Trusted Types API: Stärker säkerheten genom säker DOM-manipulation

I den pågående kampen mot webbsårbarheter förblir Cross-Site Scripting (XSS)-attacker ett bestående hot. Dessa attacker utnyttjar sårbarheter i webbapplikationer för att injicera skadliga skript på betrodda webbplatser, vilket gör att angripare kan stjäla känslig data, vandalisera webbplatser eller omdirigera användare till skadliga webbplatser. För att bekämpa detta framträder Trusted Types API som en kraftfull försvarsmekanism, som främjar säker DOM-manipulation och avsevärt minskar risken för XSS-sårbarheter.

Förstå Cross-Site Scripting (XSS)

XSS-attacker inträffar när användarinmatad data införlivas felaktigt i utdatan från en webbsida utan korrekt sanering eller kodning. Det finns tre huvudtyper av XSS:

• Lagrad XSS: Det skadliga skriptet lagras permanent på målservern (t.ex. i en databas, ett foruminlägg eller en kommentarssektion). När andra användare kommer åt den lagrade datan exekveras skriptet i deras webbläsare.
• Reflekterad XSS: Det skadliga skriptet är inbäddat i en URL eller ett formulär och reflekteras omedelbart tillbaka till användaren i svaret. Detta innebär vanligtvis att lura användaren att klicka på en skadlig länk.
• DOM-baserad XSS: Det skadliga skriptet utnyttjar sårbarheter i själva JavaScript-koden på klientsidan, snarare än att förlita sig på datalagring eller reflektion på serversidan. Detta innebär ofta att manipulera Document Object Model (DOM) direkt.

Traditionellt har utvecklare förlitat sig på indatavalidering och utdatakodning för att förhindra XSS-attacker. Även om dessa tekniker är väsentliga kan de vara komplexa att implementera korrekt och är ofta felbenägna. Trusted Types API erbjuder ett mer robust och utvecklarvänligt tillvägagångssätt genom att upprätthålla säkra kodningspraxis på DOM-nivå.

Introduktion till Trusted Types API

Trusted Types API, en säkerhetsfunktion för webbplattformen, hjälper utvecklare att skriva säkrare webbapplikationer genom att begränsa användningen av potentiellt farliga DOM-manipulationsmetoder. Det upprätthåller regeln att DOM XSS sinks (platser där skriptinjektion kan ske) endast kan acceptera värden som uttryckligen har sanerats och omslutits i en "Trusted Type". Detta skapar i huvudsak ett typsystem för strängar som används för att manipulera DOM, där opålitlig data inte kan skickas direkt till dessa sinks.

Nyckelkoncept:

• DOM XSS Sinks: Dessa är de egenskaper och metoder som oftast används för att injicera skript på en sida. Exempel inkluderar innerHTML, outerHTML, src, href och document.write.
• Trusted Types: Dessa är speciella omslagsobjekt som indikerar att en sträng har granskats noggrant och är säker att använda i en DOM XSS sink. API:et tillhandahåller flera inbyggda Trusted Types, såsom TrustedHTML, TrustedScript och TrustedScriptURL.
• Typ-policyer: Dessa är regler som definierar hur Trusted Types kan skapas och användas. De specificerar vilka funktioner som får skapa Trusted Types och hur de underliggande strängarna saneras eller valideras.

Hur Trusted Types fungerar

Kärnprincipen för Trusted Types är att förhindra utvecklare från att direkt skicka opålitliga strängar till DOM XSS sinks. När Trusted Types är aktiverat kastar webbläsaren ett TypeError om en vanlig sträng används på en plats där en Trusted Type förväntas.

För att använda Trusted Types måste du först definiera en typ-policy. En typ-policy är ett JavaScript-objekt som specificerar hur Trusted Types kan skapas. Till exempel:

if (window.trustedTypes && window.trustedTypes.createPolicy) {
  window.myPolicy = trustedTypes.createPolicy('myPolicy', {
    createHTML: function(input) {
      // Sanera indata här. Detta är en platshållare; använd ett riktigt saneringsbibliotek.
      let sanitized = DOMPurify.sanitize(input); // Exempel med DOMPurify
      return sanitized;
    },
    createScriptURL: function(input) {
      // Validera indata här för att säkerställa att det är en säker URL.
      if (input.startsWith('https://example.com/')) {
        return input;
      } else {
        throw new Error('Opålitlig URL: ' + input);
      }
    },
    createScript: function(input) {
         //Var mycket försiktig när du skapar skript, gör det bara om du vet vad du gör
         return input;
    }
  });
}

I detta exempel skapar vi en typ-policy med namnet "myPolicy" med tre funktioner: createHTML, createScriptURL och createScript. Funktionen createHTML sanerar inmatningssträngen med ett saneringsbibliotek som DOMPurify. Funktionen createScriptURL validerar indata för att säkerställa att det är en säker URL. Funktionen createScript bör användas med extrem försiktighet, och helst undvikas om möjligt, eftersom den tillåter godtycklig skriptexekvering.

