Безпека вебсховища: глибокий аналіз безпеки LocalStorage та SessionStorage

Вебсховище, що включає як LocalStorage, так і SessionStorage, надає потужний механізм для вебдодатків для зберігання даних безпосередньо в браузері користувача. Це дозволяє покращити користувацький досвід завдяки постійному зберіганню даних та підвищити продуктивність за рахунок зменшення кількості запитів до сервера. Однак ця зручність пов'язана з певними ризиками безпеки. Розуміння відмінностей між LocalStorage та SessionStorage, а також впровадження відповідних заходів безпеки, є вирішальним для захисту даних користувачів та забезпечення цілісності вашого вебдодатку.

Розуміння вебсховища: LocalStorage та SessionStorage

І LocalStorage, і SessionStorage пропонують можливості зберігання на стороні клієнта в веббраузері. Вони є частиною Web Storage API і надають спосіб зберігання пар ключ-значення. Основна відмінність полягає в їхньому життєвому циклі та області видимості:

• LocalStorage: Дані, збережені в LocalStorage, зберігаються між сесіями браузера. Це означає, що навіть після закриття та повторного відкриття браузера дані залишаються доступними. Дані, збережені в LocalStorage, доступні лише для скриптів з того самого джерела (протокол, домен і порт).
• SessionStorage: Дані, збережені в SessionStorage, доступні лише протягом сесії браузера. Коли користувач закриває вікно або вкладку браузера, дані автоматично видаляються. Як і у випадку з LocalStorage, дані, збережені в SessionStorage, доступні лише для скриптів з того самого джерела.

Випадки використання LocalStorage та SessionStorage

Вибір між LocalStorage та SessionStorage залежить від типу даних, які потрібно зберігати, та їхнього передбачуваного життєвого циклу. Ось кілька поширених випадків використання:

• LocalStorage:
  • Зберігання налаштувань користувача (наприклад, тема, мовні налаштування). Уявіть глобальний новинний вебсайт, що дозволяє користувачам зберігати бажану мову для майбутніх візитів, незалежно від їхнього місцезнаходження.
  • Кешування даних додатку для офлайн-доступу. Додаток для подорожей може кешувати деталі рейсів для перегляду в режимі офлайн, покращуючи користувацький досвід при обмеженому інтернет-з'єднанні.
  • Запам'ятовування статусу входу користувача (хоча слід уважно розглядати наслідки для безпеки, як обговорюватиметься пізніше).
• SessionStorage:
  • Зберігання тимчасових даних, пов'язаних з конкретною сесією, наприклад, вмісту кошика для покупок. Сайт електронної комерції буде використовувати SessionStorage для зберігання товарів, доданих до кошика під час сеансу перегляду. Закриття браузера очищує кошик, як і очікується.
  • Підтримка стану багатоетапної форми. Додатки онлайн-банкінгу можуть використовувати SessionStorage для зберігання частково заповнених деталей транзакції до її остаточного завершення, покращуючи зручність використання та запобігаючи втраті даних.
  • Зберігання тимчасових токенів автентифікації. Тимчасовий токен автентифікації можна зберігати в SessionStorage для перевірки на бекенді для валідації сесії.

Ризики безпеки, пов'язані з вебсховищем

Хоча LocalStorage та SessionStorage пропонують цінну функціональність, вони також створюють потенційні вразливості безпеки, якщо з ними поводитися неправильно. Основні ризики включають:

1. Атаки міжсайтового скриптингу (XSS)

Опис: XSS-атаки відбуваються, коли шкідливі скрипти впроваджуються на вебсайт і виконуються в контексті браузера користувача. Якщо зловмисник може впровадити JavaScript-код, який отримує доступ до LocalStorage або SessionStorage, він може викрасти збережені там конфіденційні дані, такі як облікові дані користувача або токени сесії. XSS-атаки є критичною загрозою безпеці, і їх необхідно ретельно пом'якшувати.

