Модель безпеки розширень для браузера: аналіз реалізацій пісочниці JavaScript

У нашому все більш взаємопов'язаному цифровому світі розширення для браузерів стали незамінними інструментами, що підвищують продуктивність, персоналізують наш веб-досвід та інтегрують безліч сервісів безпосередньо в наші браузери. Від блокувальників реклами та менеджерів паролів до перекладачів та трекерів продуктивності, ці невеликі програмні модулі пропонують величезну зручність. Однак ця потужність несе значну відповідальність і, за своєю суттю, ризики безпеки. Одне шкідливе або вразливе розширення потенційно може скомпрометувати конфіденційні дані користувача, впроваджувати небажаний вміст або навіть сприяти складним фішинговим атакам. Ця реальність підкреслює критичну важливість надійної моделі безпеки розширень для браузера, в основі якої лежать реалізації пісочниці JavaScript.

Цей вичерпний посібник заглибиться у складні рівні безпеки, призначені для захисту користувачів від потенційних загроз, що походять від розширень для браузера. Ми розглянемо фундаментальні принципи, що регулюють ці моделі безпеки, з особливим акцентом на тому, як пісочниця JavaScript створює ізольовані середовища для запобігання руйнівному впливу ворожого коду. Розуміння цих механізмів є життєво важливим не лише для фахівців з безпеки та розробників розширень, але й для кожного користувача Інтернету, який щоденно покладається на ці потужні доповнення для браузера по всьому світу.

Двосічний меч розширень для браузера: сила та небезпека

Розширення для браузера — це, по суті, невеликі додатки, що працюють у вашому веб-браузері, яким надано рівень доступу та можливостей, що значно перевищує ті, які має звичайний веб-сайт. Цей підвищений привілей робить їх такими корисними, і водночас такими небезпечними.

Переваги: розкриття підвищеної продуктивності та персоналізації

• Розширена функціональність: Розширення можуть додавати нові функції до веб-сайтів, інтегрувати сторонні сервіси (наприклад, інструменти управління проектами або комунікаційні платформи) або надавати додаткові інформаційні накладення.
• Підвищення продуктивності: Інструменти для перевірки орфографії, керування вкладками, нотаток та швидкого доступу до часто використовуваних сервісів оптимізують робочі процеси для професіоналів у всьому світі. Уявіть розробника, що використовує розширення для перевірки мережевих запитів, або письменника, що використовує його для перевірки граматики — це глобальні сценарії використання.
• Персоналізація: Налаштування тем, шрифтів та блокування небажаного вмісту (наприклад, реклами) дозволяє користувачам адаптувати свій досвід перегляду до своїх конкретних уподобань та потреб, незалежно від їхнього географічного розташування.
• Доступність: Розширення можуть надавати ключові функції доступності, такі як екранні зчитувачі, лупи або налаштування контрастності кольорів, роблячи Інтернет більш інклюзивним для різноманітних користувачів на всіх континентах.

Ризики: шлях до вразливостей та експлуатації

Незважаючи на свою корисність, розширення є значною поверхнею атаки. Їхня здатність взаємодіяти з веб-сторінками, змінювати вміст, отримувати доступ до локального сховища та спілкуватися з віддаленими серверами може бути використана зловмисниками. Історично численні інциденти висвітлювали ці вразливості:

• Крадіжка даних: Було виявлено шкідливі розширення, що збирають конфіденційні дані користувачів, включаючи історію переглядів, облікові дані для входу, фінансову інформацію та особисті ідентифікатори, а потім передають їх на віддалені сервери. Це глобальна загроза, що впливає на окремих осіб та організації по всьому світу.
• Рекламне ПЗ та шкідлива реклама: Деякі розширення впроваджують небажану рекламу на веб-сторінки, перенаправляють користувачів на шкідливі сайти або змінюють результати пошуку, що призводить до погіршення користувацького досвіду та потенційного контакту з іншим шкідливим ПЗ. Такі схеми часто націлені на глобальну аудиторію для максимального охоплення.
• Фішинг та збір облікових даних: Розширення може маскуватися під легітимний інструмент, обманом змушуючи користувачів розкривати облікові дані на фейкових сайтах або безпосередньо в інтерфейсі розширення. Уявіть собі фейкове розширення криптогаманця, яке виводить цифрові активи користувачів — сценарій, актуальний у будь-якій економіці.
• Захоплення браузера: Розширення можуть змінювати стандартні пошукові системи, налаштування домашньої сторінки та нових вкладок без згоди користувача, що ускладнює відновлення контролю над своїм досвідом перегляду.
• Атаки на ланцюг постачання: Навіть легітимні розширення можуть бути скомпрометовані. Якщо обліковий запис розробника буде зламано, шкідливе оновлення може бути розповсюджено мільйонам користувачів, перетворюючи довірений інструмент на широкомасштабну загрозу. Це спостерігалося в усьому світі, впливаючи на користувачів, які можуть навіть не бути прямою ціллю, але використовують популярний скомпрометований інструмент.
• Випадкові вразливості: Не всі загрози є навмисними. Погано написані або непідтримувані розширення можуть містити помилки, що створюють прогалини в безпеці, які потім можуть бути використані зовнішніми зловмисниками. Ці вразливості, хоч і ненавмисні, можуть мати наслідки, такі ж серйозні, як і свідомі атаки.

Розуміння основної проблеми: підвищені привілеї

Основною проблемою в забезпеченні безпеки розширень для браузера є їхня вроджена потреба у підвищених привілеях. На відміну від звичайного веб-сайту, який працює в межах суворих обмежень безпеки, встановлених браузером (наприклад, Політика однакового походження), розширення часто вимагають ширшого доступу для ефективної роботи.