När en typ-policy har skapats kan du använda den för att skapa Trusted Types:

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

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

I detta exempel skickar vi en opålitlig HTML-sträng till createHTML-funktionen i vår typ-policy. Funktionen sanerar strängen och returnerar ett TrustedHTML-objekt. Vi kan sedan säkert tilldela detta TrustedHTML-objekt till innerHTML-egenskapen för ett element utan att riskera en XSS-attack.

Fördelar med att använda Trusted Types

• Förbättrad säkerhet: Trusted Types minskar avsevärt risken för XSS-attacker genom att förhindra utvecklare från att direkt skicka opålitliga strängar till DOM XSS sinks.
• Förbättrad kodkvalitet: Trusted Types uppmuntrar utvecklare att tänka mer noggrant på datasanering och validering, vilket leder till förbättrad kodkvalitet och säkerhetspraxis.
• Förenklade säkerhetsgranskningar: Trusted Types gör det lättare att identifiera och granska potentiella XSS-sårbarheter i kod, eftersom användningen av DOM XSS sinks uttryckligen styrs av typ-policyer.
• Kompatibilitet med CSP: Trusted Types kan användas tillsammans med Content Security Policy (CSP) för att ytterligare förbättra webbapplikationens säkerhet.

Implementeringsöverväganden

Att implementera Trusted Types kräver noggrann planering och utförande. Här är några viktiga överväganden:

• Identifiera DOM XSS Sinks: Det första steget är att identifiera alla DOM XSS sinks i din applikation. Dessa är de egenskaper och metoder som används för att manipulera DOM och som potentiellt kan utnyttjas av XSS-attacker.
• Välj ett saneringsbibliotek: Välj ett ansett och väl underhållet saneringsbibliotek för att sanera opålitlig data innan du skapar Trusted Types. DOMPurify är ett populärt och effektivt val. Se till att konfigurera det korrekt för dina specifika behov.
• Definiera typ-policyer: Skapa typ-policyer som specificerar hur Trusted Types kan skapas och användas. Överväg noggrant sanerings- och valideringslogiken i dina typ-policyer för att säkerställa att de är effektiva för att förhindra XSS-attacker.
• Uppdatera kod: Uppdatera din kod för att använda Trusted Types när du manipulerar DOM med potentiellt opålitlig data. Ersätt direkta tilldelningar till DOM XSS sinks med tilldelningar av Trusted Types.
• Testa noggrant: Testa din applikation noggrant efter att ha implementerat Trusted Types för att säkerställa att den fungerar korrekt och att det inte finns några regressioner. Var särskilt uppmärksam på områden där du manipulerar DOM.
• Migreringsstrategi: Att implementera Trusted Types på en stor, befintlig kodbas kan vara utmanande. Överväg en gradvis migreringsstrategi och börja med de mest kritiska delarna av din applikation. Du kan initialt aktivera Trusted Types i "rapportläge" för att identifiera överträdelser utan att din applikation går sönder.

Exempelscenarier

Låt oss titta på några praktiska exempel på hur Trusted Types kan användas i olika scenarier:

Scenario 1: Visa användargenererat innehåll

En webbplats tillåter användare att skicka kommentarer och inlägg. Utan Trusted Types kan visning av detta innehåll vara sårbart för XSS-attacker. Genom att använda Trusted Types kan du sanera det användargenererade innehållet innan det visas, vilket säkerställer att alla skadliga skript tas bort.

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

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

Scenario 2: Ladda externa JavaScript-filer

En webbplats laddar dynamiskt JavaScript-filer från externa källor. Utan Trusted Types skulle en illasinnad angripare potentiellt kunna ersätta en av dessa filer med sitt eget skadliga skript. Genom att använda Trusted Types kan du validera URL:en för skriptfilen innan den laddas, vilket säkerställer att den kommer från en betrodd källa.

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

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

Scenario 3: Sätta elementattribut

En webbplats sätter attribut på DOM-element baserat på användarinmatning. Till exempel att sätta href-attributet för en ankartagg. Utan Trusted Types skulle en illasinnad angripare kunna injicera en JavaScript-URI, vilket leder till XSS. Med Trusted Types kan du validera URL:en innan du sätter attributet.

// Före Trusted Types:
// anchorElement.href = userInputURL; // Sårbar för XSS

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

Trusted Types och Content Security Policy (CSP)

Trusted Types fungerar bra tillsammans med Content Security Policy (CSP) för att ge ett djupförsvar mot XSS-attacker. CSP är en säkerhetsmekanism som låter dig specificera vilka innehållskällor som får laddas på din webbplats. Genom att kombinera Trusted Types med CSP kan du skapa en mycket säker webbapplikation.

