Implementacija izolacije med izvori: Varnost JavaScript SharedArrayBuffer

V današnjem kompleksnem spletnem okolju je varnost najpomembnejša. Izolacija med izvori (COI) je ključen varnostni mehanizem, ki znatno izboljša varnost spletnih aplikacij, zlasti pri uporabi JavaScript SharedArrayBuffer. Ta vodnik ponuja celovit pregled implementacije COI, njenih prednosti in praktičnih primerov, ki vam bodo pomagali učinkovito zaščititi vaše spletne aplikacije za globalno občinstvo.

Razumevanje izolacije med izvori (COI)

Izolacija med izvori (COI) je varnostna funkcija, ki izolira izvajalni kontekst vaše spletne aplikacije od drugih izvorov. Ta izolacija preprečuje zlonamernim spletnim mestom dostop do občutljivih podatkov prek napadov stranskih kanalov, kot sta Spectre in Meltdown. Z omogočanjem COI v bistvu ustvarite varnejši peskovnik za svojo aplikacijo.

Pred COI so bile spletne strani na splošno ranljive za napade, ki so lahko izkoristili funkcije špekulativnega izvajanja sodobnih procesorjev. Ti napadi so lahko povzročili uhajanje podatkov med izvori. SharedArrayBuffer, močna JavaScript funkcija za omogočanje visoko zmogljivega večnitnega delovanja v spletnih aplikacijah, je ta tveganja še poslabšala. COI ta tveganja zmanjšuje z zagotavljanjem, da je pomnilniški prostor vaše aplikacije izoliran.

Ključne prednosti izolacije med izvori

• Povečana varnost: Zmanjšuje napade v stilu Spectre in Meltdown z izolacijo izvajalnega konteksta vaše aplikacije.
• Omogoča SharedArrayBuffer: Dovoljuje varno uporabo SharedArrayBuffer za visoko zmogljivo večnitno delovanje.
• Dostop do močnih API-jev: Odklepa dostop do drugih močnih spletnih API-jev, ki zahtevajo COI, kot so časovniki visoke ločljivosti z večjo natančnostjo.
• Izboljšana zmogljivost: Z dovoljenjem uporabe SharedArrayBuffer lahko aplikacije preložijo računsko intenzivne naloge na delovne niti, kar izboljša splošno zmogljivost.
• Zaščita pred uhajanjem informacij med spletnimi mesti: Preprečuje zlonamernim skriptam iz drugih izvorov dostop do občutljivih podatkov v vaši aplikaciji.

Implementacija izolacije med izvori: Vodnik po korakih

Implementacija COI vključuje konfiguracijo vašega strežnika, da pošilja določene glave HTTP, ki brskalniku naročijo, naj izolira izvor vaše aplikacije. Vključene so tri ključne glave:

• Cross-Origin-Opener-Policy (COOP): Nadzoruje, kateri izvori lahko delijo skupino konteksta brskanja z vašim dokumentom.
• Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP): Nadzoruje, katere vire lahko dokument naloži iz drugih izvorov.
• Cross-Origin-Resource-Policy (CORP): Uporablja se za nadzor dostopa do virov med izvori na podlagi izvornega vira, ki zahteva dostop. Čeprav ni strogo *zahtevana* za delovanje COI, je pomembna za zagotavljanje, da lahko lastniki virov ustrezno nadzorujejo, kdo lahko dostopa do njihovih virov med izvori.

1. korak: Nastavitev glave Cross-Origin-Opener-Policy (COOP)

Glava COOP izolira kontekst brskanja vaše aplikacije. Nastavitev na same-origin preprečuje dokumentom iz različnih izvorov, da bi si delili isto skupino konteksta brskanja. Skupina konteksta brskanja je niz kontekstov brskanja (npr. zavihki, okna, okvirji iframe), ki si delijo isti proces. Z izolacijo vašega konteksta zmanjšate tveganje za napade med izvori.

Priporočena vrednost: same-origin

Primer glave HTTP:

            Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin
            

              
                Copy
              
            
          

2. korak: Nastavitev glave Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP)

Glava COEP preprečuje vašemu dokumentu nalaganje virov iz drugih izvorov, ki izrecno ne dovolijo dostopa. To je ključno za preprečevanje, da bi napadalci v vašo aplikacijo vdelali zlonamerne skripte ali podatke. Natančneje, brskalniku naroči, naj blokira vse vire med izvori, ki se ne prijavijo z uporabo glave Cross-Origin-Resource-Policy (CORP) ali glav CORS.