Чому розширенням потрібно більше доступу, ніж звичайним веб-сторінкам

• Взаємодія з декількома веб-сайтами: Блокувальник реклами повинен читати та змінювати вміст потенційно на всіх веб-сайтах. Менеджер паролів повинен вставляти облікові дані у форми входу на різних доменах.
• Доступ до API браузера: Розширенням потрібно взаємодіяти з основними функціями браузера — керувати вкладками, отримувати доступ до історії переглядів, завантажувати файли, використовувати локальне сховище або відображати сповіщення. Ці операції зазвичай обмежені для стандартних веб-сторінок.
• Постійна робота: Багато розширень повинні працювати безперервно у фоновому режимі, незалежно від будь-якої активної вкладки, для виконання своїх функцій, таких як синхронізація даних або моніторинг подій.

Виклик: надання повноважень без компрометації браузера чи користувача

Дилема очевидна: як розробники браузерів можуть надати розширенням необхідну потужність, щоб вони були корисними, не відкриваючи шлюзи для зловживань? Саме тут в гру вступає складна, багаторівнева модель безпеки. Мета полягає в тому, щоб ізолювати, контролювати та обмежувати можливості розширення до абсолютного мінімуму, необхідного для його роботи, гарантуючи, що компрометація одного розширення не призведе до компрометації всього браузера, операційної системи чи конфіденційних даних користувача.

Модель безпеки розширень для браузера: багаторівневий захист

Сучасна безпека розширень для браузера — це не одна функція, а комплексна архітектура, побудована на кількох взаємопов'язаних компонентах. Кожен рівень відіграє вирішальну роль у зменшенні ризиків та забезпеченні дотримання меж.

Ключові компоненти включають:

• Файл маніфесту: Центральний конфігураційний файл, який оголошує можливості, дозволи та структуру розширення. Його версія (наприклад, Manifest V2, Manifest V3) визначає базову парадигму безпеки.
• Модель дозволів: Гранулярна система, що вимагає явної згоди користувача на певні види доступу (наприклад, «доступ до ваших даних на всіх веб-сайтах», «читати та змінювати вашу історію переглядів»).
• Політика безпеки вмісту (CSP): Механізм для пом'якшення міжсайтового скриптингу (XSS) та інших атак із впровадженням коду шляхом обмеження джерел, з яких розширення може завантажувати ресурси (скрипти, таблиці стилів, зображення тощо).
• Дозволи хоста: Конкретні декларації в маніфесті, що визначають, з якими веб-сайтами розширенню дозволено взаємодіяти.
• Веб-доступні ресурси: Контрольований спосіб для розширення надавати певні файли (наприклад, зображення або HTML-сторінки) веб-сторінкам, але тільки якщо це явно оголошено.
• Пісочниця JavaScript: Основний механізм для ізоляції виконання коду розширення, особливо скриптів вмісту, від веб-сторінок, з якими вони взаємодіють, запобігаючи прямому втручанню та витоку даних.

Хоча всі ці рівні є життєво важливими, реалізація пісочниці JavaScript, мабуть, є найбільш фундаментальною у запобіганні прямої взаємодії шкідливого коду з хост-сторінкою або її компрометації, а отже, і з сеансом користувача в браузері. Вона створює невидимий бар'єр, гарантуючи, що скрипт розширення може покращувати сторінку, не маючи над нею повного контролю.

Глибоке занурення в пісочницю JavaScript

По суті, пісочниця — це ізольоване середовище, де ненадійний код може виконуватися, не впливаючи на решту системи. Уявіть собі дитячий манеж: дитина може вільно грати всередині його меж, але не може безпосередньо отримати доступ до чогось за його межами або завдати шкоди. У контексті розширень для браузера, пісочниця JavaScript створює подібний захисний бар'єр, переважно для скриптів вмісту.

Чому пісочниця JavaScript є критично важливою для розширень

JavaScript — це lingua franca Інтернету, потужна та динамічна мова. Вона може маніпулювати об'єктною моделлю документа (DOM), робити мережеві запити, отримувати доступ до локального сховища та багато іншого. Хоча ця потужність є важливою для динамічних веб-досвідів та складних розширень, вона також робить JavaScript основним вектором для атак. Без надійної пісочниці шкідливий скрипт вмісту міг би:

• Безпосередньо викрадати конфіденційні дані (наприклад, токени автентифікації, номери кредитних карток) з середовища JavaScript веб-сторінки.
• Змінювати поведінку веб-сторінки несподіваними та шкідливими способами (наприклад, перенаправляти користувачів, впроваджувати фейкові форми).
• Отримувати доступ до глобальних змінних або функцій JavaScript сторінки або змінювати їх, що потенційно може призвести до підвищення привілеїв або подальшої експлуатації.
• Викликати інші API браузера без оголошених дозволів розширення, якщо вони не ізольовані належним чином.

Пісочниця JavaScript зменшує ці ризики, гарантуючи, що код розширення та код веб-сторінки працюють у різних, ізольованих контекстах виконання.

Як це працює: ізоляція контекстів виконання

Концепція «ізольованих світів» є наріжним каменем пісочниці JavaScript для розширень браузера. Цей механізм гарантує, що скрипти вмісту — частини розширення, які безпосередньо взаємодіють з веб-сторінкою, — не мають спільного глобального середовища JavaScript з самою веб-сторінкою, хоча вони й працюють з одним і тим же DOM.

Ізольовані світи для скриптів вмісту

Коли скрипт вмісту розширення запускається на веб-сторінці, браузер впроваджує його в «ізольований світ». Це означає:

• Окремі глобальні об'єкти: Скрипт вмісту отримує власний об'єкт window, об'єкт document (хоча він посилається на той самий базовий DOM) та всі інші глобальні об'єкти JavaScript. Він не може безпосередньо отримати доступ до змінних або функцій JavaScript веб-сторінки, і навпаки.
• Спільний DOM: Важливо, що і скрипт вмісту, і скрипти веб-сторінки мають спільний доступ до однієї і тієї ж об'єктної моделі документа (DOM) сторінки. Це необхідно для того, щоб скрипти вмісту могли виконувати своє призначення — читати та змінювати вміст сторінки.
• Спілкування через обмін повідомленнями: Якщо скрипту вмісту потрібно спілкуватися з фоновим скриптом розширення (який має ширші привілеї) або зі скриптом веб-сторінки, він повинен робити це через чітко визначені, явні канали обміну повідомленнями (наприклад, chrome.runtime.sendMessage, postMessage). Цей контрольований зв'язок запобігає прихованому витоку даних або несанкціонованому виконанню команд.

