API Trusted Types: Посилення безпеки через безпечне маніпулювання DOM

У безперервній боротьбі з вебвразливостями атаки міжсайтового скриптингу (XSS) залишаються постійною загрозою. Ці атаки використовують вразливості у вебзастосунках для впровадження шкідливих скриптів на довірені вебсайти, дозволяючи зловмисникам викрадати конфіденційні дані, спотворювати сайти або перенаправляти користувачів на шкідливі ресурси. Для боротьби з цим з'явився API Trusted Types як потужний захисний механізм, що сприяє безпечному маніпулюванню DOM і значно знижує ризик XSS-вразливостей.

Розуміння міжсайтового скриптингу (XSS)

XSS-атаки відбуваються, коли надані користувачем дані неправильно вставляються у вивід вебсторінки без належної санітизації або кодування. Існує три основних типи XSS:

• Збережений XSS: Шкідливий скрипт постійно зберігається на цільовому сервері (наприклад, у базі даних, дописі на форумі чи розділі коментарів). Коли інші користувачі отримують доступ до збережених даних, скрипт виконується в їхніх браузерах.
• Відображений XSS: Шкідливий скрипт вбудовується в URL-адресу або дані форми та негайно відображається користувачеві у відповіді. Зазвичай це передбачає обман користувача, щоб він натиснув на шкідливе посилання.
• DOM-орієнтований XSS: Шкідливий скрипт використовує вразливості в самому клієнтському коді JavaScript, а не покладається на зберігання даних на сервері чи їх відображення. Це часто включає пряме маніпулювання об'єктною моделлю документа (DOM).

Традиційно розробники покладалися на валідацію вхідних даних та кодування вихідних даних для запобігання XSS-атакам. Хоча ці методи є важливими, їх може бути складно правильно реалізувати, і вони часто схильні до помилок. API Trusted Types пропонує більш надійний та зручний для розробників підхід, забезпечуючи дотримання безпечних практик кодування на рівні DOM.

Представляємо API Trusted Types

API Trusted Types, функція безпеки вебплатформи, допомагає розробникам писати безпечніші вебзастосунки, обмежуючи використання потенційно небезпечних методів маніпулювання DOM. Він запроваджує правило, згідно з яким приймачі DOM XSS (місця, де може відбутися впровадження скрипту) можуть приймати лише ті значення, які були явно санітизовані та обгорнуті в "довірений тип" (Trusted Type). По суті, це створює систему типів для рядків, що використовуються для маніпулювання DOM, де недовірені дані не можуть бути безпосередньо передані до цих приймачів.

Ключові поняття:

• Приймачі DOM XSS (DOM XSS Sinks): Це властивості та методи, які найчастіше використовуються для впровадження скриптів на сторінку. Приклади включають innerHTML, outerHTML, src, href та document.write.
• Довірені типи (Trusted Types): Це спеціальні об'єкти-обгортки, які вказують, що рядок був ретельно перевірений і є безпечним для використання в приймачах DOM XSS. API надає кілька вбудованих довірених типів, таких як TrustedHTML, TrustedScript та TrustedScriptURL.
• Політики типів (Type Policies): Це правила, які визначають, як можна створювати та використовувати довірені типи. Вони вказують, яким функціям дозволено створювати довірені типи та як базові рядки санітизуються або валідуються.

Як працюють Trusted Types

Основний принцип Trusted Types полягає в тому, щоб не дозволяти розробникам безпосередньо передавати недовірені рядки до приймачів DOM XSS. Коли Trusted Types увімкнені, браузер генерує TypeError, якщо звичайний рядок використовується в місці, де очікується довірений тип.

Щоб використовувати Trusted Types, спочатку потрібно визначити політику типів. Політика типів — це об'єкт JavaScript, який вказує, як можна створювати довірені типи. Наприклад:

if (window.trustedTypes && window.trustedTypes.createPolicy) {
  window.myPolicy = trustedTypes.createPolicy('myPolicy', {
    createHTML: function(input) {
      // Очищуйте вхідні дані тут. Це заповнювач; використовуйте справжню бібліотеку для санітизації.
      let sanitized = DOMPurify.sanitize(input); // Приклад з використанням DOMPurify
      return sanitized;
    },
    createScriptURL: function(input) {
      // Перевіряйте вхідні дані тут, щоб переконатися, що це безпечна URL-адреса.
      if (input.startsWith('https://example.com/')) {
        return input;
      } else {
        throw new Error('Недовірена URL-адреса: ' + input);
      }
    },
    createScript: function(input) {
         // Будьте дуже обережні при створенні скрипту, робіть це, тільки якщо знаєте, що робите
         return input;
    }
  });
}

У цьому прикладі ми створюємо політику типів з назвою "myPolicy" з трьома функціями: createHTML, createScriptURL та createScript. Функція createHTML санітизує вхідний рядок за допомогою бібліотеки санітизації, такої як DOMPurify. Функція createScriptURL перевіряє вхідні дані, щоб переконатися, що це безпечна URL-адреса. Функцію createScript слід використовувати з надзвичайною обережністю, ідеально уникати її, якщо це можливо, оскільки вона дозволяє довільне виконання скриптів.

