Безпека Next.js: Захист ваших застосунків від XSS та CSRF атак

У сучасному взаємопов’язаному цифровому середовищі безпека веб-застосунків має першорядне значення. Розробники, які створюють сучасні, динамічні інтерфейси користувача за допомогою фреймворків, як-от Next.js, несуть критичну відповідальність за захист своїх застосунків і даних користувачів від безлічі загроз. Серед найпоширеніших і найбільш шкідливих є атаки Cross-Site Scripting (XSS) і Cross-Site Request Forgery (CSRF). Цей вичерпний посібник розроблено для глобальної аудиторії розробників, пропонуючи практичні стратегії та ідеї для ефективного захисту програм Next.js від цих поширених вразливостей.

Розуміння загроз: XSS та CSRF

Перш ніж заглиблюватися в методи пом’якшення наслідків, важливо зрозуміти природу цих атак.

Пояснення Cross-Site Scripting (XSS)

Атаки Cross-Site Scripting (XSS) відбуваються, коли зловмисник впроваджує шкідливі скрипти, зазвичай у формі JavaScript, на веб-сторінки, які переглядають інші користувачі. Потім ці скрипти можуть виконуватися у браузері користувача, потенційно викрадаючи конфіденційну інформацію, таку як файли cookie сеансу, облікові дані для входу або виконуючи дії від імені користувача без його відома чи згоди. XSS-атаки використовують довіру користувача до веб-сайту, оскільки шкідливий скрипт нібито надходить із законного джерела.

Існує три основні типи XSS:

• Збережений XSS (Persistent XSS): Шкідливий сценарій постійно зберігається на цільовому сервері, наприклад у базі даних, форумі повідомлень або полі коментарів. Коли користувач отримує доступ до ураженої сторінки, сценарій доставляється в його браузер.
• Відображений XSS (Non-Persistent XSS): Шкідливий скрипт вбудовується в URL-адресу або інші дані, надіслані на веб-сервер як вхідні дані. Потім сервер відображає цей скрипт назад у браузер користувача, де він виконується. Це часто передбачає соціальну інженерію, коли зловмисник обманом змушує жертву натиснути шкідливе посилання.
• DOM-based XSS: Цей тип XSS виникає, коли клієнтський код JavaScript веб-сайту маніпулює об’єктною моделлю документа (DOM) у небезпечний спосіб, дозволяючи зловмисникам впроваджувати шкідливий код, який виконується в браузері користувача без обов’язкової участі сервера у відображенні корисного навантаження.

Пояснення Cross-Site Request Forgery (CSRF)

Атаки Cross-Site Request Forgery (CSRF) обманом змушують браузер автентифікованого користувача надіслати ненавмисний шкідливий запит до веб-застосунку, в який він зараз увійшов. Зловмисник створює шкідливий веб-сайт, електронну пошту або інше повідомлення, яке містить посилання чи сценарій, що запускає запит до цільового застосунку. Якщо користувач натискає посилання або завантажує шкідливий вміст, будучи автентифікованим у цільовому застосунку, підроблений запит виконується, виконуючи дію від його імені без його явної згоди. Це може включати зміну їхнього пароля, здійснення покупки або переказ коштів.

CSRF-атаки використовують довіру веб-застосунку до браузера користувача. Оскільки браузер автоматично додає облікові дані автентифікації (наприклад, файли cookie сеансу) до кожного запиту до веб-сайту, застосунок не може розрізнити законні запити від користувача та підроблені запити від зловмисника.

Вбудовані функції безпеки Next.js

Next.js, будучи потужним фреймворком React, використовує багато основних принципів і інструментів безпеки, доступних в екосистемі JavaScript. Хоча Next.js не робить ваш застосунок магічним чином несприйнятливим до XSS і CSRF, він забезпечує надійну основу та інструменти, які, при правильному використанні, значно покращують вашу позицію щодо безпеки.

Server-Side Rendering (SSR) і Static Site Generation (SSG)

Можливості SSR і SSG Next.js можуть за своєю суттю зменшити поверхню атаки для певних типів XSS. Попередньо відтворюючи вміст на сервері або під час збирання, фреймворк може очистити дані, перш ніж вони потраплять до клієнта. Це зменшує можливості для маніпулювання клієнтським JavaScript способами, які призводять до XSS.