Переваги ізольованих світів:

• Запобігання колізіям: Запобігає випадковому або зловмисному втручанню скрипта вмісту в логіку JavaScript веб-сторінки, а також не дозволяє скриптам сторінки втручатися у внутрішню роботу розширення.
• Обмеження доступу до даних: Шкідливий скрипт сторінки не може безпосередньо читати змінні або викликати функції, визначені скриптом вмісту, захищаючи стан та дані розширення. Навпаки, скрипт вмісту не може отримати доступ до чутливих об'єктів JavaScript сторінки без явної взаємодії з DOM.
• Підвищення безпеки: Навіть якщо в JavaScript веб-сторінки існує вразливість, вона не може безпосередньо експлуатувати середовище скрипта вмісту. Аналогічно, скомпрометований скрипт вмісту обмежений у своїй здатності викрадати дані, крім тих, що безпосередньо видимі в DOM або явно передані через повідомлення.

Розглянемо розширення для керування паролями. Його скрипт вмісту повинен читати поля вводу, щоб виявляти форми входу та вставляти облікові дані. Він працює в ізольованому світі, що означає, що JavaScript веб-сайту не може читати внутрішній стан менеджера паролів (наприклад, яке саме сховище відкрите) або маніпулювати його логікою. Менеджер паролів, у свою чергу, не може безпосередньо отримати доступ до функцій JavaScript веб-сайту для запуску довільних дій, а може лише взаємодіяти з DOM за потребою.

Сервіс-воркери (або фонові скрипти)

Окрім скриптів вмісту, розширення для браузера мають й інші компоненти, що працюють у високоізольованих середовищах:

• Сервіс-воркери (Manifest V3) / Фонові сторінки (Manifest V2): Це центральні контролери розширення. Вони працюють у абсолютно окремому процесі або потоці, відмінному від будь-якої веб-сторінки та навіть від скриптів вмісту. Вони не мають прямого доступу до DOM жодної веб-сторінки.
• Без прямого доступу до DOM: Їхня нездатність безпосередньо торкатися DOM веб-сторінки є важливою особливістю безпеки. Всі взаємодії з веб-сторінками повинні відбуватися через скрипти вмісту, використовуючи контрольований механізм обміну повідомленнями.
• Доступ до потужних API: Сервіс-воркери та фонові скрипти є місцем, де реалізуються оголошені дозволи розширення. Вони можуть використовувати API браузера (наприклад, chrome.tabs, chrome.storage, chrome.webRequest), які недоступні для скриптів вмісту або звичайних веб-сторінок.

Переваги: Відокремлюючи привілейовану логіку сервіс-воркера від скриптів вмісту, що взаємодіють зі сторінкою, зменшується поверхня атаки. Компрометація скрипта вмісту не надасть негайного доступу до потужних API браузера, якими керує сервіс-воркер, оскільки зв'язок все одно вимагає явного обміну повідомленнями.

Пісочниці для Iframe

Хоча це не є виключно функцією безпеки розширень, пісочниці для iframe відіграють роль у тому, щоб дозволити розширенням безпечно відображати потенційно ненадійний вміст. HTML-елемент iframe може мати атрибут sandbox, який застосовує суворий набір обмежень до вмісту, завантаженого в нього. За замовчуванням атрибут sandbox вимикає більшість можливостей, які могли б призвести до підвищення привілеїв або витоку даних, включаючи:

• Виконання скриптів.
• Надсилання форм.
• Блокування вказівника.
• Спливаючі вікна.
• Доступ до DOM батьківського елемента.
• Розгляд вмісту як того ж походження (змушуючи його мати унікальне походження).

Розробники можуть вибірково вмикати певні можливості за допомогою токенів (наприклад, allow-scripts, allow-forms). Розширення може використовувати пісочницю iframe для відображення сторонньої реклами, контенту, згенерованого користувачами, або попереднього перегляду зовнішньої веб-сторінки, гарантуючи, що будь-який шкідливий код у цьому iframe не зможе вийти за його межі та вплинути на розширення або браузер користувача.

Ключові принципи пісочниці JavaScript у розширеннях

Ефективна реалізація пісочниці JavaScript у розширеннях для браузера спирається на кілька основних принципів безпеки:

• Найменший привілей: Цей фундаментальний принцип безпеки диктує, що сутності (в даному випадку компоненту розширення) слід надавати лише мінімальний набір дозволів та можливостей, необхідних для виконання її призначеної функції. Наприклад, скрипту вмісту потрібен лише доступ до DOM, а не прямий доступ до сховища браузера чи мережевих API.
• Ізоляція: Як вже обговорювалося, розділення контекстів виконання є першочерговим. Це запобігає прямому втручанню та несанкціонованому доступу між різними частинами розширення та хост-веб-сторінкою.
• Контрольована комунікація: Всі взаємодії між ізольованими компонентами (наприклад, скриптом вмісту та сервіс-воркером, або скриптом вмісту та веб-сторінкою) повинні відбуватися через явні, чітко визначені та перевірені канали обміну повідомленнями. Це дозволяє валідувати та санітизувати дані, що передаються між межами.
• Політика безпеки вмісту (CSP): Хоча це не є строго частиною пісочниці виконання JavaScript, CSP є декларативним механізмом безпеки, який доповнює пісочницю, обмежуючи типи ресурсів, які розширення (або веб-сторінка) може завантажувати та виконувати. Це запобігає завантаженню скриптів розширенням з ненадійних зовнішніх доменів, використанню вбудованих скриптів або потенційно небезпечних функцій JavaScript, таких як eval().

