Çapraz Köken İzolasyonu: JavaScript SharedArrayBuffer'ı Güvenli Hale Getirme

Sürekli gelişen web geliştirme dünyasında güvenlik en önemli endişe kaynağı olmaya devam ediyor. JavaScript'teki SharedArrayBuffer gibi güçlü özelliklerin kullanıma sunulması, önemli performans iyileştirmeleri getirmiş ancak aynı zamanda potansiyel güvenlik açıkları için yeni yollar da açmıştır. Bu riskleri azaltmak için Çapraz Köken İzolasyonu (COOP/COEP) kavramı tanıtıldı. Bu makale, Çapraz Köken İzolasyonunun inceliklerini, SharedArrayBuffer ile ilişkisini, güvenlik üzerindeki etkilerini ve web uygulamalarınızda nasıl etkili bir şekilde uygulanacağını ele almaktadır.

SharedArrayBuffer'ı Anlamak

SharedArrayBuffer, birden fazla aracının (ör. Web Worker'lar veya farklı tarayıcı bağlamları) aynı belleğe erişmesine ve değiştirmesine olanak tanıyan bir JavaScript nesnesidir. Bu, özellikle görüntü işleme, video kodlama/kod çözme ve oyun geliştirme gibi yoğun hesaplama gerektiren görevler için kullanışlı olan verimli veri paylaşımını ve paralel işlemeyi mümkün kılar.

Örneğin, tarayıcıda çalışan bir video düzenleme uygulamasını düşünün. SharedArrayBuffer kullanarak, ana iş parçacığı ve birden fazla Web Worker, videonun farklı kareleri üzerinde aynı anda çalışabilir ve bu da işlem süresini önemli ölçüde azaltır.

Ancak, belleği farklı kökenler (domainler) arasında paylaşma yeteneği, potansiyel güvenlik riskleri de doğurur. Başlıca endişe, Spectre gibi zamanlama saldırılarının istismar edilmesidir.

Spectre Güvenlik Açığı ve Etkisi

Spectre, modern işlemcileri etkileyen bir spekülatif yürütme güvenlik açıkları sınıfıdır. Bu güvenlik açıkları, kötü niyetli kodun, işlemcinin önbelleğinde saklanan hassas bilgiler de dahil olmak üzere erişmemesi gereken verilere potansiyel olarak erişmesine olanak tanır.

Web tarayıcıları bağlamında Spectre, kötü niyetli JavaScript kodu tarafından diğer web sitelerinden ve hatta tarayıcının kendisinden veri sızdırmak için kullanılabilir. SharedArrayBuffer, düzgün bir şekilde izole edilmediğinde, işlemlerin zamanlamasını hassas bir şekilde ölçmek için kullanılabilir, bu da Spectre benzeri güvenlik açıklarının istismar edilmesini kolaylaştırır. Bir saldırgan, SharedArrayBuffer ile etkileşime giren JavaScript kodunu dikkatlice oluşturarak ve zamanlama farklılıklarını gözlemleyerek, işlemcinin önbelleğinin içeriğini potansiyel olarak çıkarabilir ve hassas bilgileri elde edebilir.

Bir kullanıcının, Spectre'ı istismar etmek için tasarlanmış JavaScript kodunu çalıştıran kötü niyetli bir web sitesini ziyaret ettiği bir senaryo düşünün. Çapraz Köken İzolasyonu olmadan, bu kod potansiyel olarak kullanıcının aynı tarayıcı oturumunda ziyaret ettiği banka bilgileri veya kişisel bilgiler gibi diğer web sitelerinden verileri okuyabilir.

Kurtarıcı Olarak Çapraz Köken İzolasyonu (COOP/COEP)

Çapraz Köken İzolasyonu, SharedArrayBuffer ve Spectre benzeri güvenlik açıklarıyla ilişkili riskleri azaltan bir güvenlik özelliğidir. Temel olarak, farklı web siteleri ve tarayıcı bağlamları arasında daha sıkı bir güvenlik sınırı oluşturarak kötü niyetli kodun hassas verilere erişmesini engeller.