API Routes для контрольованої обробки даних

API Routes Next.js дозволяють створювати серверні функції без сервера у вашому проекті Next.js. Це важлива сфера для впровадження надійних заходів безпеки, оскільки саме тут часто отримуються, обробляються та надсилаються дані. Централізувавши свою серверу логіку в API Routes, ви можете забезпечити виконання перевірок безпеки, перш ніж дані взаємодіятимуть із вашим інтерфейсом або базою даних.

Запобігання XSS в Next.js

Зменшення вразливостей XSS в Next.js вимагає багаторівневого підходу, зосередженого на перевірці вхідних даних, кодуванні вихідних даних і ефективному використанні функцій фреймворку.

1. Перевірка вхідних даних: не довіряйте жодним вхідним даним

Золоте правило безпеки – ніколи не довіряти вхідним даним користувача. Цей принцип застосовується до даних, що надходять з будь-якого джерела: форм, параметрів URL-адрес, файлів cookie або навіть даних, отриманих від сторонніх API. Застосунки Next.js повинні ретельно перевіряти всі вхідні дані.

Перевірка на стороні сервера за допомогою API Routes

API Routes є вашим основним захистом для перевірки на стороні сервера. Під час обробки даних, надісланих через форми або API-запити, перевіряйте дані на сервері, перш ніж обробляти або зберігати їх.

Приклад: Перевірка імені користувача в API Route.

            // pages/api/register.js

import { NextApiRequest, NextApiResponse } from 'next';

export default function handler(req: NextApiRequest, res: NextApiResponse) {
  if (req.method === 'POST') {
    const { username, email } = req.body;

    // Basic validation: Check if username is not empty and alphanumeric
    const usernameRegex = /^[a-zA-Z0-9_]+$/;
    if (!username || !usernameRegex.test(username)) {
      return res.status(400).json({ message: 'Invalid username. Only alphanumeric characters and underscores are allowed.' });
    }

    // Further validation for email, password, etc.

    // If valid, proceed to database operation
    res.status(200).json({ message: 'User registered successfully!' });
  } else {
    res.setHeader('Allow', ['POST']);
    res.status(405).end(`Method ${req.method} Not Allowed`);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Бібліотеки, як-от Joi, Yup або Zod, можуть бути безцінними для визначення складних схем перевірки, забезпечення цілісності даних і запобігання спробам ін’єкцій.

Перевірка на стороні клієнта (для UX, а не для безпеки)

Хоча перевірка на стороні клієнта забезпечує кращий досвід користувача, надаючи негайний зворотний зв’язок, вона ніколи не повинна бути єдиним заходом безпеки. Зловмисники можуть легко обійти перевірки на стороні клієнта.

2. Кодування вихідних даних: очищення даних перед відображенням

Навіть після ретельної перевірки вхідних даних важливо кодувати дані перед їх відтворенням в HTML. Цей процес перетворює потенційно шкідливі символи на їхні безпечні, екрановані еквіваленти, запобігаючи їх інтерпретації браузером як виконуваного коду.

Поведінка React за замовчуванням і JSX

React за замовчуванням автоматично екранує рядки під час їх візуалізації в JSX. Це означає, що якщо ви відтворюєте рядок, що містить HTML-теги, як-от <script>, React відтворить його як буквальний текст, а не виконуватиме його.

Приклад: Автоматичне запобігання XSS за допомогою React.

            
function UserComment({ comment }) {
  return (
    

      
User Comment:
      
{comment}
 {/* React automatically escapes this string */}
    
  );
}

// If comment = '', it will render as literal text.

            

              
                Copy
              
            
          

Небезпека `dangerouslySetInnerHTML`

React надає властивість під назвою dangerouslySetInnerHTML для ситуацій, коли вам абсолютно потрібно відтворити необроблений HTML. Цю властивість слід використовувати з особливою обережністю, оскільки вона обходить автоматичне екранування React і може спричинити вразливості XSS, якщо її не очистити належним чином заздалегідь.

Приклад: Ризиковане використання dangerouslySetInnerHTML.

            
function RawHtmlDisplay({ htmlContent }) {
  return (
    

    // WARNING: If htmlContent contains malicious scripts, XSS will occur.
  );
}

// To safely use this, htmlContent MUST be sanitized server-side before being passed here.

            

              
                Copy
              
            
          

Якщо ви повинні використовувати dangerouslySetInnerHTML, переконайтеся, що htmlContent було ретельно очищено на стороні сервера за допомогою надійної бібліотеки очищення, як-от DOMPurify.

Server-Side Rendering (SSR) і Sanitization

Під час отримання даних на стороні сервера (наприклад, у getServerSideProps або getStaticProps) і передавання їх компонентам переконайтеся, що вони очищені перед їх візуалізацією, особливо якщо вони використовуватимуться з dangerouslySetInnerHTML.

