Trusted Types API: Posilnenie bezpečnosti prostredníctvom bezpečnej manipulácie s DOM

V neustálom boji proti zraniteľnostiam webu zostávajú útoky Cross-Site Scripting (XSS) pretrvávajúcou hrozbou. Tieto útoky zneužívajú zraniteľnosti vo webových aplikáciách na vloženie škodlivých skriptov do dôveryhodných webových stránok, čo útočníkom umožňuje kradnúť citlivé údaje, poškodzovať webové stránky alebo presmerovávať používateľov na škodlivé stránky. V boji proti tomuto sa Trusted Types API javí ako silný obranný mechanizmus, ktorý podporuje bezpečnú manipuláciu s DOM a výrazne znižuje riziko zraniteľností XSS.

Pochopenie Cross-Site Scripting (XSS)

Útoky XSS nastávajú, keď sú údaje poskytnuté používateľom nesprávne začlenené do výstupu webovej stránky bez náležitej sanitizácie alebo kódovania. Existujú tri hlavné typy XSS:

• Uložené XSS (Stored XSS): Škodlivý skript je trvalo uložený na cieľovom serveri (napr. v databáze, príspevku na fóre alebo v sekcii komentárov). Keď ostatní používatelia pristupujú k uloženým údajom, skript sa spustí v ich prehliadačoch.
• Odrazené XSS (Reflected XSS): Škodlivý skript je vložený do URL adresy alebo odoslania formulára a okamžite sa v odpovedi odrazí späť k používateľovi. Zvyčajne to zahŕňa oklamanie používateľa, aby klikol na škodlivý odkaz.
• DOM-based XSS: Škodlivý skript zneužíva zraniteľnosti v samotnom klientskom JavaScriptovom kóde, namiesto toho, aby sa spoliehal na ukladanie údajov na strane servera alebo ich odrážanie. Často to zahŕňa priamu manipuláciu s Document Object Model (DOM).

Tradične sa vývojári spoliehali na validáciu vstupov a kódovanie výstupov, aby predišli útokom XSS. Hoci sú tieto techniky nevyhnutné, ich správna implementácia môže byť zložitá a často náchylná na chyby. Trusted Types API poskytuje robustnejší a pre vývojárov prívetivejší prístup tým, že vynucuje bezpečné kódovacie praktiky na úrovni DOM.

Predstavenie Trusted Types API

Trusted Types API, bezpečnostná funkcia webovej platformy, pomáha vývojárom písať bezpečnejšie webové aplikácie obmedzením používania potenciálne nebezpečných metód manipulácie s DOM. Vynucuje pravidlo, že DOM XSS sinky (miesta, kde môže dôjsť k vloženiu skriptu) môžu prijímať iba hodnoty, ktoré boli explicitne sanitizované a zabalené do „dôveryhodného typu“ (Trusted Type). Tým sa v podstate vytvára typový systém pre reťazce používané na manipuláciu s DOM, kde nedôveryhodné údaje nemôžu byť priamo odovzdané týmto sinkom.

Kľúčové koncepty:

• DOM XSS Sinks: Sú to vlastnosti a metódy, ktoré sa najčastejšie používajú na vkladanie skriptov do stránky. Príklady zahŕňajú innerHTML, outerHTML, src, href a document.write.
• Trusted Types (dôveryhodné typy): Sú to špeciálne obalové objekty, ktoré naznačujú, že reťazec bol starostlivo skontrolovaný a je bezpečný na použitie v DOM XSS sinku. API poskytuje niekoľko vstavaných dôveryhodných typov, ako sú TrustedHTML, TrustedScript a TrustedScriptURL.
• Type Policies (pravidlá typov): Sú to pravidlá, ktoré definujú, ako sa môžu vytvárať a používať dôveryhodné typy. Špecifikujú, ktoré funkcie môžu vytvárať dôveryhodné typy a ako sú podkladové reťazce sanitizované alebo validované.

Ako fungujú Trusted Types

Základným princípom Trusted Types je zabrániť vývojárom v priamom odovzdávaní nedôveryhodných reťazcov do DOM XSS sinkov. Keď sú Trusted Types povolené, prehliadač vyvolá chybu TypeError, ak sa bežný reťazec použije na mieste, kde sa očakáva dôveryhodný typ.