Приклад: Розглянемо вебсайт, який використовує LocalStorage для зберігання токена автентифікації користувача. Якщо вебсайт вразливий до XSS, зловмисник може впровадити скрипт, який читає токен з LocalStorage і відправляє його на свій власний сервер. Потім зловмисник може використовувати цей токен, щоб видати себе за користувача та отримати несанкціонований доступ до його облікового запису.

Пом'якшення ризиків:

• Валідація та санітизація вхідних даних: Ретельно перевіряйте та очищуйте всі дані, що надходять від користувача, щоб запобігти впровадженню шкідливих скриптів. Це стосується даних з форм, URL-адрес та будь-яких інших джерел вводу. Валідація на стороні сервера є важливою, оскільки валідацію на стороні клієнта можна обійти.
• Політика безпеки контенту (CSP): Впроваджуйте надійну CSP для контролю джерел, з яких браузеру дозволено завантажувати ресурси. Це може допомогти запобігти виконанню впроваджених скриптів. CSP дозволяє розробникам визначати схвалені джерела контенту, значно зменшуючи поверхню атаки.
• Кодування вихідних даних: Кодуйте дані перед їх відображенням на сторінці, щоб браузер не інтерпретував їх як виконуваний код. Кодування перетворює спеціальні символи на їх відповідні HTML-сутності, запобігаючи впровадженню скриптів.
• Регулярні аудити безпеки: Проводьте регулярні аудити безпеки та тестування на проникнення для виявлення та усунення потенційних вразливостей у вашому вебдодатку. Це допомагає проактивно виявляти слабкі місця та забезпечувати безпеку вашого додатку.

2. Атаки підробки міжсайтових запитів (CSRF)

Опис: CSRF-атаки використовують довіру вебсайту до браузера користувача. Зловмисник може обманом змусити користувача виконати дії на вебсайті без його відома чи згоди. Хоча LocalStorage та SessionStorage не є безпосередньо вразливими до CSRF, вони можуть бути опосередковано зачеплені, якщо використовуються для зберігання конфіденційних даних, якими можна маніпулювати за допомогою CSRF-атаки.

Приклад: Припустимо, банківський вебсайт зберігає налаштування облікового запису користувача в LocalStorage. Зловмисник може створити шкідливий вебсайт, який містить форму, що надсилає запит на банківський вебсайт для зміни налаштувань облікового запису користувача. Якщо користувач увійшов на банківський сайт і відвідує шкідливий сайт, зловмисник може використати існуючу сесію користувача для виконання дій від його імені.

Пом'якшення ризиків:

• CSRF-токени: Впроваджуйте CSRF-токени для захисту від CSRF-атак. CSRF-токен — це унікальне, непередбачуване значення, яке генерується сервером і включається в кожен запит. Сервер перевіряє токен при кожному запиті, щоб переконатися, що запит надходить від легітимного користувача.
• Атрибут SameSite для файлів cookie: Використовуйте атрибут SameSite для файлів cookie, щоб контролювати, як вони надсилаються з міжсайтовими запитами. Встановлення атрибута SameSite в значення Strict або Lax може допомогти запобігти CSRF-атакам. Це особливо ефективно при використанні разом з CSRF-токенами.
• Патерн "Double Submit Cookie": У цьому патерні сервер встановлює файл cookie, що містить випадкове значення, а JavaScript-код на клієнті читає цей файл cookie і надсилає його назад на сервер у прихованому полі форми. Сервер перевіряє, що значення файлу cookie збігається зі значенням поля форми.

3. Ліміти зберігання даних та продуктивність

Опис: LocalStorage та SessionStorage мають ліміти зберігання, які відрізняються залежно від браузера. Перевищення цих лімітів може призвести до втрати даних або несподіваної поведінки. Крім того, зберігання великих обсягів даних у вебсховищі може вплинути на продуктивність вашого вебдодатку.

Приклад: Складний вебдодаток, призначений для глобального використання, може значною мірою покладатися на локальне сховище для кешування. Якщо користувачі з різними браузерами та обсягами сховища отримують доступ до сайту, можуть виникати невідповідності та збої при досягненні лімітів сховища. Наприклад, користувач на мобільному браузері з меншими лімітами сховища може виявити, що функції, які бездоганно працюють на настільному браузері, не працюють.

