Dropbox 的 Web 安全防护策略之四：第三方接入与权限分离

【编者的话】Dropbox 的 Web 安全防护措施之一是使用基于内容的安全策略（CSP）。Dropbox 的安全工程师 Devdatta Akhawe 通过四篇文章，介绍了 CSP 在 Dropbox 中推广的细节和经验。Dropbox 的 CSP 原则大大降低了 XSS 和内容注入攻击的风险。不过，大规模使用比较严苛的 CSP 规则将面临诸多挑战。我们希望通过这四篇 CSP 系列文章，将 Dropbox 在实践 CSP 过程中的收获分享给广大开发社区的朋友们。第一篇文章主要介绍如何在规则中设置报表筛选管线来标记错误；第二篇介绍 Dropbox 如何在上述规则中配置随机数及缓解unsafe-inline带来的安全风险；第三篇介绍如何降低unsafe-eval造成的风险，以及介绍 Dropbox 所开发的开源补丁；最后一篇介绍在权限分离机制下，如何减小第三方软件接入时的风险。本篇是该系列文章的第四篇，主要介绍在权限分离机制下，如何减小第三方软件接入时的风险。

在本系列之前的几篇文章中，我们讨论了 Dropbox 配置 CSP 的经验，着重介绍了控制脚本源的 script-src 指令。通过锁定脚本源白名单、配置随机数源以及限制 unsafe-eval 风险等措施，Dropbox 的 CSP 规则有效地缓解了 XSS 注入攻击。在所支持的浏览器中，只有来自于我们自己的网站、CDN 或其他受信第三方的代码可以在 Dropbox 的网页应用中运行。

然而，配置 CSP 同时使用第三方接入又有其特有的风险与挑战。在本篇文章中，我们会讨论如何用 HTML5 权限分离的方法来解决此问题。

第三方接入的风险

首先举一个例子来说明在我们网站上运行的第三方接入代码：企业版Dropbox 中有一个 SnapEngage 提供的即时聊天小工具，根据网页应用与 SnapEngage 集成的机制，我们在 HTML 页的脚本节点中插入了以下代码。

 
var se = document.createElement('script');
se.type = 'text/javascript';
se.async = true;
se.src = '//storage.googleapis.com/code.snapengage.com/js/' + chatId + '.js';
se.onload = se.onreadystatechange = function() { ... //elided 
var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; 
s.parentNode.insertBefore(se, s);
 

上面的代码生成了指向 SnapEngage 库的脚本节点，同时设置了 onload 处理器，并将节点插入到页面中。载入的 JavaScript 库接下来生成显示聊天工具的标记和相关的事件处理器，并把它们插入到页面中。

这一过程存在着两个关键的问题。首先，聊天工具的标记和事件处理器并未使用 CSP 规则，因此，如果聊天工具使用了 eval 或内联事件处理器，我们的 CSP 规则便会阻止启动聊天工具。当我们第一次在 Dropbox 网站上为 script-src 配置随机数时，嵌入了聊天工具的页面不得不禁用 CSP 规则，这也就增加了页面遭受 XSS 攻击的风险。

另一个问题是一个不易察觉的威胁：该过程增加了 Dropbox 的可信计算基，最终包含了SnapEngage 的服务器。根据同源策略，所有运行在www.dropbox.com 源上的代码拥有相同的权限。增加可信计算基实质上隐性地增加了安全风险。未来的网络平台提升方法可以降低这一类的安全风险，但该方法目前仍在万维网联盟（W3C）内部讨论。

我们很了解上述风险，Dropbox 第三方接入的提供者也对自身进行了全面审查，并且强制执行了安全条约。但在实际中，仍然存在某些第三方提供者并未认真执行安全检查的情况，本着对用户负责的态度，我们认为此类数据安全风险过高无法接受，必须采取相应措施降低风险。

对此，一个可行的解决方案是，只将接入代码复制到我们的服务器中，同时修改聊天工具，使之去掉内联事件处理器。然而这种侵入式的解决方法代价巨大，更为糟糕的是，只要聊天工具升级更新，Dropbox 就必须人工进行检查和提交代码。如果将这个步骤自动完成，那么同样会产生许多安全隐患。