Çapraz Köken İzolasyonu, iki HTTP yanıt başlığı ayarlanarak elde edilir:

• Cross-Origin-Opener-Policy (COOP): Bu başlık, hangi diğer belgelerin mevcut belgeyi bir açılır pencere olarak açabileceğini kontrol eder. same-origin veya same-origin-allow-popups olarak ayarlanması, mevcut kökeni diğer kökenlerden izole eder.
• Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP): Bu başlık, bir belgenin, belgeye yükleme iznini açıkça vermeyen çapraz kökenli kaynakları yüklemesini engeller. require-corp olarak ayarlanması, tüm çapraz kökenli kaynakların CORS (Cross-Origin Resource Sharing) etkinleştirilmiş olarak getirilmesini ve bu kaynakları yerleştiren HTML etiketlerinde crossorigin özniteliğinin kullanılmasını zorunlu kılar.

Bu başlıkları ayarlayarak, web sitenizi diğer web sitelerinden etkili bir şekilde izole edersiniz, bu da saldırganların Spectre benzeri güvenlik açıklarını istismar etmesini önemli ölçüde zorlaştırır.

Çapraz Köken İzolasyonu Nasıl Çalışır?

COOP ve COEP'nin Çapraz Köken İzolasyonunu sağlamak için nasıl birlikte çalıştığını inceleyelim:

Cross-Origin-Opener-Policy (COOP)

COOP başlığı, mevcut belgenin açılır pencere olarak açtığı veya onu açılır pencere olarak açan diğer belgelerle nasıl etkileşime girdiğini kontrol eder. Üç olası değeri vardır:

• unsafe-none: Bu varsayılan değerdir ve belgenin başka herhangi bir belge tarafından açılmasına izin verir. Bu, temelde COOP korumasını devre dışı bırakır.
• same-origin: Bu değer, mevcut belgeyi yalnızca aynı kökenden gelen belgeler tarafından açılacak şekilde izole eder. Farklı bir kökenden bir belge mevcut belgeyi açmaya çalışırsa, engellenir.
• same-origin-allow-popups: Bu değer, aynı kökenden gelen belgelerin mevcut belgeyi bir açılır pencere olarak açmasına izin verir, ancak farklı kökenlerden gelen belgelerin bunu yapmasını engeller. Bu, aynı kökenden açılır pencereler açmanız gereken senaryolar için kullanışlıdır.

COOP'u same-origin veya same-origin-allow-popups olarak ayarlayarak, farklı kökenlerden gelen belgelerin web sitenizin pencere nesnesine erişmesini engellersiniz, bu da saldırı yüzeyini azaltır.

Örneğin, web siteniz COOP'u same-origin olarak ayarlarsa ve kötü niyetli bir web sitesi web sitenizi bir açılır pencerede açmaya çalışırsa, kötü niyetli web sitesi web sitenizin window nesnesine veya özelliklerinden herhangi birine erişemez. Bu, kötü niyetli web sitesinin web sitenizin içeriğini manipüle etmesini veya hassas bilgileri çalmasını engeller.

Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP)

COEP başlığı, mevcut belge tarafından hangi çapraz kökenli kaynakların yüklenebileceğini kontrol eder. Üç ana değeri vardır:

• unsafe-none: Bu varsayılan değerdir ve belgenin herhangi bir çapraz kökenli kaynağı yüklemesine izin verir. Bu, temelde COEP korumasını devre dışı bırakır.
• require-corp: Bu değer, tüm çapraz kökenli kaynakların CORS etkinleştirilmiş olarak getirilmesini ve bu kaynakları yerleştiren HTML etiketlerinde crossorigin özniteliğinin kullanılmasını gerektirir. Bu, çapraz kökenli kaynağı barındıran sunucunun, web sitenizin kaynağı yüklemesine açıkça izin vermesi gerektiği anlamına gelir.
• credentialless: `require-corp`'a benzer, ancak istekte kimlik bilgilerini (çerezler, yetkilendirme başlıkları) göndermeyi atlar. Bu, kullanıcıya özgü bilgileri sızdırmadan genel kaynakları yüklemek için kullanışlıdır.

require-corp değeri en güvenli seçenektir ve çoğu kullanım durumu için önerilir. Tüm çapraz kökenli kaynakların web siteniz tarafından yüklenmesi için açıkça yetkilendirilmesini sağlar.

require-corp kullanırken, web sitenizin yüklediği tüm çapraz kökenli kaynakların uygun CORS başlıklarıyla sunulduğundan emin olmanız gerekir. Bu, kaynağı barındıran sunucunun yanıtına Access-Control-Allow-Origin başlığını eklemesi gerektiği anlamına gelir; bu başlıkta ya web sitenizin kökenini ya da * (herhangi bir kökenin kaynağı yüklemesine izin verir, ancak genellikle güvenlik nedenleriyle önerilmez) belirtilmelidir.