Obstajata dve glavni vrednosti za glavo COEP:

• require-corp: Ta vrednost uveljavlja strogo izolacijo med izvori. Vaša aplikacija lahko naloži samo vire, ki izrecno dovoljujejo dostop med izvori (prek CORP ali CORS). To je priporočena vrednost za omogočanje COI.
• credentialless: Ta vrednost omogoča pridobivanje virov med izvori brez pošiljanja poverilnic (piškotkov, avtentikacijskih glav). To je uporabno za nalaganje javnih virov brez izpostavljanja občutljivih informacij. To tudi nastavi glavo zahteve Sec-Fetch-Mode na cors. Viri, zahtevani na ta način, morajo še vedno pošiljati ustrezne glave CORS.

Priporočena vrednost: require-corp

Primer glave HTTP:

            Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp
            

              
                Copy
              
            
          

Če uporabljate credentialless, bi glava izgledala takole:

            Cross-Origin-Embedder-Policy: credentialless
            

              
                Copy
              
            
          

3. korak: Nastavitev glave Cross-Origin-Resource-Policy (CORP) (izbirno, a priporočljivo)

Glava CORP vam omogoča, da določite izvor(e), ki smejo naložiti določen vir. Čeprav ni strogo *zahtevana* za osnovno delovanje COI (brskalnik bo privzeto blokiral vire, če je nastavljen COEP in ni prisotnih glav CORP/CORS), vam uporaba CORP omogoča bolj natančen nadzor nad dostopom do virov in preprečuje nenamerne napake, ko je COEP omogočen.

Možne vrednosti za glavo CORP vključujejo:

• same-origin: Samo viri iz *istega* izvora lahko naložijo ta vir.
• same-site: Samo viri iz *istega spletnega mesta* (npr. example.com) lahko naložijo ta vir. Spletno mesto je domena in TLD. Različne poddomene istega spletnega mesta (npr. app.example.com in blog.example.com) se štejejo za isto spletno mesto.
• cross-origin: Vsak izvor lahko naloži ta vir. To zahteva eksplicitno konfiguracijo CORS na strežniku, ki servira vir.

Primeri glav HTTP:

            Cross-Origin-Resource-Policy: same-origin
Cross-Origin-Resource-Policy: same-site
Cross-Origin-Resource-Policy: cross-origin
            

              
                Copy
              
            
          

Primeri konfiguracije strežnika

Specifična metoda konfiguracije se razlikuje glede na vaš spletni strežnik. Tukaj je nekaj primerov za običajne konfiguracije strežnikov:

Apache

V svojo konfiguracijsko datoteko Apache (npr. .htaccess ali httpd.conf) dodajte naslednje glave:

            Header set Cross-Origin-Opener-Policy "same-origin"
Header set Cross-Origin-Embedder-Policy "require-corp"
            

              
                Copy
              
            
          

Nginx

V svojo konfiguracijsko datoteko Nginx (npr. nginx.conf) dodajte naslednje glave v svoj blok strežnika:

            add_header Cross-Origin-Opener-Policy "same-origin";
add_header Cross-Origin-Embedder-Policy "require-corp";
            

              
                Copy
              
            
          

Node.js (Express)

V vaši aplikaciji Express lahko uporabite vmesno programsko opremo (middleware) za nastavitev glav:

            app.use((req, res, next) => {
  res.setHeader("Cross-Origin-Opener-Policy", "same-origin");
  res.setHeader("Cross-Origin-Embedder-Policy", "require-corp");
  next();
});
            

              
                Copy
              
            
          

Pri serviranju statičnih datotek zagotovite, da tudi strežnik za statične datoteke (npr. express.static) vključuje te glave.

Globalna konfiguracija CDN (npr. Cloudflare, Akamai)

Če uporabljate CDN, lahko glave konfigurirate neposredno v nadzorni plošči CDN-a. To zagotavlja, da se glave dosledno uporabljajo za vse zahteve, ki jih streže CDN.

Preverjanje izolacije med izvori

Po konfiguraciji glav lahko preverite, ali je COI omogočen, tako da preverite razvijalska orodja brskalnika. V Chromu odprite razvijalska orodja in pojdite na zavihek »Application«. Pod »Frames« izberite izvor vaše aplikacije. Videti bi morali razdelek z oznako »Cross-Origin Isolation«, ki kaže, da je COI omogočen. Druga možnost je, da uporabite JavaScript za preverjanje prisotnosti SharedArrayBuffer in drugih funkcij, odvisnih od COI:

            if (typeof SharedArrayBuffer !== 'undefined') {
  console.log('SharedArrayBuffer is available (COI is likely enabled)');
} else {
  console.log('SharedArrayBuffer is not available (COI may not be enabled)');
}
            

              
                Copy
              
            
          

Odpravljanje pogostih težav

Implementacija COI lahko včasih povzroči težave, če viri niso pravilno konfigurirani za omogočanje dostopa med izvori. Tukaj je nekaj pogostih težav in rešitev:

1. Napake pri nalaganju virov

Če naletite na napake, ki kažejo, da so viri blokirani zaradi COEP, to pomeni, da viri ne pošiljajo pravilnih glav CORP ali CORS. Zagotovite, da so vsi viri med izvori, ki jih nalagate, konfigurirani z ustreznimi glavami.