Пом'якшення ризиків:

• Моніторинг використання сховища: Регулярно відстежуйте обсяг даних, що зберігаються в LocalStorage та SessionStorage. Впроваджуйте механізми для сповіщення користувачів, коли вони наближаються до лімітів сховища.
• Оптимізація зберігання даних: Зберігайте лише найважливіші дані у вебсховищі та уникайте зберігання великих бінарних файлів. Стискайте дані перед зберіганням, щоб зменшити обсяг займаного простору.
• Розгляньте альтернативні варіанти зберігання: Для більших наборів даних розгляньте використання альтернативних варіантів зберігання, таких як IndexedDB або зберігання на стороні сервера. IndexedDB надає більш надійне та масштабоване рішення для зберігання даних у вебдодатках.

4. Розкриття інформації

Опис: Якщо конфіденційні дані зберігаються в LocalStorage або SessionStorage без належного шифрування, вони можуть бути розкриті, якщо пристрій користувача скомпрометовано або якщо до сховища браузера отримує доступ шкідливе програмне забезпечення.

Приклад: Якщо вебсайт електронної комерції зберігає незашифровану інформацію про кредитні картки в LocalStorage, зловмисник, який отримав доступ до комп'ютера користувача, потенційно може викрасти цю конфіденційну інформацію.

Пом'якшення ризиків:

• Шифрування конфіденційних даних: Завжди шифруйте конфіденційні дані перед їх зберіганням в LocalStorage або SessionStorage. Використовуйте надійний алгоритм шифрування та безпечно керуйте ключами шифрування.
• Уникайте зберігання надзвичайно конфіденційних даних: Як правило, уникайте зберігання надзвичайно конфіденційних даних, таких як номери кредитних карток, паролі або номери соціального страхування, у вебсховищі. Замість цього зберігайте посилання на дані на сервері та отримуйте їх за потреби.
• Впроваджуйте безпечні практики обробки даних: Дотримуйтесь безпечних практик обробки даних для захисту конфіденційної інформації протягом усього її життєвого циклу. Це включає використання безпечних каналів зв'язку (HTTPS), впровадження контролю доступу та регулярний аудит ваших практик безпеки.

Найкращі практики для захисту вебсховища

Щоб ефективно пом'якшити ризики безпеки, пов'язані з вебсховищем, дотримуйтесь цих найкращих практик:

1. Валідація та санітизація вхідних даних від користувача

Це наріжний камінь веббезпеки. Завжди перевіряйте та очищуйте будь-які дані, отримані від користувача, будь то з форм, URL-адрес або інших джерел. Це не дозволяє зловмисникам впроваджувати шкідливі скрипти або маніпулювати даними несподіваними способами.

2. Впровадження політики безпеки контенту (CSP)

CSP дозволяє вам контролювати джерела, з яких браузеру дозволено завантажувати ресурси. Це може допомогти запобігти виконанню впроваджених скриптів та зменшити ризик XSS-атак. Ретельно налаштовуйте свою CSP, щоб дозволяти лише довірені джерела контенту.

3. Використовуйте кодування вихідних даних

Кодуйте дані перед їх відображенням на сторінці, щоб браузер не інтерпретував їх як виконуваний код. Це може допомогти запобігти XSS-атакам, гарантуючи, що дані розглядаються як звичайний текст, а не як код.

4. Шифруйте конфіденційні дані

Завжди шифруйте конфіденційні дані перед їх зберіганням у вебсховищі. Використовуйте надійний алгоритм шифрування та безпечно керуйте ключами шифрування. Розгляньте можливість використання бібліотеки, такої як CryptoJS, для шифрування та дешифрування.

5. Використовуйте безпечні канали зв'язку (HTTPS)

Переконайтеся, що ваш вебсайт використовує HTTPS для шифрування всього зв'язку між браузером та сервером. Це захищає дані від прослуховування та підміни. HTTPS є важливим для захисту даних користувачів та забезпечення безпеки вашого вебдодатку.