Специфічні реалізації браузерів (загальний огляд)

Хоча основні принципи є універсальними, різні виробники браузерів реалізують ці моделі безпеки з невеликими відмінностями. Однак ключові концепції ізольованих середовищ виконання та надійних моделей дозволів залишаються послідовними у провідних браузерах:

• Браузери на основі Chromium (Chrome, Edge, Brave, Opera): Ці браузери широко використовують концепцію «ізольованих світів» для скриптів вмісту. Їхнє оновлення Manifest V3 ще більше посилює безпеку, переходячи до сервіс-воркерів для фонових завдань та впроваджуючи суворіші CSP та обмеження на віддалений код.
• Mozilla Firefox: Firefox використовує подібну модель ізоляції для WebExtensions, гарантуючи, що скрипти вмісту працюють у власних контекстах. Модель безпеки Firefox також значною мірою спирається на свою складну систему дозволів та надійні внутрішні механізми безпеки для доступу до API.
• Apple Safari: Модель розширень Safari, особливо з Web Extensions, відображає багато галузевих стандартних практик безпеки, включаючи ізоляцію процесів, сильну модель дозволів та пісочницю для скриптів вмісту.

Постійна еволюція цих специфічних для браузерів реалізацій відображає постійне прагнення до вдосконалення стану безпеки розширень, адаптації до нових загроз та досягнення балансу між функціональністю та захистом користувачів для глобальної бази користувачів.

Модель дозволів: гранулярний контроль

Доповнюючи пісочницю JavaScript, модель дозволів є ще одним важливим рівнем захисту. Вона визначає, що розширенню дозволено робити та до чого отримувати доступ, вимагаючи явної згоди користувача під час встановлення або виконання.

Явна згода користувача: чому це важливо

На відміну від звичайних веб-додатків, які працюють за суворими політиками безпеки браузера (наприклад, політика однакового походження), розширення можуть запитувати доступ до конфіденційних даних користувача та функцій браузера. Модель дозволів гарантує, що користувачі знають про можливості, яких прагне розширення, і можуть приймати обґрунтовані рішення. Коли ви встановлюєте розширення, вам представляють список дозволів, які воно запитує, наприклад, «Читання та зміна всіх ваших даних на веб-сайтах, які ви відвідуєте». Ця прозорість є важливою для довіри та безпеки.

Дозволи хоста: доступ до конкретних веб-сайтів

Дозволи хоста визначають, з якими веб-сайтами розширення може взаємодіяти. Вони вказуються за допомогою шаблонів відповідності URL (наприклад, *://*.example.com/*, https://*/*).

• Конкретні хости: Розширенню може знадобитися доступ лише до певного домену, наприклад, до власного бекенд-сервісу або конкретної соціальної мережі.
• Всі хости (<all_urls>): Деякі розширення, як-от блокувальники реклами або інструменти для створення скріншотів, законно вимагають доступу до всіх веб-сайтів, які відвідує користувач. Це вважається дозволом високого ризику і має надаватися лише дуже довіреним розширенням.

Обмежуючи доступ розширення до хостів, можна обмежити шкоду від скомпрометованого розширення. Якщо розширення має дозвіл лише для example.com, воно не зможе впровадити шкідливі скрипти в banking.com, навіть якщо якимось чином було скомпрометоване всередині.

Дозволи API: доступ до функцій браузера

Крім доступу до хостів, розширенням потрібні дозволи на використання конкретних API браузера. Ці API контролюють основні функції браузера:

• storage: Для зберігання даних локально в браузері.
• tabs: Для створення, зміни або закриття вкладок, або читання їхніх URL-адрес та заголовків.
• cookies: Для читання та зміни файлів cookie.
• downloads: Для керування завантаженням файлів.
• history: Для читання або зміни історії переглядів.
• alarms: Для планування періодичного запуску коду.
• declarativeNetRequest: Для блокування або зміни мережевих запитів (Manifest V3).

Кожен запитуваний дозвіл API чітко вказується користувачеві. Розширення, що запитує дозвіл history, наприклад, сигналізує про свій намір отримати доступ до історії переглядів, спонукаючи користувачів замислитися, чи це доцільно для заявленої мети розширення.

Необов'язкові дозволи: посилення контролю користувача

Виробники браузерів також надають необов'язкові дозволи. Це дозволи, які розширення може запитати після встановлення, часто на основі дії користувача. Наприклад, розширення для редагування фотографій може спочатку встановлюватися з базовою функціональністю, але запитувати доступ до папки «Завантаження» користувача лише тоді, коли користувач явно натисне кнопку «Зберегти зображення». Цей підхід ще більше зменшує початкову поверхню атаки та надає користувачам більш гранулярний контроль над тим, до чого вони надають доступ, що відповідає принципу найменших привілеїв.

Політика безпеки вмісту (CSP): воротар

Політика безпеки вмісту (CSP) — це декларативний механізм безпеки, який вказує браузеру, які ресурси розширенню (або веб-сторінці) дозволено завантажувати та виконувати. Вона діє як воротар, запобігаючи широкому спектру атак із впровадженням коду, особливо міжсайтовому скриптингу (XSS).

Що таке CSP і як вона працює

CSP визначається як заголовок або мета-тег, що вказує дозволені джерела для різних типів вмісту, таких як скрипти, таблиці стилів, зображення та шрифти. Для розширень браузера CSP зазвичай визначається у файлі manifest.json розширення.

Типова CSP може виглядати так:

            "content_security_policy": {
  "extension_pages": "script-src 'self'; object-src 'self'"
}
            

              
                Copy
              
            
          

Ця політика диктує, що скрипти можна завантажувати лише з самого розширення ('self'), а об'єкти (наприклад, Flash або Java-аплети) також можна завантажувати лише з самого розширення. Це негайно блокує скрипти із зовнішніх доменів, вбудовані скрипти та виконання скриптів на основі eval().

