эксплойты WebAssembly (Wasm): По мере того как Wasm набирает популярность, уязвимости в его реализации или взаимодействии с API браузера могут стать новыми векторами атак для расширений, использующих эту технологию.
• Атаки с использованием ИИ: Рост искусственного интеллекта может способствовать созданию более динамичных, адаптивных и персонализированных атак, что затруднит их обнаружение.

Эти угрозы требуют постоянной бдительности и адаптации со стороны производителей браузеров и мирового сообщества по безопасности.

Постоянная эволюция моделей безопасности: адаптация к новым угрозам

Модель безопасности для браузерных расширений не статична. Она должна постоянно развиваться, чтобы противостоять новым векторам атак, учитывать новые веб-технологии и усиливать защиту пользователей. Будущие итерации могут включать:

• Дальнейшее совершенствование моделей разрешений, потенциально предлагая еще более гранулярные, предоставляемые в нужный момент элементы управления доступом.
• Продвинутые техники песочницы, возможно, более агрессивно использующие изоляцию процессов на уровне операционной системы для конкретных компонентов расширения.
• Улучшенные механизмы обнаружения вредоносного поведения, как до публикации, так и во время выполнения, с использованием машинного обучения и поведенческого анализа.
• Усилия по стандартизации среди производителей браузеров для обеспечения более последовательной и надежной базовой линии безопасности для расширений по всему миру.

Роль ИИ в безопасности: обнаружение и предотвращение

Искусственный интеллект и машинное обучение все чаще интегрируются в усилия по обеспечению безопасности расширений. ИИ может быть использован для:

• Автоматическое обнаружение вредоносного ПО: Анализ кода расширений на наличие вредоносных шаблонов в больших масштабах, выявление техник обфускации и пометка подозрительного поведения в процессе проверки.
• Поведенческий анализ: Мониторинг установленных расширений на предмет аномального поведения во время выполнения (например, внезапное увеличение сетевых запросов, доступ к необычным API), которое может указывать на компрометацию.
• Прогнозирование угроз: Анализ глобальной разведывательной информации об угрозах для предвидения новых векторов атак и проактивной корректировки политик безопасности.

Однако ИИ также является инструментом для злоумышленников, что ведет к продолжающейся технологической гонке вооружений в области кибербезопасности.

Заключение: общая ответственность за более безопасный опыт просмотра

Модель безопасности браузерных расширений, с ее сложными реализациями песочницы JavaScript, системами разрешений и политиками безопасности содержимого, представляет собой монументальное усилие производителей браузеров по защите пользователей в мире, где расширения являются одновременно мощными и повсеместными. Концепция изолированных миров для контент-скриптов, выделенных сервис-воркеров и строгих контролей API — это не просто технический жаргон; это невидимые стражи, которые позволяют нам улучшать наш опыт просмотра веб-страниц, не опасаясь постоянно компрометации.

Однако эта безопасность является общей ответственностью. Производители браузеров будут продолжать внедрять инновации и применять более строгие политики (как видно на примере Manifest V3), но разработчики должны стремиться писать безопасный код с наименьшими привилегиями, а пользователи должны оставаться бдительными, понимая разрешения, которые они предоставляют, и устанавливая расширения только из доверенных источников. Работая вместе — разработчики, создающие безопасные продукты, производители, предоставляющие надежные фреймворки и проверки, и пользователи, делающие осознанный выбор — мы можем коллективно способствовать созданию более безопасного, продуктивного и надежного глобального веб-опыта для всех.

Понимание этих основ безопасности дает нам всем возможность с большей уверенностью ориентироваться в цифровом мире, используя неоспоримые преимущества браузерных расширений и эффективно снижая их врожденные риски. Будущее безопасности браузерных расширений, несомненно, принесет новые инновации, но основные принципы изоляции, наименьших привилегий и осознанного согласия останутся основой защиты нашей цифровой жизни.