Örneğin, web siteniz bir CDN'den bir resim yüklerse, CDN sunucusunun yanıtına Access-Control-Allow-Origin başlığını eklemesi ve web sitenizin kökenini belirtmesi gerekir. CDN sunucusu bu başlığı eklemezse, resim yüklenmez ve web siteniz bir hata gösterir.

crossorigin özniteliği, kaynağın CORS etkinleştirilmiş olarak getirilmesi gerektiğini belirtmek için <img>, <script> ve <link> gibi HTML etiketlerinde kullanılır. Örneğin:

<img src="https://example.com/image.jpg" crossorigin="anonymous">
<script src="https://example.com/script.js" crossorigin="anonymous">

anonymous değeri, isteğin kimlik bilgileri (ör. çerezler) gönderilmeden yapılması gerektiğini belirtir. Kimlik bilgileri göndermeniz gerekiyorsa, use-credentials değerini kullanabilirsiniz, ancak kaynağı barındıran sunucunun yanıtına Access-Control-Allow-Credentials: true başlığını ekleyerek kimlik bilgilerinin gönderilmesine izin verdiğinden de emin olmanız gerekir.

Çapraz Köken İzolasyonunu Uygulamak

Çapraz Köken İzolasyonunu uygulamak, sunucunuzun yanıtlarında COOP ve COEP başlıklarını ayarlamayı içerir. Bu başlıkları ayarlamak için özel yöntem, sunucu teknolojinize bağlıdır.

Örnek Uygulamalar

Farklı sunucu ortamlarında COOP ve COEP başlıklarının nasıl ayarlanacağına dair bazı örnekler aşağıda verilmiştir:

Apache

.htaccess dosyanıza aşağıdaki satırları ekleyin:

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

Nginx

Nginx yapılandırma dosyanıza aşağıdaki satırları ekleyin:

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

Node.js (Express)

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

Python (Flask)

@app.after_request
def add_security_headers(response):
    response.headers['Cross-Origin-Opener-Policy'] = 'same-origin'
    response.headers['Cross-Origin-Embedder-Policy'] = 'require-corp'
    return response

PHP

header('Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin');
header('Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp');

Bu örnekleri kendi sunucu ortamınıza ve yapılandırmanıza uyarlamayı unutmayın.

Çapraz Köken İzolasyonunu Doğrulama

Çapraz Köken İzolasyonunu uyguladıktan sonra, doğru çalıştığını doğrulamak çok önemlidir. Bunu, tarayıcınızın geliştirici araçlarındaki COOP ve COEP başlıklarını kontrol ederek yapabilirsiniz. Ağ sekmesini açın ve web sitenizin ana belgesinin yanıt başlıklarını inceleyin. Yapılandırdığınız değerlerle Cross-Origin-Opener-Policy ve Cross-Origin-Embedder-Policy başlıklarını görmelisiniz.

Ayrıca, web sitenizin Çapraz Köken İzolasyonlu olup olmadığını kontrol etmek için JavaScript'teki crossOriginIsolated özelliğini de kullanabilirsiniz:

if (crossOriginIsolated) {
  console.log("Çapraz Köken İzolasyonu etkin.");
} else {
  console.warn("Çapraz Köken İzolasyonu etkin DEĞİL.");
}

Eğer crossOriginIsolated true ise, bu Çapraz Köken İzolasyonunun etkin olduğu ve SharedArrayBuffer'ı güvenle kullanabileceğiniz anlamına gelir.

Yaygın Sorunları Giderme

Çapraz Köken İzolasyonunu uygulamak, özellikle web siteniz çok sayıda çapraz kökenli kaynak yüklüyorsa, bazen zorlayıcı olabilir. İşte bazı yaygın sorunlar ve bunları nasıl gidereceğiniz:

• Kaynakların yüklenememesi: COEP: require-corp kullanıyorsanız, tüm çapraz kökenli kaynakların doğru CORS başlıklarıyla (Access-Control-Allow-Origin) sunulduğundan ve bu kaynakları yerleştiren HTML etiketlerinde crossorigin özniteliğini kullandığınızdan emin olun.
• Karma içerik hataları: Tüm kaynakların HTTPS üzerinden yüklendiğinden emin olun. HTTP ve HTTPS kaynaklarını karıştırmak güvenlik uyarılarına neden olabilir ve kaynakların yüklenmesini engelleyebilir.
• Uyumluluk sorunları: Eski tarayıcılar COOP ve COEP'yi desteklemeyebilir. Eski tarayıcılar için bir yedek davranış sağlamak amacıyla bir özellik algılama kitaplığı veya bir polyfill kullanmayı düşünün. Ancak, tam güvenlik avantajları yalnızca destekleyen tarayıcılarda gerçekleştirilir.
• Üçüncü taraf komut dosyaları üzerindeki etki: Bazı üçüncü taraf komut dosyaları Çapraz Köken İzolasyonu ile uyumlu olmayabilir. Çapraz Köken İzolasyonunu uyguladıktan sonra tüm üçüncü taraf komut dosyalarının doğru çalıştığından emin olmak için web sitenizi kapsamlı bir şekilde test edin. CORS ve COEP desteği istemek için üçüncü taraf komut dosyası sağlayıcılarıyla iletişime geçmeniz gerekebilir.

SharedArrayBuffer'a Alternatifler

SharedArrayBuffer önemli performans avantajları sunsa da, özellikle Çapraz Köken İzolasyonunu uygulamanın karmaşıklığı konusunda endişeleriniz varsa, her zaman doğru çözüm değildir. İşte dikkate alınması gereken bazı alternatifler:

• Mesajlaşma: Farklı tarayıcı bağlamları arasında veri göndermek için postMessage API'sini kullanın. Bu, belleği doğrudan paylaşmadığı için SharedArrayBuffer'a daha güvenli bir alternatiftir. Ancak, büyük veri transferleri için daha az verimli olabilir.
• WebAssembly: WebAssembly (Wasm), web tarayıcılarında çalıştırılabilen bir ikili komut formatıdır. Neredeyse yerel performans sunar ve SharedArrayBuffer'a güvenmeden yoğun hesaplama gerektiren görevleri gerçekleştirmek için kullanılabilir. Wasm ayrıca JavaScript'ten daha güvenli bir yürütme ortamı sağlayabilir.
• Service Worker'lar: Service Worker'lar, arka plan görevlerini gerçekleştirmek ve verileri önbelleğe almak için kullanılabilir. Ayrıca ağ isteklerini yakalamak ve yanıtları değiştirmek için de kullanılabilirler. Doğrudan SharedArrayBuffer'ın yerini almasalar da, paylaşılan belleğe güvenmeden web sitenizin performansını artırmak için kullanılabilirler.

Çapraz Köken İzolasyonunun Faydaları

SharedArrayBuffer'ın güvenli kullanımını sağlamanın yanı sıra, Çapraz Köken İzolasyonu başka birçok fayda sunar:

• Gelişmiş güvenlik: Spectre benzeri güvenlik açıkları ve diğer zamanlama saldırılarıyla ilişkili riskleri azaltır.
• İyileştirilmiş performans: Yoğun hesaplama gerektiren görevlerin performansını artırmak için SharedArrayBuffer kullanmanıza olanak tanır.
• Web sitenizin güvenlik duruşu üzerinde daha fazla kontrol: Web siteniz tarafından hangi çapraz kökenli kaynakların yüklenebileceği konusunda size daha fazla kontrol sağlar.
• Geleceğe dönüklük: Web güvenliği gelişmeye devam ettikçe, Çapraz Köken İzolasyonu gelecekteki güvenlik geliştirmeleri için sağlam bir temel sağlar.

Sonuç

Çapraz Köken İzolasyonu (COOP/COEP), özellikle SharedArrayBuffer kullanırken modern web geliştirme için kritik bir güvenlik özelliğidir. Çapraz Köken İzolasyonunu uygulayarak, SharedArrayBuffer'ın sunduğu performans avantajlarından yararlanmaya devam ederken Spectre benzeri güvenlik açıkları ve diğer zamanlama saldırılarıyla ilişkili riskleri azaltabilirsiniz. Uygulama, çapraz kökenli kaynak yüklemesi ve potansiyel uyumluluk sorunlarının dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirse de, güvenlik avantajları ve performans kazanımları bu çabaya kesinlikle değer. Web geliştikçe, kullanıcı verilerini korumak ve güvenli bir çevrimiçi deneyim sağlamak için Çapraz Köken İzolasyonu gibi güvenlik en iyi uygulamalarını benimsemek giderek daha önemli hale gelmektedir.

İleri Okuma

• Çapraz köken izolasyonunu etkinleştirme kılavuzu
• Cross-Origin-Opener-Policy (COOP) - HTTP | MDN
• Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP) - HTTP | MDN