Її роль у запобіганні XSS та атакам впровадження всередині розширення

CSP особливо ефективна проти XSS, пом'якшуючи її основні вектори:

• Вбудовані скрипти: Історично зловмисники могли впроваджувати теги <script> безпосередньо в HTML сторінки. CSP за замовчуванням забороняє всі вбудовані скрипти (як обробники подій, наприклад onclick, так і блоки скриптів). Це змушує розробників переносити весь JavaScript у зовнішні файли, ускладнюючи впровадження.
• Віддалені скрипти: Поширена атака полягає у впровадженні тега <script src="malicious.com/script.js">. Директива CSP script-src дозволяє розробникам створювати білий список довірених доменів. Якщо malicious.com не входить до білого списку, браузер відмовиться завантажувати та виконувати скрипт.
• Небезпечні функції JavaScript (eval()): Функції, такі як eval(), setTimeout(string) та new Function(string), можуть виконувати довільні рядки як код, що робить їх небезпечними. CSP зазвичай забороняє їх використання, якщо це не дозволено явно (що загалом не рекомендується в безпечних контекстах).

Для розширень сувора CSP є першочерговою. Вона гарантує, що навіть якщо зловмиснику вдасться впровадити дані у сховище або інтерфейс розширення, він не зможе перетворити ці дані на виконуваний код, таким чином запобігаючи підвищенню привілеїв у власному середовищі розширення. Це стосується всіх частин розширення, включаючи його спливаючі сторінки, сторінки налаштувань та інші HTML-ресурси.

З Manifest V3 політики CSP для розширень стали ще суворішими, явно забороняючи виконання віддаленого коду. Це означає, що весь JavaScript має бути включений до пакету розширення, що унеможливлює впровадження нового, шкідливого коду в уже встановлене розширення скомпрометованим віддаленим сервером. Це різко зменшує поверхню для атак на ланцюг постачання.

Еволюція безпеки розширень: від Manifest V2 до Manifest V3

Ландшафт безпеки розширень для браузера не є статичним; він постійно розвивається у відповідь на нові загрози та потребу в більш безпечному та продуктивному Інтернеті. Перехід від Manifest V2 до Manifest V3, в основному керований Google Chrome та прийнятий іншими браузерами на базі Chromium, є значним кроком уперед у цій еволюції, з сильним акцентом на безпеці та конфіденційності.

Ключові зміни в Manifest V3

Manifest V3 вводить фундаментальні архітектурні зміни, які безпосередньо впливають на те, як створюються розширення та як вони взаємодіють з браузером та веб-сторінками. Ці зміни призначені для підвищення безпеки, конфіденційності та продуктивності для користувачів у всьому світі.

• Заміна фонових сторінок на сервіс-воркери:
  • Manifest V2: Розширення використовували постійні фонові сторінки (HTML-сторінки з вбудованим JavaScript), які працювали безперервно, споживаючи ресурси навіть тоді, коли вони не були активно потрібні.
  • Manifest V3: Фонові сторінки замінені на керовані подіями Сервіс-воркери. Ці воркери є непостійними, що означає, що вони запускаються, коли відбувається подія (наприклад, користувач натискає на іконку розширення, отримується повідомлення або перехоплюється мережевий запит) і припиняють роботу, коли вони більше не потрібні.
  • Перевага безпеки: Ця «керована подіями» модель зменшує поверхню атаки, мінімізуючи час, протягом якого найпривілейованіший компонент розширення є активним. Вона також відповідає сучасним веб-стандартам та покращує управління ресурсами.
• Declarative Net Request API замість WebRequest API (для блокування):
  • Manifest V2: Розширення могли використовувати потужний API webRequest для перехоплення, блокування або зміни мережевих запитів під час виконання. Хоча він був універсальним, цей API також створював значні ризики для конфіденційності та безпеки, дозволяючи розширенням потенційно переглядати конфіденційні дані в запитах або навіть змінювати їх для впровадження шкідливого вмісту.
  • Manifest V3: Для блокування та зміни мережевих запитів розширення тепер значною мірою обмежені Declarative Net Request API. Замість перехоплення запитів за допомогою JavaScript, розширення оголошують правила (наприклад, «блокувати всі запити до example.com/ads») у статичному файлі JSON. Потім браузер застосовує ці правила безпосередньо та ефективно, не розкриваючи деталі запиту JavaScript розширення.
  • Перевага безпеки: Ця зміна значно підвищує конфіденційність користувача, запобігаючи програмному читанню розширеннями вмісту мережевих запитів та відповідей. Вона також зменшує поверхню атаки, обмежуючи динамічну маніпуляцію мережевим трафіком кодом розширення.
• Посилена політика безпеки вмісту (CSP):
  • Manifest V3 впроваджує суворішу стандартну CSP, критично забороняючи виконання віддаленого коду. Це означає, що розширення більше не можуть завантажувати та виконувати JavaScript із зовнішніх URL-адрес (наприклад, script-src 'self' https://trusted-cdn.com/). Усі скрипти мають бути включені до пакету розширення.
  • Перевага безпеки: Це усуває основний вектор для атак на ланцюг постачання. Якщо віддалений сервер скомпрометований, він не може впровадити новий, шкідливий код у вже встановлене розширення, оскільки браузер відмовиться виконувати скрипти, що не походять з самого пакету розширення. Це застосовується глобально, захищаючи користувачів незалежно від того, де вони знаходяться або які сервери скомпрометовані.
• Скасовано виконання віддаленого коду: Це, мабуть, одна з найвпливовіших змін у безпеці. Можливість розширення завантажувати та виконувати код з віддаленого сервера (наприклад, використовуючи eval() на віддалено отриманих рядках або динамічно завантажуючи зовнішні скрипти) значною мірою усунена. Це безпосередньо пов'язано з суворішими правилами CSP.
• Більш гранулярні та явні дозволи: Хоча це не повний перегляд, MV3 продовжує тенденцію до більш гранулярних та прозорих для користувача запитів на дозволи, часто заохочуючи необов'язкові дозволи, де це можливо.

