使用 Trusted Types 防止基于 DOM 的跨站点脚本漏洞

减小应用程序的 DOM XSS 攻击面。

Mar 25, 2020

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为什么应关注？ #

基于 DOM 的跨站点脚本 (DOM XSS) 是最常见的 Web 安全漏洞之一，并且您的应用程序很容易将其引入。Trusted Types 默认对危险的 Web API 函数加以保护，从而提供了编写、安全审核和维护无 DOM XSS 漏洞的应用程序的工具。Chrome 83 支持 Trusted Types，其他浏览器可以使用 polyfill。有关最新的跨浏览器支持信息，请参阅浏览器兼容性。

背景 #

多年来， DOM XSS 一直是最普遍和最危险的 Web 安全漏洞之一。

有两组不同的跨站点脚本。一些 XSS 漏洞是服务器端代码引起的，这些代码不安全地创建了形成网站的 HTML 代码。另外一些漏洞的根本原因在于客户端，其中的 JavaScript 代码对用户控制的内容调用了危险的函数。

为了防止服务器端 XSS，不要通过连接字符串来生成 HTML，而是使用安全的上下文自动转义模板库。对于不可避免发生的错误，使用基于 nonce 的内容安全策略来进一步缓解。

现在，浏览器还可以通过 Trusted Types 帮助防止客户端（也称为基于 DOM）XSS。

API 简介 #

Trusted Types 的工作原理是锁定以下有风险的接收器函数。您可能已经认出其中一些，因为浏览器供应商和 Web 框架已经出于安全原因引导您避免使用这些功能。

脚本操作：
<script src> 和设置 <script> 元素的文本内容。
从字符串生成 HTML ：

innerHTML、outerHTML、insertAdjacentHTML、<iframe> srcdoc、document.write、document.writeln 和 DOMParser.parseFromString
执行插件内容：
<embed src>、<object data> 和 <object codebase>
运行时 JavaScript 代码编译：
eval、setTimeout、setInterval、new Function()

Trusted Types 要求您在将数据传递给上述接收器函数之前对其进行处理。仅使用字符串将失败，因为浏览器不知道数据是否可信：

错误做法

anElement.innerHTML  = location.href;

启用 Trusted Types 后，浏览器会抛出 *TypeError*，并阻止将 DOM XSS 接收器与字符串一起使用。

要表示数据已被安全处理，请创建一个特殊对象 - Trusted Type。

正确做法

anElement.innerHTML = aTrustedHTML;

启用 Trusted Types 后，浏览器对于需要 HTML 片段的接收器将接受 `TrustedHTML` 对象，对于其他敏感接收器接受 `TrustedScript` 和 `TrustedScriptURL` 对象。

Trusted Types 大大减小了应用程序的 DOM XSS 攻击面。它简化了安全审核，并允许您在浏览器中在运行时编译、lint 或捆绑代码时强制执行基于类型的安全检查。

如何使用 Trusted Types #

准备内容安全策略违规报告 #

您可以部署报告收集器（例如开源的 go-csp-collector），或使用具有同等功能的商业工具。还可以在浏览器中调试违规：

window.addEventListener('securitypolicyviolation',
    console.error.bind(console));

添加仅报告 CSP 标头 #

将以下 HTTP 响应标头添加到要迁移到 Trusted Types 的文档。

Content-Security-Policy-Report-Only: require-trusted-types-for 'script'; report-uri //my-csp-endpoint.example

现在，所有违规都已报告给 //my-csp-endpoint.example，但网站继续工作。下一节将解释 //my-csp-endpoint.example 的工作原理。

识别 Trusted Types 违规 #

从现在开始，每次 Trusted Types 检测到违规时，都会向配置的 report-uri 发送报告。例如，当应用程序将一个字符串传递给 innerHTML 时，浏览器会发送以下报告：

{
"csp-report": {
    "document-uri": "https://my.url.example",
    "violated-directive": "require-trusted-types-for",
    "disposition": "report",
    "blocked-uri": "trusted-types-sink",
    "line-number": 39,
    "column-number": 12,
    "source-file": "https://my.url.example/script.js",
    "status-code": 0,
    "script-sample": "Element innerHTML <img src=x"
}
}

这表示在 https://my.url.example/script.js 的第 39 行，使用以 <img src=x 开头的字符串调用了 innerHTML。此信息应该可以帮助您缩小可能会引入 DOM XSS 并需要更改的代码范围。

修复违规 #

有几个选项用于修复 Trusted Type 违规。您可以删除违规代码，使用库，创建 Trusted Type 策略，或者创建默认策略作为最后手段。

重写违规代码 #

也许不再需要不合规的功能，或者以现代方式（不使用易出错的函数）重写这些功能？

错误做法

el.innerHTML = '<img src=xyz.jpg>';

正确做法

el.textContent = '';
const img = document.createElement('img');
img.src = 'xyz.jpg';
el.appendChild(img);

使用库 #

一些库已经生成了可以传递给接收器函数的 Trusted Types。例如，可以使用 DOMPurify 清理 HTML 片段，删除 XSS 有效载荷。

import DOMPurify from 'dompurify';
el.innerHTML = DOMPurify.sanitize(html, {RETURN_TRUSTED_TYPE: true});

DOMPurify 支持 Trusted Types，并将返回包装在 TrustedHTML 对象中的经过清理的 HTML，以使浏览器不会产生违规。

创建 Trusted Type 策略 #

有时，无法删除功能，并且没有库来清理值和创建 Trusted Type。在这种情况下，请自行创建 Trusted Type 对象。

为此，首先创建一个策略。策略是 Trusted Types 的工厂，会对其输入强制执行某些安全规则：

if (window.trustedTypes && trustedTypes.createPolicy) { // Feature testing
  const escapeHTMLPolicy = trustedTypes.createPolicy('myEscapePolicy', {
    createHTML: string => string.replace(/\</g, '<')
  });
}

此代码创建了一个名为 myEscapePolicy 的策略，该策略可以通过其 createHTML() 函数生成 TrustedHTML 对象。所定义的规则将对 <字符进行 HTML 转义，以防止创建新的 HTML 元素。

按如下方式使用策略：

const escaped = escapeHTMLPolicy.createHTML('<img src=x onerror=alert(1)>');
console.log(escaped instanceof TrustedHTML);  // true
el.innerHTML = escaped;  // '<img src=x onerror=alert(1)>'

使用默认策略 #

有时无法更改出错的代码。例如，如果从 CDN 加载第三方库，就会出现这种情况。在这种情况下，请使用默认策略：

if (window.trustedTypes && trustedTypes.createPolicy) { // Feature testing
  trustedTypes.createPolicy('default', {
    createHTML: (string, sink) => DOMPurify.sanitize(string, {RETURN_TRUSTED_TYPE: true})
  });
}

只要在仅接受 Trusted Type 的接收器中使用字符串，就会使用名为 default 的策略。

切换到强制执行内容安全策略 #

当应用程序不再产生违规时，可以开始强制执行 Trusted Types：

Content-Security-Policy: require-trusted-types-for 'script'; report-uri //my-csp-endpoint.example

瞧！现在，无论 Web 应用程序有多复杂，唯一可能引入 DOM XSS 漏洞的是您的某个策略中的代码 - 您可以通过限制策略创建来进一步锁定该漏洞。

进阶阅读 #

Last updated: Mar 25, 2020 — Improve article

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