Після створення політики типів її можна використовувати для створення довірених типів:

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

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

У цьому прикладі ми передаємо недовірений рядок HTML до функції createHTML нашої політики типів. Функція санітизує рядок і повертає об'єкт TrustedHTML. Потім ми можемо безпечно присвоїти цей об'єкт TrustedHTML властивості innerHTML елемента без ризику XSS-атаки.

Переваги використання Trusted Types

• Посилена безпека: Trusted Types значно знижують ризик XSS-атак, не дозволяючи розробникам безпосередньо передавати недовірені рядки до приймачів DOM XSS.
• Покращена якість коду: Trusted Types заохочують розробників ретельніше думати про санітизацію та валідацію даних, що призводить до покращення якості коду та практик безпеки.
• Спрощений аудит безпеки: Trusted Types полегшують виявлення та перевірку потенційних XSS-вразливостей у коді, оскільки використання приймачів DOM XSS чітко контролюється політиками типів.
• Сумісність із CSP: Trusted Types можна використовувати разом із Політикою безпеки вмісту (CSP) для подальшого посилення безпеки вебзастосунків.

Рекомендації щодо впровадження

Впровадження Trusted Types вимагає ретельного планування та виконання. Ось кілька важливих аспектів, які варто врахувати:

• Визначте приймачі DOM XSS: Першим кроком є визначення всіх приймачів DOM XSS у вашому застосунку. Це властивості та методи, які використовуються для маніпулювання DOM і які потенційно можуть бути використані для XSS-атак.
• Оберіть бібліотеку для санітизації: Виберіть авторитетну та добре підтримувану бібліотеку для санітизації недовірених даних перед створенням довірених типів. DOMPurify є популярним та ефективним вибором. Переконайтеся, що ви правильно налаштували її для своїх конкретних потреб.
• Визначте політики типів: Створіть політики типів, які визначають, як можна створювати та використовувати довірені типи. Ретельно продумайте логіку санітизації та валідації у ваших політиках, щоб вони були ефективними у запобіганні XSS-атакам.
• Оновіть код: Оновіть свій код, щоб використовувати Trusted Types щоразу, коли ви маніпулюєте DOM з потенційно недовіреними даними. Замініть прямі присвоєння приймачам DOM XSS на присвоєння довірених типів.
• Ретельно тестуйте: Ретельно протестуйте ваш застосунок після впровадження Trusted Types, щоб переконатися, що він працює коректно і немає регресій. Особливу увагу приділіть ділянкам, де ви маніпулюєте DOM.
• Стратегія міграції: Впровадження Trusted Types на великій, існуючій кодовій базі може бути складним завданням. Розгляньте стратегію поступової міграції, починаючи з найкритичніших частин вашого застосунку. Спочатку ви можете увімкнути Trusted Types у режимі "лише звіт" (report-only), щоб виявити порушення, не ламаючи ваш застосунок.

Приклади сценаріїв

Розглянемо кілька практичних прикладів використання Trusted Types у різних сценаріях:

Сценарій 1: Відображення контенту, створеного користувачами

Вебсайт дозволяє користувачам залишати коментарі та дописи. Без Trusted Types відображення цього контенту може бути вразливим до XSS-атак. Використовуючи Trusted Types, ви можете санітизувати контент, створений користувачами, перед його відображенням, гарантуючи видалення будь-яких шкідливих скриптів.

// До Trusted Types:
// document.getElementById('comments').innerHTML = userComment; // Вразливість до XSS

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

Сценарій 2: Завантаження зовнішніх файлів JavaScript

Вебсайт динамічно завантажує файли JavaScript із зовнішніх джерел. Без Trusted Types зловмисник потенційно може замінити один із цих файлів на власний шкідливий скрипт. Використовуючи Trusted Types, ви можете перевірити URL-адресу файлу скрипту перед його завантаженням, переконавшись, що він надходить із довіреного джерела.

// До Trusted Types:
// let script = document.createElement('script');
// script.src = untrustedURL; // Вразливість до XSS
// document.head.appendChild(script);

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

Сценарій 3: Встановлення атрибутів елементів

Вебсайт встановлює атрибути елементів DOM на основі введених користувачем даних. Наприклад, встановлення атрибута `href` для тегу ``. Без Trusted Types зловмисник може впровадити JavaScript URI, що призведе до XSS. З Trusted Types ви можете перевірити URL-адресу перед встановленням атрибута.