Rešitev:

• Za vire pod vašim nadzorom: Dodajte glavo CORP na strežnik, ki servira vir. Če je vir namenjen dostopu s katerega koli izvora, uporabite Cross-Origin-Resource-Policy: cross-origin in konfigurirajte glave CORS, da izrecno dovolite vaš izvor.
• Za vire iz CDN-ov tretjih oseb: Preverite, ali CDN podpira nastavitev glav CORS. Če ne, razmislite o gostovanju vira sami ali uporabi drugega CDN-a.

2. Napake mešane vsebine

Napake mešane vsebine se pojavijo, ko nalagate nezavarovane (HTTP) vire z zavarovane (HTTPS) strani. COI zahteva, da se vsi viri nalagajo prek HTTPS.

Rešitev:

• Zagotovite, da se vsi viri nalagajo prek HTTPS. Posodobite vse URL-je HTTP na HTTPS.
• Konfigurirajte svoj strežnik, da samodejno preusmerja zahteve HTTP na HTTPS.

3. Napake CORS

Napake CORS se pojavijo, ko je zahteva med izvori blokirana, ker strežnik ne dovoljuje dostopa iz vašega izvora.

Rešitev:

4. Združljivost brskalnikov

Čeprav COI široko podpirajo sodobni brskalniki, ga starejši brskalniki morda ne podpirajo v celoti. Pomembno je, da svojo aplikacijo testirate v različnih brskalnikih, da zagotovite združljivost.

Rešitev:

• Zagotovite rezervni mehanizem za starejše brskalnike, ki ne podpirajo COI. To lahko vključuje onemogočanje funkcij, ki zahtevajo SharedArrayBuffer, ali uporabo alternativnih tehnik.
• Obvestite uporabnike starejših brskalnikov, da lahko doživijo zmanjšano funkcionalnost ali varnost.

Praktični primeri in primeri uporabe

Tukaj je nekaj praktičnih primerov, kako se COI lahko uporablja v resničnih aplikacijah:

1. Visoko zmogljiva obdelava slik

Spletna aplikacija za urejanje slik lahko uporablja SharedArrayBuffer za izvajanje računsko intenzivnih nalog v delovnih nitih, kot je uporaba filtrov ali spreminjanje velikosti slik. COI zagotavlja, da so podatki o slikah zaščiteni pred napadi med izvori.

2. Obdelava zvoka in videa

Spletne aplikacije za urejanje zvoka ali videa lahko uporabljajo SharedArrayBuffer za obdelavo avdio ali video podatkov v realnem času. COI je bistvenega pomena za zaščito zasebnosti občutljive avdio ali video vsebine.

3. Znanstvene simulacije

Spletne znanstvene simulacije lahko uporabljajo SharedArrayBuffer za izvajanje kompleksnih izračunov vzporedno. COI zagotavlja, da podatki simulacije niso ogroženi s strani zlonamernih skript.

4. Sodelovalno urejanje

Spletne aplikacije za sodelovalno urejanje lahko uporabljajo SharedArrayBuffer za sinhronizacijo sprememb med več uporabniki v realnem času. COI je ključnega pomena za ohranjanje celovitosti in zaupnosti deljenega dokumenta.

Prihodnost spletne varnosti in COI

Izolacija med izvori je ključen korak k varnejšemu spletu. Ker spletne aplikacije postajajo vse bolj sofisticirane in se zanašajo na močnejše API-je, bo COI postajal še pomembnejši. Ponudniki brskalnikov aktivno delajo na izboljšanju podpore za COI in olajšanju implementacije za razvijalce. Razvijajo se tudi novi spletni standardi za nadaljnje izboljšanje spletne varnosti.

Zaključek

Implementacija izolacije med izvori je ključnega pomena za zaščito spletnih aplikacij, ki uporabljajo SharedArrayBuffer in druge močne spletne API-je. S sledenjem korakom, opisanim v tem vodniku, lahko znatno izboljšate varnost svojih spletnih aplikacij in zaščitite svoje uporabnike pred napadi med izvori. Ne pozabite skrbno testirati svoje aplikacije po implementaciji COI, da zagotovite, da se vsi viri pravilno nalagajo in da vaša aplikacija deluje, kot je pričakovano. Dajanje prednosti varnosti ni zgolj tehnični vidik; to je zaveza varnosti in zaupanju vaše globalne baze uporabnikov.