Приклад: Очищення даних, отриманих на стороні сервера.

            // pages/posts/[id].js

import DOMPurify from 'dompurify';

export async function getServerSideProps(context) {
  const postId = context.params.id;
  // Assume fetchPostData returns data including potentially unsafe HTML
  const postData = await fetchPostData(postId);

  // Sanitize the potentially unsafe HTML content server-side
  const sanitizedContent = DOMPurify.sanitize(postData.content);

  return {
    props: {
      post: { ...postData, content: sanitizedContent },
    },
  };
}

function Post({ post }) {
  return (
    

      
{post.title}
      {/* Safely render potentially HTML content */}
      

    
  );
}

export default Post;

            

              
                Copy
              
            
          

3. Content Security Policy (CSP)

Content Security Policy (CSP) — це додатковий рівень безпеки, який допомагає виявляти та пом’якшувати певні типи атак, зокрема XSS. CSP дає змогу контролювати ресурси (скрипти, таблиці стилів, зображення тощо), які браузеру дозволено завантажувати для певної сторінки. Визначивши суворий CSP, ви можете запобігти виконанню несанкціонованих скриптів.

Ви можете встановити заголовки CSP через конфігурацію сервера Next.js або в межах своїх API routes.

Приклад: Налаштування заголовків CSP у next.config.js.

            // next.config.js

module.exports = {
  async headers() {
    return [
      {
        source: '/(.*)',
        headers: [
          {
            key: 'Content-Security-Policy',
            // Example: Allow scripts only from same origin and a trusted CDN
            // 'unsafe-inline' and 'unsafe-eval' should be avoided if possible.
            value: "default-src 'self'; script-src 'self' 'unsafe-eval' https://cdn.example.com; object-src 'none'; base-uri 'self';"
          },
          {
            key: 'X-Content-Type-Options',
            value: 'nosniff'
          },
          {
            key: 'X-Frame-Options',
            value: 'DENY'
          }
        ],
      },
    ];
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

Основні директиви CSP для запобігання XSS:

• script-src: Керує дозволеними джерелами для JavaScript. Надавайте перевагу конкретним джерелам над 'self' або '*'. Уникайте 'unsafe-inline' і 'unsafe-eval', якщо це можливо, використовуючи nonce або хеші для вбудованих скриптів і модулів.
• object-src 'none': Запобігає використанню потенційно вразливих плагінів, як-от Flash.
• base-uri 'self': Обмежує URL-адреси, які можна вказати в тезі <base> документа.
• form-action 'self': Обмежує домени, які можна використовувати як ціль надсилання для форм.

4. Бібліотеки очищення

Для надійного запобігання XSS, особливо під час роботи з HTML-вмістом, створеним користувачем, покладайтеся на бібліотеки очищення, які добре підтримуються.

• DOMPurify: Популярна бібліотека очищення JavaScript, яка очищає HTML і запобігає XSS-атакам. Вона розроблена для використання в браузерах, а також може використовуватися на стороні сервера з Node.js (наприклад, в API routes Next.js).
• xss (пакет npm): Ще одна потужна бібліотека для очищення HTML, що дозволяє широку конфігурацію для внесення до білого або чорного списку певних тегів і атрибутів.

Завжди налаштовуйте ці бібліотеки з відповідними правилами на основі потреб вашого застосунку, прагнучи до принципу найменших привілеїв.

Запобігання CSRF в Next.js

CSRF-атаки зазвичай пом’якшуються за допомогою токенів. Застосунки Next.js можуть реалізувати захист CSRF, генеруючи та перевіряючи унікальні, непередбачувані токени для запитів, які змінюють стан.

1. Шаблон токена синхронізатора

Найпоширенішим і ефективним методом захисту від CSRF є шаблон токена синхронізатора. Це передбачає:

• Створення токена: Коли користувач завантажує форму або сторінку, яка виконує операції, що змінюють стан, сервер генерує унікальний, секретний і непередбачуваний токен (токен CSRF).
• Включення токена: Цей токен вбудовується у форму як приховане поле введення або включається в дані JavaScript сторінки.
• Перевірка токена: Коли форма надсилається або надсилається API-запит, який змінює стан, сервер перевіряє, чи надісланий токен збігається з тим, який він згенерував і зберіг (наприклад, у сеансі користувача).