Переваги безпеки MV3

Зміни, внесені в Manifest V3, пропонують кілька відчутних покращень безпеки для користувачів та всієї екосистеми браузера:

• Зменшена поверхня атаки: Завдяки переходу на керовані подіями сервіс-воркери та обмеженню динамічної маніпуляції мережею, є менше вікон можливостей та менше потужних API, безпосередньо доступних для JavaScript розширення.
• Покращена конфіденційність: Declarative Net Request API не дозволяє розширенням бачити повні деталі мережевих запитів, захищаючи конфіденційні дані користувача.
• Пом'якшення атак на ланцюг постачання: Заборона на виконання віддаленого коду значно ускладнює зловмисникам компрометацію розширення через його механізм оновлення або шляхом захоплення віддаленого сервера розробника. Будь-який шкідливий код повинен бути частиною початкового пакету розширення, що робить його більш виявлюваним під час перевірки.
• Краща продуктивність та управління ресурсами: Хоча це не є прямою перевагою безпеки, ефективне використання ресурсів опосередковано сприяє більш стабільному та менш вразливому середовищу браузера.

Виклики та адаптації розробників

Хоча MV3 приносить значні переваги в галузі безпеки, він також створив виклики для розробників розширень. Адаптація існуючих розширень (особливо складних, як-от блокувальники реклами або інструменти конфіденційності, що значною мірою покладалися на API webRequest) вимагає значного рефакторингу та переосмислення архітектури. Розробники по всьому світу мали інвестувати час та ресурси в розуміння нових парадигм API та забезпечення того, щоб їхні розширення залишалися функціональними та відповідними. Цей перехідний період підкреслює постійний баланс між покращеннями безпеки та досвідом розробників.

Роль перевірки коду та платформ для публікації

Окрім технічних моделей безпеки в браузері, платформи, на яких публікуються розширення, відіграють життєво важливу роль у дотриманні стандартів безпеки. Розробники браузерів проводять ретельні процеси перевірки розширень, поданих до їхніх офіційних магазинів (наприклад, Chrome Web Store, Mozilla Add-ons, Microsoft Edge Add-ons, Apple Safari Extensions).

Як розробники браузерів перевіряють розширення

• Автоматичне сканування: Подані розширення проходять автоматичний аналіз для виявлення поширених вразливостей безпеки, дотримання політик маніфесту, використання заборонених API та відомих шкідливих патернів коду. Це початкове сканування є вирішальним для ефективного відсіювання очевидних загроз.
• Ручна перевірка: Для розширень, що запитують чутливі дозволи або демонструють складну поведінку, людські рецензенти часто проводять більш глибокий аудит коду. Вони ретельно перевіряють код розширення, маніфест та запитувані дозволи на відповідність заявленій функціональності, щоб переконатися у відсутності прихованих або незадекларованих можливостей. Це часто включає перевірку на наявність обфускованого коду, спроб обійти політики безпеки або витоку даних.
• Забезпечення дотримання політики: Рецензенти гарантують, що розширення відповідають політикам розробників платформи, які часто включають суворі вказівки щодо конфіденційності даних, прийнятного використання та прозорості.
• Моніторинг після публікації: Навіть після публікації розширення, розробники використовують системи моніторингу для виявлення підозрілої активності, незвичайних мережевих запитів або раптових змін у поведінці, що може свідчити про компрометацію або шкідливе оновлення. Користувачам також рекомендується повідомляти про підозрілі розширення.

Важливість довірених джерел для розширень

Для користувачів, де б вони не знаходилися у світі, надзвичайно важливо встановлювати розширення лише з офіційних, довірених магазинів браузерів. Встановлення розширень з неофіційних джерел (наприклад, прямі завантаження з ненадійних веб-сайтів) повністю оминає ці критичні процеси перевірки, наражаючи користувачів на потенційно неперевірене або відверто шкідливе програмне забезпечення. Офіційні магазини діють як критичний воротар, відфільтровуючи переважну більшість загроз ще до того, як вони досягнуть браузера користувача, забезпечуючи базовий рівень довіри в глобальній цифровій екосистемі.

Найкращі практики для розробників: створення безпечних розширень

Хоча розробники браузерів надають основу для безпеки, кінцева відповідальність за написання безпечного коду лежить на розробнику розширення. Дотримання найкращих практик є важливим для створення розширень, які захищають дані користувачів та підтримують довіру серед міжнародної бази користувачів.

Мінімізуйте дозволи: запитуйте лише те, що необхідно

Дотримуйтесь принципу найменших привілеїв. Запит надмірних дозволів (наприклад, "<all_urls>", коли потрібно лише "*://*.mywebsite.com/*") не тільки збільшує поверхню атаки, якщо ваше розширення скомпрометоване, але й викликає підозру у користувачів і може призвести до нижчих показників прийняття. Ретельно перевіряйте функціональність вашого розширення та видаляйте будь-які непотрібні дозволи з вашого manifest.json.

Санітизуйте всі вхідні дані: запобігайте XSS та впровадженню

Будь-які дані, отримані із зовнішніх джерел (веб-сторінки, API, введення користувача), слід розглядати як ненадійні. Перед впровадженням цих даних у DOM або використанням їх у привілейованих контекстах, ретельно санітизуйте та екрануйте їх, щоб запобігти міжсайтовому скриптингу (XSS) або іншим атакам впровадження. Використовуйте API, надані браузером, які обробляють санітизацію, де це можливо, або надійні, добре протестовані бібліотеки санітизації.