// До Trusted Types:
// anchorElement.href = userInputURL; // Вразливість до XSS

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

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

Підтримка Trusted Types браузерами зростає, але вона ще не є універсальною. Станом на кінець 2024 року, основні браузери, такі як Chrome, Firefox та Edge, мають хорошу підтримку. Підтримка в Safari відстає. Перевіряйте CanIUse.com для отримання найсвіжішої інформації про сумісність із браузерами.

Для старих браузерів, які не підтримують Trusted Types нативно, можна використовувати поліфіл. Поліфіл — це фрагмент коду JavaScript, який забезпечує функціональність новіших функцій у старих браузерах. Існує кілька поліфілів для Trusted Types, наприклад, той, що надається Google. Однак поліфіли не забезпечують такого ж рівня безпеки, як нативна підтримка. Вони в основному допомагають із сумісністю та дозволяють почати використовувати API, навіть якщо деякі з ваших користувачів використовують старі браузери.

Альтернативи та міркування

Хоча Trusted Types пропонують значне посилення безпеки, важливо визнати альтернативні підходи та сценарії, де вони можуть не бути ідеальним рішенням:

• Інтеграція з фреймворками: Сучасні фреймворки JavaScript, такі як React, Angular та Vue.js, часто обробляють маніпуляції з DOM таким чином, що зменшує ризики XSS. Ці фреймворки зазвичай екранують дані за замовчуванням і заохочують використання безпечних шаблонів кодування. Однак навіть з фреймворками все ще можливо створити XSS-вразливості, якщо ви обходите вбудовані захисні механізми фреймворку або неправильно використовуєте `dangerouslySetInnerHTML` (React) чи подібні функції.
• Сувора валідація вхідних даних та кодування вихідних даних: Традиційні методи валідації вхідних даних та кодування вихідних даних залишаються критично важливими. Trusted Types доповнюють ці методи, а не замінюють їх. Валідація вхідних даних гарантує, що дані, що надходять у ваш застосунок, є коректно сформованими та відповідають очікуваним форматам. Кодування вихідних даних гарантує, що дані правильно екрануються при відображенні на сторінці, не дозволяючи браузерам інтерпретувати їх як код.
• Навантаження на продуктивність: Хоча зазвичай мінімальне, може виникати невелике навантаження на продуктивність, пов'язане з процесами санітизації та валідації, яких вимагають Trusted Types. Важливо профілювати ваш застосунок, щоб виявити будь-які вузькі місця у продуктивності та оптимізувати їх відповідно.
• Навантаження на підтримку: Впровадження та підтримка Trusted Types вимагає глибокого розуміння структури DOM вашого застосунку та потоків даних. Створення та керування політиками типів може додати навантаження на підтримку.

Приклади з реального світу та кейс-стаді

Кілька організацій успішно впровадили Trusted Types для покращення безпеки своїх вебзастосунків. Наприклад, Google широко використовує Trusted Types у своїх продуктах та сервісах. Інші компанії у фінансовому та електронному комерційному секторах, де безпека є першочерговою, також впроваджують Trusted Types для захисту конфіденційних даних користувачів та запобігання фінансовому шахрайству. Ці реальні приклади демонструють ефективність Trusted Types у зменшенні ризиків XSS у складних та відповідальних середовищах.

Висновок

API Trusted Types є значним кроком уперед у безпеці вебзастосунків, надаючи надійний та зручний для розробників механізм для запобігання XSS-атакам. Забезпечуючи дотримання безпечних практик маніпулювання DOM та сприяючи ретельній санітизації та валідації даних, Trusted Types дають розробникам можливість створювати безпечніші та надійніші вебзастосунки. Хоча впровадження Trusted Types вимагає ретельного планування та виконання, переваги у вигляді посиленої безпеки та покращеної якості коду варті цих зусиль. Оскільки підтримка Trusted Types браузерами продовжує зростати, вони, ймовірно, стануть все більш важливим інструментом у боротьбі з вебвразливостями.

Для глобальної аудиторії впровадження найкращих практик безпеки, таких як використання Trusted Types, — це не просто захист окремих застосунків, а й сприяння створенню безпечнішого та надійнішого вебу для всіх. Це особливо важливо в глобалізованому світі, де дані перетинають кордони, а порушення безпеки можуть мати далекосяжні наслідки. Незалежно від того, чи ви розробник у Токіо, фахівець з безпеки в Лондоні чи власник бізнесу в Сан-Паулу, розуміння та впровадження таких технологій, як Trusted Types, є важливим для побудови безпечної та стійкої цифрової екосистеми.