Ak chcete používať Trusted Types, musíte najprv definovať pravidlo typu (type policy). Pravidlo typu je JavaScriptový objekt, ktorý špecifikuje, ako sa môžu vytvárať dôveryhodné typy. Napríklad:

if (window.trustedTypes && window.trustedTypes.createPolicy) {
  window.myPolicy = trustedTypes.createPolicy('myPolicy', {
    createHTML: function(input) {
      // Tu sanitizujte vstup. Toto je zástupný symbol; použite skutočnú knižnicu na sanitizáciu.
      let sanitized = DOMPurify.sanitize(input); // Príklad s použitím DOMPurify
      return sanitized;
    },
    createScriptURL: function(input) {
      // Tu validujte vstup, aby ste sa uistili, že ide o bezpečnú URL.
      if (input.startsWith('https://example.com/')) {
        return input;
      } else {
        throw new Error('Nedôveryhodná URL: ' + input);
      }
    },
    createScript: function(input) {
         //Pri vytváraní skriptu buďte veľmi opatrní, robte to, len ak viete, čo robíte
         return input;
    }
  });
}

V tomto príklade vytvárame pravidlo typu s názvom „myPolicy“ s tromi funkciami: createHTML, createScriptURL a createScript. Funkcia createHTML sanitizuje vstupný reťazec pomocou sanitizačnej knižnice ako DOMPurify. Funkcia createScriptURL validuje vstup, aby sa zabezpečilo, že ide o bezpečnú URL. Funkcia createScript by sa mala používať s extrémnou opatrnosťou, ideálne by sa jej malo vyhnúť, ak je to možné, pretože umožňuje ľubovoľné vykonávanie skriptov.

Po vytvorení pravidla typu ho môžete použiť na vytváranie dôveryhodných typov:

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

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

V tomto príklade odovzdávame nedôveryhodný HTML reťazec funkcii createHTML nášho pravidla typu. Funkcia sanitizuje reťazec a vráti objekt TrustedHTML. Tento objekt TrustedHTML potom môžeme bezpečne priradiť vlastnosti innerHTML prvku bez rizika útoku XSS.

Výhody používania Trusted Types

• Zvýšená bezpečnosť: Trusted Types výrazne znižujú riziko útokov XSS tým, že bránia vývojárom v priamom odovzdávaní nedôveryhodných reťazcov do DOM XSS sinkov.
• Zlepšená kvalita kódu: Trusted Types povzbudzujú vývojárov, aby dôkladnejšie premýšľali o sanitizácii a validácii údajov, čo vedie k zlepšeniu kvality kódu a bezpečnostných postupov.
• Zjednodušené bezpečnostné audity: Trusted Types uľahčujú identifikáciu a kontrolu potenciálnych zraniteľností XSS v kóde, pretože používanie DOM XSS sinkov je explicitne kontrolované pravidlami typov.
• Kompatibilita s CSP: Trusted Types sa môžu používať v spojení s Content Security Policy (CSP) na ďalšie zvýšenie bezpečnosti webových aplikácií.

Aspekty implementácie

Implementácia Trusted Types si vyžaduje starostlivé plánovanie a realizáciu. Tu sú niektoré dôležité aspekty:

• Identifikujte DOM XSS sinky: Prvým krokom je identifikovať všetky DOM XSS sinky vo vašej aplikácii. Sú to vlastnosti a metódy, ktoré sa používajú na manipuláciu s DOM a ktoré by mohli byť potenciálne zneužité útokmi XSS.
• Vyberte si sanitizačnú knižnicu: Vyberte si renomovanú a dobre udržiavanú sanitizačnú knižnicu na sanitizáciu nedôveryhodných údajov pred vytvorením dôveryhodných typov. DOMPurify je populárna a efektívna voľba. Uistite sa, že ju správne nakonfigurujete pre vaše špecifické potreby.
• Definujte pravidlá typov: Vytvorte pravidlá typov, ktoré špecifikujú, ako sa môžu vytvárať a používať dôveryhodné typy. Dôkladne zvážte logiku sanitizácie a validácie vo vašich pravidlách typov, aby ste zaistili ich účinnosť pri predchádzaní útokom XSS.
• Aktualizujte kód: Aktualizujte svoj kód tak, aby používal Trusted Types vždy, keď manipulujete s DOM s potenciálne nedôveryhodnými údajmi. Nahraďte priame priradenia do DOM XSS sinkov priradeniami dôveryhodných typov.
• Dôkladne testujte: Po implementácii Trusted Types dôkladne otestujte svoju aplikáciu, aby ste sa uistili, že funguje správne a že nedošlo k žiadnym regresiám. Venujte osobitnú pozornosť oblastiam, kde manipulujete s DOM.
• Stratégia migrácie: Implementácia Trusted Types na veľkej, existujúcej kódovej základni môže byť náročná. Zvážte postupnú migračnú stratégiu, začínajúc najkritickejšími oblasťami vašej aplikácie. Na začiatku môžete povoliť Trusted Types v režime „report-only“, aby ste identifikovali porušenia bez toho, aby ste narušili funkčnosť aplikácie.