Використовуйте безпечну комунікацію: обмін повідомленнями, а не пряма маніпуляція DOM

Використовуйте API обміну повідомленнями браузера (наприклад, chrome.runtime.sendMessage, postMessage) для комунікації між скриптами вмісту, сервіс-воркерами та компонентами інтерфейсу розширення. Уникайте прямої маніпуляції середовищем JavaScript веб-сторінки або використання небезпечних методів для обміну даними між ізольованими світами. Завжди перевіряйте та санітизуйте повідомлення, отримані від скриптів вмісту у вашому сервіс-воркері, оскільки скрипти вмісту є за своєю суттю менш довіреними через їх взаємодію з потенційно шкідливими веб-сторінками.

Впроваджуйте надійну CSP: суворі політики є ключовими

Визначте сувору політику безпеки вмісту (CSP) у вашому manifest.json. Прагніть до найбільш обмежувальної політики, зазвичай script-src 'self'; object-src 'self'. Уникайте unsafe-inline та unsafe-eval, наскільки це можливо. З Manifest V3 завантаження віддалених скриптів значною мірою заборонено, що за своєю суттю посилює CSP, зменшуючи гнучкість як для доброякісних, так і для шкідливих зовнішніх залежностей.

Уникайте віддаленого коду: включайте все локально

З Manifest V3 це значною мірою забезпечується, але це критична найкраща практика в будь-якому випадку. Не завантажуйте та не виконуйте код JavaScript з віддалених серверів. Вся логіка вашого розширення повинна бути включена до самого пакету розширення. Це запобігає зловмисникам впроваджувати шкідливий код у ваше розширення шляхом компрометації зовнішнього сервера або CDN.

Регулярно оновлюйте бібліотеки та залежності: виправляйте відомі вразливості

Розширення часто покладаються на сторонні бібліотеки JavaScript. Підтримуйте ці залежності в актуальному стані до останніх версій, щоб отримувати виправлення безпеки та помилок. Регулярно перевіряйте свої залежності на наявність відомих вразливостей за допомогою інструментів, таких як Snyk або OWASP Dependency-Check. Вразливість у включеній бібліотеці може скомпрометувати все ваше розширення.

Аудити безпеки та тестування: проактивний захист

Крім розробки, проактивно тестуйте своє розширення на наявність вразливостей безпеки. Проводьте регулярні аудити безпеки, виконуйте тестування на проникнення та використовуйте автоматизовані інструменти статичного та динамічного аналізу. Розгляньте можливість відкриття коду вашого розширення, якщо це можливо, щоб скористатися перевіркою спільноти, пам'ятаючи при цьому про потенційні проблеми з інтелектуальною власністю. Для великомасштабних або критичних розширень залучення професійних аудиторів безпеки може забезпечити неоціненний рівень впевненості для вашої глобальної бази користувачів.

Поради для користувачів: як захистити себе

Хоча розробники та виробники браузерів прагнуть створювати та підтримувати безпечні екосистеми розширень, користувачі також відіграють вирішальну роль у захисті свого досвіду перегляду. Бути поінформованим та проактивним може значно зменшити ваш ризик, незалежно від того, де ви отримуєте доступ до Інтернету.

Встановлюйте лише довірені розширення: з офіційних магазинів

Завжди завантажуйте розширення виключно з офіційних веб-магазинів браузерів (Chrome Web Store, Mozilla Add-ons, Microsoft Edge Add-ons, Apple Safari Extensions). Ці платформи мають процеси перевірки. Уникайте неофіційних джерел, оскільки вони оминають ці критичні перевірки безпеки та можуть легко поширювати шкідливе програмне забезпечення.

Уважно переглядайте дозволи: розумійте, який доступ ви надаєте

Перед встановленням розширення ретельно перегляньте список дозволів, які воно запитує. Запитайте себе: «Чи дійсно цьому розширенню потрібен такий рівень доступу для виконання заявленої функції?» Просте розширення-калькулятор, наприклад, не повинно потребувати доступу до «ваших даних на всіх веб-сайтах». Якщо запитувані дозволи здаються надмірними або не пов'язаними з метою розширення, не встановлюйте його.

• Дозволи високого ризику: Будьте особливо обережні з дозволами, такими як "<all_urls>", tabs, history, cookies, або будь-яким дозволом, що дозволяє доступ до конфіденційних даних або функціональності браузера. Надавайте їх лише розширенням від розробників, яким ви дуже довіряєте, і функціональність яких явно вимагає такого доступу (наприклад, блокувальнику реклами потрібно працювати на всіх URL-адресах).
• Необов'язкові дозволи: Зверніть увагу, якщо розширення запитує «необов'язкові дозволи». Вони дають вам більше контролю і зазвичай означають, що розширення запитуватиме конкретні дозволи під час виконання, коли ви намагаєтеметеся використовувати певну функцію.

Оновлюйте розширення: для патчів безпеки

Так само, як ваша операційна система та браузер, розширення отримують оновлення, які часто включають патчі безпеки для нововиявлених вразливостей. Переконайтеся, що ваш браузер налаштований на автоматичне оновлення розширень, або регулярно перевіряйте наявність оновлень вручну. Використання застарілих розширень може залишити вас вразливими до відомих експлойтів.

Видаляйте невикористовувані розширення: зменшуйте поверхню атаки

Періодично переглядайте встановлені розширення та видаляйте ті, які ви більше не використовуєте або не потребуєте. Кожне встановлене розширення, навіть доброякісне, є потенційною поверхнею атаки. Видаляючи неактивні розширення, ви зменшуєте кількість потенційних точок входу для зловмисників та покращуєте продуктивність вашого браузера. Розглядайте розширення як програмне забезпечення на вашому комп'ютері; якщо ви його не використовуєте, видаліть його.

Будьте обережні з підозрілою поведінкою: довіряйте своїм інстинктам

Звертайте увагу на поведінку вашого браузера. Якщо ви помічаєте несподівані спливаючі вікна, перенаправлення на незнайомі веб-сайти, зміни у вашій стандартній пошуковій системі, незвичайну рекламу або раптове зниження продуктивності браузера, розширення може бути скомпрометоване або шкідливе. Негайно розслідуйте, перевіривши встановлені розширення, переглянувши їхні дозволи та розглянувши можливість видалення будь-яких підозрілих. Повідомляйте про будь-які справді шкідливі розширення розробнику браузера, щоб захистити ширшу глобальну спільноту.