För att aktivera Trusted Types i CSP kan du använda direktivet require-trusted-types-for. Detta direktiv specificerar att Trusted Types krävs för alla DOM XSS sinks. Till exempel:

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

Denna CSP-header talar om för webbläsaren att kräva Trusted Types for all skriptexekvering och att endast tillåta Trusted Types som skapats av "myPolicy"-typ-policyn.

Webbläsarstöd och polyfills

Webbläsarstödet för Trusted Types växer, men det är ännu inte universellt tillgängligt. I slutet av 2024 har stora webbläsare som Chrome, Firefox och Edge bra stöd. Stödet i Safari släpar efter. Kontrollera CanIUse.com för den senaste informationen om webbläsarkompatibilitet.

För äldre webbläsare som inte har inbyggt stöd för Trusted Types kan du använda en polyfill. En polyfill är en bit JavaScript-kod som tillhandahåller funktionaliteten hos en nyare funktion i äldre webbläsare. Flera Trusted Types-polyfills är tillgängliga, såsom den som tillhandahålls av Google. Polyfills ger dock inte samma säkerhetsnivå som inbyggt stöd. De hjälper främst till med kompatibilitet och låter dig börja använda API:et även om några av dina användare använder äldre webbläsare.

Alternativ och överväganden

Även om Trusted Types erbjuder en betydande säkerhetsförbättring är det viktigt att känna till alternativa tillvägagångssätt och scenarier där de kanske inte är den perfekta lösningen:

• Ramverksintegration: Moderna JavaScript-ramverk som React, Angular och Vue.js hanterar ofta DOM-manipulation på ett sätt som mildrar XSS-risker. Dessa ramverk kodar vanligtvis data som standard och uppmuntrar användningen av säkra kodningsmönster. Men även med ramverk är det fortfarande möjligt att introducera XSS-sårbarheter om du kringgår ramverkets inbyggda skydd eller använder dangerouslySetInnerHTML (React) eller liknande funktioner felaktigt.
• Strikt indatavalidering och utdatakodning: Traditionella metoder för indatavalidering och utdatakodning förblir avgörande. Trusted Types kompletterar dessa tekniker; de ersätter dem inte. Indatavalidering säkerställer att data som kommer in i din applikation är välformad och följer förväntade format. Utdatakodning säkerställer att data kodas korrekt när den visas på sidan, vilket förhindrar webbläsare från att tolka den som kod.
• Prestanda-overhead: Även om den generellt är minimal kan det finnas en liten prestanda-overhead associerad med sanerings- och valideringsprocesserna som krävs av Trusted Types. Det är viktigt att profilera din applikation för att identifiera eventuella prestandaflaskhalsar och optimera därefter.
• Underhållsbörda: Att implementera och underhålla Trusted Types kräver en gedigen förståelse för din applikations DOM-struktur och dataflöde. Att skapa och hantera typ-policyer kan öka underhållsbördan.

Verkliga exempel och fallstudier

Flera organisationer har framgångsrikt implementerat Trusted Types för att förbättra säkerheten i sina webbapplikationer. Till exempel har Google använt Trusted Types i stor utsträckning i sina produkter och tjänster. Andra företag inom finans- och e-handelssektorerna, där säkerheten är av yttersta vikt, antar också Trusted Types för att skydda känsliga användardata och förhindra ekonomiskt bedrägeri. Dessa verkliga exempel visar effektiviteten hos Trusted Types för att minska XSS-risker i komplexa och högriskmiljöer.

Slutsats

Trusted Types API utgör ett betydande steg framåt inom webbapplikationssäkerhet och erbjuder en robust och utvecklarvänlig mekanism för att förhindra XSS-attacker. Genom att upprätthålla säkra DOM-manipulationspraxis och främja noggrann datasanering och validering ger Trusted Types utvecklare möjlighet att bygga säkrare och mer pålitliga webbapplikationer. Även om implementering av Trusted Types kräver noggrann planering och utförande, är fördelarna i form av förbättrad säkerhet och kodkvalitet väl värda ansträngningen. I takt med att webbläsarstödet för Trusted Types fortsätter att växa kommer det sannolikt att bli ett allt viktigare verktyg i kampen mot webbsårbarheter.

För en global publik handlar anammandet av bästa praxis för säkerhet som att använda Trusted Types inte bara om att skydda enskilda applikationer, det handlar om att främja en säkrare och mer pålitlig webb för alla. Detta är särskilt viktigt i en globaliserad värld där data flödar över gränser och säkerhetsintrång kan få långtgående konsekvenser. Oavsett om du är en utvecklare i Tokyo, en säkerhetsprofessionell i London eller en företagsägare i São Paulo, är förståelse och implementering av teknologier som Trusted Types avgörande för att bygga ett säkert och motståndskraftigt digitalt ekosystem.