Príklady scenárov

Pozrime sa na niekoľko praktických príkladov, ako sa dajú Trusted Types použiť v rôznych scenároch:

Scenár 1: Zobrazovanie obsahu generovaného používateľmi

Webová stránka umožňuje používateľom pridávať komentáre a príspevky. Bez Trusted Types by zobrazovanie tohto obsahu mohlo byť zraniteľné voči útokom XSS. Použitím Trusted Types môžete sanitizovať obsah generovaný používateľmi pred jeho zobrazením, čím zaistíte odstránenie akýchkoľvek škodlivých skriptov.

// Pred Trusted Types:
// document.getElementById('comments').innerHTML = userComment; // Zraniteľné voči XSS

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

Scenár 2: Načítavanie externých JavaScriptových súborov

Webová stránka dynamicky načítava JavaScriptové súbory z externých zdrojov. Bez Trusted Types by škodlivý útočník mohol potenciálne nahradiť jeden z týchto súborov vlastným škodlivým skriptom. Použitím Trusted Types môžete validovať URL adresu skriptového súboru pred jeho načítaním, čím zaistíte, že pochádza z dôveryhodného zdroja.

// Pred Trusted Types:
// let script = document.createElement('script');
// script.src = untrustedURL; // Zraniteľné voči 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);

Scenár 3: Nastavenie atribútov prvkov

Webová stránka nastavuje atribúty na prvkoch DOM na základe vstupu od používateľa. Napríklad nastavenie atribútu `href` značky kotvy. Bez Trusted Types by škodlivý útočník mohol vložiť JavaScript URI, čo by viedlo k XSS. S Trusted Types môžete validovať URL pred nastavením atribútu.

// Pred Trusted Types:
// anchorElement.href = userInputURL; // Zraniteľné voči XSS

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

Trusted Types a Content Security Policy (CSP)

Trusted Types dobre fungujú v spojení s Content Security Policy (CSP), aby poskytli hĺbkovú obranu proti útokom XSS. CSP je bezpečnostný mechanizmus, ktorý vám umožňuje špecifikovať, ktoré zdroje obsahu sa môžu na vašej webovej stránke načítať. Kombináciou Trusted Types s CSP môžete vytvoriť vysoko bezpečnú webovú aplikáciu.

Na povolenie Trusted Types v CSP môžete použiť direktívu require-trusted-types-for. Táto direktíva špecifikuje, že pre všetky DOM XSS sinky sú vyžadované Trusted Types. Napríklad:

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

Táto hlavička CSP hovorí prehliadaču, aby vyžadoval Trusted Types pre všetky vykonávania skriptov a aby povoľoval iba Trusted Types vytvorené pravidlom typu „myPolicy“.

Podpora v prehliadačoch a polyfilly

Podpora Trusted Types v prehliadačoch rastie, ale zatiaľ nie je všeobecne dostupná. Koncom roka 2024 majú hlavné prehliadače ako Chrome, Firefox a Edge dobrú podporu. Podpora v Safari zaostáva. Pre najnovšie informácie o kompatibilite prehliadačov skontrolujte CanIUse.com.

Pre staršie prehliadače, ktoré natívne nepodporujú Trusted Types, môžete použiť polyfill. Polyfill je kúsok JavaScriptového kódu, ktorý poskytuje funkcionalitu novšej funkcie v starších prehliadačoch. K dispozícii je niekoľko polyfillov pre Trusted Types, ako napríklad ten od spoločnosti Google. Polyfilly však neposkytujú rovnakú úroveň bezpečnosti ako natívna podpora. Pomáhajú hlavne s kompatibilitou a umožňujú vám začať používať API, aj keď niektorí vaši používatelia používajú staršie prehliadače.