Виклики та майбутнє безпеки розширень

Шлях до ідеально безпечної екосистеми розширень для браузера — це безперервна праця, подібна до постійної гонки озброєнь між фахівцями з безпеки та зловмисниками. З розвитком браузерів та появою нових веб-технологій, зростає і витонченість та вектори потенційних атак. Глобальний характер Інтернету означає, що виклики безпеки ніколи не є ізольованими, впливаючи на користувачів та розробників у різних регіонах та технологічних ландшафтах.

Баланс між функціональністю та безпекою: вічна дилема

Одним із постійних викликів є знаходження правильного балансу між потужною функціональністю та суворою безпекою. Високофункціональні розширення за своєю природою вимагають більшого доступу, що неминуче збільшує потенційний ризик. Розробники постійно розширюють межі можливостей розширень, а виробники браузерів повинні впроваджувати інноваційні моделі безпеки, які дозволяють ці інновації, не ставлячи під загрозу безпеку користувачів. Цей акт балансування є безперервними переговорами, що часто призводять до архітектурних змін, таких як Manifest V3, що мав на меті вирішити саме цю напруженість.

Нові загрози: витонченість та масштаб

Зловмисники завжди знаходять нові способи використання вразливостей. Нові загрози включають:

• Атаки на ланцюг постачання: Компрометація облікового запису легітимного розробника або його інфраструктури збірки для впровадження шкідливого коду в оновлення довіреного розширення, тим самим поширюючи шкідливе ПЗ на мільйони користувачів по всьому світу.
• Витончений фішинг: Використання розширень для створення дуже переконливих фішингових накладень або зміни вмісту легітимних веб-сайтів, щоб обманом змусити користувачів розкрити конфіденційну інформацію.
• Експлойти нульового дня: Виявлення та використання невідомих вразливостей у API браузера або розширень до того, як стануть доступними виправлення.
• Експлойти WebAssembly (Wasm): Зі зростанням популярності Wasm, вразливості в його реалізації або взаємодії з API браузера можуть стати новими векторами атак для розширень, що використовують цю технологію.
• Атаки на основі ШІ: Розвиток штучного інтелекту може уможливити більш динамічні, адаптивні та персоналізовані атаки, ускладнюючи їх виявлення.

Ці загрози вимагають постійної пильності та адаптації від виробників браузерів та світової спільноти безпеки.

Постійна еволюція моделей безпеки: адаптація до нових загроз

Модель безпеки для розширень браузера не є статичною. Вона повинна постійно розвиватися, щоб протистояти новим векторам атак, враховувати нові веб-технології та посилювати захист користувачів. Майбутні ітерації можуть включати:

• Подальше вдосконалення моделей дозволів, потенційно пропонуючи ще більш гранулярні, «точно вчасно» контролі доступу.
• Передові методи пісочниці, можливо, більш агресивно використовуючи ізоляцію процесів на рівні операційної системи для конкретних компонентів розширення.
• Покращені механізми виявлення шкідливої поведінки, як до публікації, так і під час виконання, з використанням машинного навчання та поведінкового аналізу.
• Зусилля зі стандартизації серед виробників браузерів для забезпечення більш послідовної та надійної базової лінії безпеки для розширень у всьому світі.

Роль ШІ в безпеці: виявлення та запобігання

Штучний інтелект та машинне навчання все частіше інтегруються в зусилля з безпеки розширень. ШІ може використовуватися для:

• Автоматизоване виявлення шкідливого ПЗ: Аналіз коду розширень на наявність шкідливих патернів у великих масштабах, виявлення технік обфускації та позначення підозрілої поведінки під час процесу перевірки.
• Поведінковий аналіз: Моніторинг встановлених розширень на аномальну поведінку під час виконання (наприклад, раптове збільшення мережевих запитів, доступ до незвичайних API), що може свідчити про компрометацію.
• Прогнозування загроз: Аналіз глобальних даних про загрози для передбачення нових векторів атак та проактивного коригування політик безпеки.

Однак ШІ також є інструментом для зловмисників, що веде до постійної технологічної гонки озброєнь у сфері кібербезпеки.

Висновок: спільна відповідальність за безпечніший досвід перегляду

Модель безпеки розширень для браузера, з її складними реалізаціями пісочниці JavaScript, системами дозволів та політиками безпеки вмісту, є монументальним зусиллям виробників браузерів для захисту користувачів у світі, де розширення є одночасно потужними та поширеними. Концепція ізольованих світів для скриптів вмісту, виділених сервіс-воркерів та суворих контролів API — це не просто технічний жаргон; це невидимі охоронці, які дозволяють нам покращувати наш досвід перегляду, не боячись постійної компрометації.

Однак ця безпека є спільною відповідальністю. Виробники браузерів продовжуватимуть впроваджувати інновації та enforcing суворіші політики (як це видно з Manifest V3), але розробники повинні зобов'язатися писати безпечний код з найменшими привілеями, а користувачі повинні залишатися пильними, розуміючи дозволи, які вони надають, і встановлюючи розширення лише з довірених джерел. Працюючи разом — розробники, що створюють безпечно, виробники, що надають надійні фреймворки та перевірки, та користувачі, що роблять обґрунтований вибір, — ми можемо колективно сприяти безпечнішому, продуктивнішому та більш довіреному глобальному веб-досвіду для всіх.

Розуміння цих основ безпеки дає нам усім можливість впевненіше орієнтуватися в цифровому світі, використовуючи незаперечні переваги розширень для браузера, водночас ефективно зменшуючи їхні вроджені ризики. Майбутнє безпеки розширень для браузера, безсумнівно, принесе подальші інновації, але основні принципи ізоляції, найменших привілеїв та інформованої згоди залишаться основою захисту нашого цифрового життя.