Оскільки зловмисник не може прочитати вміст сеансу користувача або HTML сторінки, на якій він не автентифікований, він не може отримати дійсний токен CSRF для включення у свій підроблений запит. Тому підроблений запит не пройде перевірку.

Реалізація захисту CSRF в Next.js

Реалізація шаблону токена синхронізатора в Next.js може бути здійснена різними способами. Поширений метод передбачає використання керування сеансами та інтеграцію створення та перевірки токена в API routes.

Використання бібліотеки керування сеансами (наприклад, `next-session` або `next-auth`)

Бібліотеки, як-от next-session (для простого керування сеансами) або next-auth (для автентифікації та керування сеансами), можуть значно спростити обробку токенів CSRF. Багато з цих бібліотек мають вбудовані механізми захисту CSRF.

Приклад використання next-session (концептуальний):

Спочатку встановіть бібліотеку:

            
npm install next-session crypto

            

              
                Copy
              
            
          

Потім налаштуйте проміжне програмне забезпечення сеансу у своїх API routes або на власному сервері:

            // middleware.js (for API routes)

import { withSession } from 'next-session';
import { v4 as uuidv4 } from 'uuid'; // For generating tokens

export const sessionOptions = {
  password: process.env.SESSION_COOKIE_PASSWORD,
  cookie: {
    secure: process.env.NODE_ENV === 'production',
    httpOnly: true,
    sameSite: 'lax',
    maxAge: 60 * 60 * 24, // 1 day
  },
};

export const csrfProtection = async (req, res, next) => {
  if (!req.session.csrfToken) {
    req.session.csrfToken = uuidv4(); // Generate token and store in session
  }

  // For GET requests to fetch the token
  if (req.method === 'GET' && req.url === '/api/csrf') {
    return res.status(200).json({ csrfToken: req.session.csrfToken });
  }

  // For POST, PUT, DELETE requests, validate token
  if (['POST', 'PUT', 'DELETE'].includes(req.method)) {
    const submittedToken = req.body.csrfToken || req.headers['x-csrf-token'];
    if (!submittedToken || submittedToken !== req.session.csrfToken) {
      return res.status(403).json({ message: 'Invalid CSRF token' });
    }
  }

  // If it's a POST, PUT, DELETE and token is valid, regenerate token for next request
  if (['POST', 'PUT', 'DELETE'].includes(req.method) && submittedToken === req.session.csrfToken) {
      req.session.csrfToken = uuidv4(); // Regenerate token after successful operation
  }

  await next(); // Continue to the next middleware or route handler
};

// Combine with session middleware
export default withSession(csrfProtection, sessionOptions);

            

              
                Copy
              
            
          

Потім ви застосуєте це проміжне програмне забезпечення до своїх API routes, які обробляють операції, що змінюють стан.

Ручна реалізація токена CSRF

Якщо ви не використовуєте спеціальну бібліотеку сеансу, ви можете реалізувати захист CSRF вручну:

1. Створення токена на стороні сервера: У getServerSideProps або API route, який обслуговує вашу основну сторінку, створіть токен CSRF і передайте його як властивість. Безпечно збережіть цей токен у сеансі користувача (якщо у вас налаштовано керування сеансами) або у файлі cookie.
2. Вбудовування токена в інтерфейс користувача: Включіть токен як приховане поле введення у свої HTML-форми або зробіть його доступним у глобальній змінній JavaScript.
3. Надсилання токена з запитами: Для AJAX-запитів (наприклад, за допомогою fetch або Axios) включіть токен CSRF у заголовки запиту (наприклад, X-CSRF-Token) або як частину тіла запиту.
4. Перевірка токена на стороні сервера: У своїх API routes, які обробляють дії, що змінюють стан, отримайте токен із запиту (заголовок або тіло) і порівняйте його з токеном, збереженим у сеансі користувача.

Приклад вбудовування у форму:

            
function MyForm({ csrfToken }) {
  return (
    

      
      {/* Other form fields */}
      Submit
    
  );
}

// In getServerSideProps or getStaticProps, fetch csrfToken from session and pass it.

            

              
                Copy
              
            
          

Приклад надсилання з fetch:

            
async function submitData(formData) {
  const csrfToken = document.querySelector('meta[name="csrf-token"]')?.getAttribute('content') || window.csrfToken;

  const response = await fetch('/api/update-profile', {
    method: 'POST',
    headers: {
      'Content-Type': 'application/json',
      'X-CSRF-Token': csrfToken,
    },
    body: JSON.stringify(formData),
  });

  // Handle response
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. SameSite Cookies

Атрибут SameSite для файлів cookie HTTP забезпечує додатковий рівень захисту від CSRF. Він вказує браузеру надсилати файли cookie для даного домену лише в тому випадку, якщо запит надходить з того самого домену.