6. Впроваджуйте захист від CSRF

Захищайтеся від CSRF-атак, впроваджуючи CSRF-токени або використовуючи атрибут SameSite для файлів cookie. Це не дозволяє зловмисникам обманом змусити користувачів виконувати дії на вашому вебсайті без їхнього відома чи згоди.

7. Регулярно перевіряйте свої практики безпеки

Проводьте регулярні аудити безпеки та тестування на проникнення для виявлення та усунення потенційних вразливостей у вашому вебдодатку. Це допомагає проактивно виявляти слабкі місця та забезпечувати безпеку вашого додатку.

8. Розгляньте використання HttpOnly cookies для керування сесіями

Для керування сесіями, особливо для токенів автентифікації, розгляньте можливість використання HttpOnly cookies замість LocalStorage або SessionStorage. HttpOnly cookies недоступні через JavaScript, що забезпечує кращий захист від XSS-атак. Якщо ви ПОВИННІ зберігати інформацію про автентифікацію у вебсховищі, шифруйте її належним чином і розглядайте коротші терміни дії. Ви можете зберігати токен оновлення в localStorage, а токен доступу в SessionStorage. Токен доступу може бути короткоживучим. Коли термін дії токена доступу закінчується, токен оновлення можна використовувати для отримання нового токена доступу. Ця стратегія мінімізує наслідки у випадку витоку.

9. Навчайте користувачів найкращим практикам безпеки

Інформуйте користувачів про важливість використання надійних паролів, уникнення підозрілих посилань та своєчасного оновлення програмного забезпечення. Освічені користувачі з більшою ймовірністю розпізнають та уникнуть спроб фішингу та інших загроз безпеці. Переконайтеся, що користувачі розуміють ризики, пов'язані з використанням громадських комп'ютерів та незахищених мереж.

LocalStorage проти SessionStorage: порівняльний аналіз безпеки

Хоча і LocalStorage, і SessionStorage вразливі до схожих загроз безпеці, існують деякі ключові відмінності в їхніх наслідках для безпеки:

• Життєвий цикл: SessionStorage пропонує дещо кращий профіль безпеки, оскільки дані автоматично видаляються після завершення сесії браузера. Це зменшує вікно можливостей для зловмисника викрасти дані. LocalStorage, з іншого боку, зберігає дані необмежено довго, що робить його більш привабливою ціллю для зловмисників.
• Випадки використання: Типи даних, що зазвичай зберігаються в LocalStorage (наприклад, налаштування користувача), можуть бути менш конфіденційними, ніж дані, що зберігаються в SessionStorage (наприклад, токени сесії). Однак це не завжди так, і важливо оцінювати конфіденційність даних, що зберігаються в кожному типі сховища.
• Вектори атак: Вектори атак для LocalStorage та SessionStorage схожі, але наслідки успішної атаки можуть бути більшими для LocalStorage через постійний характер даних.

Зрештою, вибір між LocalStorage та SessionStorage залежить від конкретних вимог вашого додатку та конфіденційності даних, що зберігаються. Незалежно від того, який тип сховища ви оберете, вкрай важливо впровадити відповідні заходи безпеки для захисту даних користувачів.

Висновок

LocalStorage та SessionStorage надають цінні можливості для зберігання даних на стороні клієнта для вебдодатків. Однак важливо усвідомлювати ризики безпеки, пов'язані з вебсховищем, та впроваджувати відповідні заходи для захисту даних користувачів. Дотримуючись найкращих практик, викладених у цій статті, ви можете значно зменшити ризик XSS-атак, CSRF-атак та інших загроз безпеці. Пам'ятайте, що веббезпека — це безперервний процес, і важливо бути в курсі останніх загроз та вразливостей. Розгляньте можливість впровадження цих заходів для вебдодатку, призначеного для глобальної аудиторії — наприклад, враховуйте налаштування користувача щодо мови та регіональних параметрів, що зберігаються в localStorage, та тимчасову інформацію про кошик для покупок, що зберігається в sessionStorage, для локалізованого досвіду електронної комерції в різних регіонах. Надаючи пріоритет безпеці, ви можете створювати вебдодатки, які є одночасно функціональними та безпечними.