Alternatívy a úvahy

Hoci Trusted Types ponúkajú významné zvýšenie bezpečnosti, je dôležité poznať aj alternatívne prístupy a scenáre, v ktorých nemusia byť ideálnym riešením:

• Integrácia s frameworkami: Moderné JavaScriptové frameworky ako React, Angular a Vue.js často spracúvajú manipuláciu s DOM spôsobom, ktorý zmierňuje riziká XSS. Tieto frameworky zvyčajne štandardne escapujú údaje a podporujú používanie bezpečných kódovacích vzorov. Avšak aj pri použití frameworkov je stále možné zaviesť zraniteľnosti XSS, ak obídete vstavané ochrany frameworku alebo nesprávne použijete funkcie ako dangerouslySetInnerHTML (React) a podobne.
• Striktná validácia vstupov a kódovanie výstupov: Tradičné metódy validácie vstupov a kódovania výstupov zostávajú kľúčové. Trusted Types tieto techniky dopĺňajú, nenahrádzajú ich. Validácia vstupov zaisťuje, že údaje vstupujúce do vašej aplikácie sú dobre formátované a dodržiavajú očakávané formáty. Kódovanie výstupov zaisťuje, že údaje sú pri zobrazení na stránke správne escapované, čím sa zabráni ich interpretácii ako kódu prehliadačom.
• Výkonnostná réžia: Hoci je zvyčajne minimálna, môže existovať mierna výkonnostná réžia spojená s procesmi sanitizácie a validácie, ktoré vyžadujú Trusted Types. Je dôležité profilovať vašu aplikáciu, aby ste identifikovali akékoľvek výkonnostné úzke hrdlá a príslušne ich optimalizovali.
• Náročnosť na údržbu: Implementácia a údržba Trusted Types si vyžaduje solídne pochopenie štruktúry DOM vašej aplikácie a toku údajov. Vytváranie a správa pravidiel typov môže zvýšiť náročnosť na údržbu.

Príklady z reálneho sveta a prípadové štúdie

Niekoľko organizácií úspešne implementovalo Trusted Types na zlepšenie bezpečnosti svojich webových aplikácií. Napríklad spoločnosť Google rozsiahle používa Trusted Types vo svojich produktoch a službách. Ostatné spoločnosti vo finančnom a e-commerce sektore, kde je bezpečnosť prvoradá, tiež prijímajú Trusted Types na ochranu citlivých údajov používateľov a prevenciu finančných podvodov. Tieto príklady z reálneho sveta demonštrujú účinnosť Trusted Types pri zmierňovaní rizík XSS v zložitých a vysoko rizikových prostrediach.

Záver

Trusted Types API predstavuje významný krok vpred v oblasti bezpečnosti webových aplikácií, poskytujúc robustný a pre vývojárov prívetivý mechanizmus na predchádzanie útokom XSS. Vynucovaním bezpečných praktík manipulácie s DOM a podporou dôkladnej sanitizácie a validácie údajov, Trusted Types umožňujú vývojárom vytvárať bezpečnejšie a spoľahlivejšie webové aplikácie. Hoci implementácia Trusted Types si vyžaduje starostlivé plánovanie a realizáciu, prínosy v podobe zvýšenej bezpečnosti a zlepšenej kvality kódu za tú námahu stoja. Keďže podpora Trusted Types v prehliadačoch naďalej rastie, je pravdepodobné, že sa stane čoraz dôležitejším nástrojom v boji proti zraniteľnostiam webu.

Pre globálne publikum nie je prijatie osvedčených bezpečnostných postupov, ako je používanie Trusted Types, len o ochrane jednotlivých aplikácií, ale o podpore bezpečnejšieho a dôveryhodnejšieho webu pre všetkých. Je to obzvlášť dôležité v globalizovanom svete, kde dáta prúdia cez hranice a narušenia bezpečnosti môžu mať ďalekosiahle dôsledky. Či už ste vývojár v Tokiu, bezpečnostný profesionál v Londýne alebo majiteľ firmy v São Paule, pochopenie a implementácia technológií ako Trusted Types je nevyhnutná pre budovanie bezpečného a odolného digitálneho ekosystému.