• Strict: Файли cookie надсилаються лише з запитами, які надходять з того самого сайту. Це забезпечує найсильніший захист, але може порушити міжсайтову поведінку зв’язування (наприклад, якщо клацнути посилання з іншого сайту на ваш сайт, файл cookie не буде).
• Lax: Файли cookie надсилаються з навігацією верхнього рівня, яка використовує безпечні методи HTTP (наприклад, GET), і з запитами, ініційованими користувачем безпосередньо (наприклад, клацанням посилання). Це хороший баланс між безпекою та зручністю використання.
• None: Файли cookie надсилаються з усіма запитами, включно з міжсайтовими. Для цього потрібно встановити атрибут Secure (HTTPS).

Next.js і багато бібліотек сеансів дають змогу налаштувати атрибут SameSite для файлів cookie сеансу. Встановлення значення Lax або Strict може значно зменшити ризик CSRF-атак, особливо в поєднанні з токенами синхронізатора.

3. Інші механізми захисту CSRF

• Перевірка заголовка Referer: Хоча це не є повністю надійним (оскільки заголовок Referer можна підробити або він може бути відсутнім), перевірка того, чи заголовок Referer запиту вказує на ваш власний домен, може забезпечити додаткову перевірку.
• Взаємодія з користувачем: Вимога від користувачів повторно автентифікуватися (наприклад, повторно ввести свій пароль) перед виконанням важливих дій також може пом’якшити CSRF.

Рекомендації з безпеки для розробників Next.js

Окрім конкретних заходів XSS і CSRF, прийняття орієнтованого на безпеку способу розробки має вирішальне значення для створення надійних програм Next.js.

1. Керування залежностями

Регулярно перевіряйте та оновлюйте залежності вашого проекту. Вразливості часто виявляються в сторонніх бібліотеках. Використовуйте такі інструменти, як npm audit або yarn audit, щоб виявляти та виправляти відомі вразливості.

2. Безпечна конфігурація

• Змінні середовища: Використовуйте змінні середовища для конфіденційної інформації (ключі API, облікові дані бази даних) і переконайтеся, що вони не надаються на стороні клієнта. Next.js надає механізми для безпечної обробки змінних середовища.
• Заголовки HTTP: Реалізуйте пов’язані з безпекою заголовки HTTP, як-от X-Content-Type-Options: nosniff, X-Frame-Options: DENY (або SAMEORIGIN) і HSTS (HTTP Strict Transport Security).

3. Обробка помилок

Уникайте розкриття конфіденційної інформації в повідомленнях про помилки, які відображаються користувачам. Реалізуйте загальні повідомлення про помилки на стороні клієнта та реєструйте детальні помилки на стороні сервера.

4. Автентифікація та авторизація

Переконайтеся, що ваші механізми автентифікації безпечні (наприклад, використовуючи надійні політики паролів, bcrypt для хешування паролів). Реалізуйте належні перевірки авторизації на стороні сервера для кожного запиту, який змінює дані або отримує доступ до захищених ресурсів.

5. HTTPS скрізь

Завжди використовуйте HTTPS для шифрування зв’язку між клієнтом і сервером, захищаючи дані під час передавання від прослуховування та атак «людина посередині».

6. Регулярні перевірки безпеки та тестування

Проводьте регулярні перевірки безпеки та тестування на проникнення, щоб виявити потенційні слабкі місця у вашій програмі Next.js. Використовуйте інструменти статичного аналізу та інструменти динамічного аналізу для сканування на наявність вразливостей.

Висновок: Активний підхід до безпеки

Захист ваших програм Next.js від атак XSS і CSRF — це постійний процес, який вимагає пильності та дотримання найкращих практик. Розуміючи загрози, використовуючи функції Next.js, реалізуючи надійну перевірку вхідних даних і кодування вихідних даних і застосовуючи ефективні механізми захисту CSRF, як-от шаблон токена синхронізатора, ви можете значно посилити захист своєї програми.

Пам’ятайте, що безпека — це спільна відповідальність. Постійно навчайтеся щодо нових загроз і методів безпеки, оновлюйте свої залежності та сприяйте мисленню про безпеку на першому місці у своїй команді розробників. Активний підхід до веб-безпеки забезпечує безпечнішу роботу для ваших користувачів і захищає цілісність вашої програми в глобальній цифровій екосистемі.