补救方法：权限分离

我们使用权限分离的方法来解决第三方接入所带来的问题，其核心思想很简单：在无权限的源（origin）中运行第三方代码，避免了直接在Dropbox 源中运行第三方代码。第三方代码通过iframe 接入网站，iframe 间的通信使用postMessage 函数。Dropbox 源提供更小的受信API，在不降低安全性的前提下保证了相关功能。

这同 OpenSSH 和 Google Chrome 的权限分离架构很类似，无权限的子进程与无权限的源通信，有权限的进程与有权限的（Dropbox）源通信。不过与库应用中使用的 IPC 机制不同，我们使用 postMessage 实现 iframe 间的通信。

具体来看一下 SnapEngage 接入到底怎样做到了权限分离。当载入一个含有 SnapEngage 聊天工具的网页时， https://www.dropbox.com 源中的代码生成一个指向 https://www.dbxsnapengage.com 的 iframe。接下来，dbxsnapengage.com 上的代码载入 SnapEngage 聊天工具。iframe 自带的 CSS 隐藏聊天工具的边框，看起来聊天工具便和 Dropbox 网页天衣无缝地组合在了一起。

当然，这种方法的效率并不高。为了维护相关功能，聊天工具需要和主页集成。比方说，我们希望只在用户点击页面顶端的“Chat”按钮时，聊天工具才显示出来。之前的 JavaScript 代码通过监测“Chat”按钮上的按键动作，调用 startSupportChat 函数来实现该功能。

 
function startSupportChat() {
    SnapEngage.setWidgetId(SUPPORT_ID);
    SnapEngage.setUserEmail(chatData.Email, true)
    SnapEngage.startChat("How can we help you today?")
}
 

startSupportChat 函数会调用初始化聊天功能的相关 SnapEngage 代码。由于 SnapEngage 代码运行在 dbxsnapengage.com 上，这个函数并没有产生任何效果，也不存在于 www.dropbox.com 当中。我们对此的做法是，在 www.dropbox.com 上修改代码来给 iframe 发送消息。

 
DropboxSnapEngage.startSupportChat = function() {
    this.chatRequested = true;
    DropboxSnapEngage.showSnapEngageIframe();
    return DropboxSnapEngage.sendMessage({
        'message_type': 'startSupportChat',
        'chatData': this.chatData
    });
};
 
DropboxSnapEngage.sendMessage = function(data) {
    var content_window;
    content_window = DropboxSnapEngage.getSnapEngageIframe().contentWindow;
    return content_window.postMessage(data, this.SNAPENGAGE_IFRAME_ORIGIN);
};
 

上述代码给 dbxsnapengage.com 的 iframe 发送消息。接着，dbxsnapengage.com 通过定义下面的 postMessage 事件处理器来调用 startSupportChat 函数。

 
function receiveMessage(event) {
     if (!validOriginURL(event.origin)) return;
 
     var data = event.data
     switch (data.message_type) {
//elided ...
         case "startSupportChat":
             startSupportChat();
             break;
//elided ...
     }
 }
 

最终的效果为，点击“Chat”按钮后将显示 iframe，并给聊天工具代码发送消息以启动聊天功能。所有的聊天工具代码都运行在无 Dropbox 权限的 dbxsnapengage.com 源中。

以上所讲的仅仅是一个例子，我们在 Dropbox 网站中不同的位置都使用了权限分离的方法，有效地降低了第三方接入（例如，支付服务提供商的接入）所带来的风险。另外，作为第三方提供者的 SnapEngage 不需要做任何的改动，可以继续使用内联事件处理器。这个设计的特点虽然看起来微不足道，但事实上非常重要。我们拥有并运营着 dbxsnapengage.com 域名，也开发完成了跨权限的 postMessage API。

查看英文原文： [CSP] Third Party Integrations and Privilege Separation

编后语

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感谢魏星对本文的审校。

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