HACK80 首页  立即注册  登录
现在注册
已注册用户请  登录
HACK80    技术文档

构建一个安全的 JavaScript 沙箱

  •   djg222000 ·2018-1-9 21:49:07·751 次点击 ·阅读模式     

    马上注册,加入HACK80!与我们一起交流。

    您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

    x
    在 Node.js 中有一个模块叫做 VM,它提供了几个 API,允许代码在 V8 虚拟机上下文中运行,如:
    vm.Script 中的代码是预编译好的,通过 vm.createContext 将代码加载到一个上下文环境中,置入沙箱(sandbox),然后通过 script.runInContext 执行代码,整个操作都在封闭的 VM 中进行。这是 Node.js 提供给我们的便捷功能。
    那么,在浏览器环境中呢?是否也能做到将代码运行在沙箱中?本文带着大家来探索一番。
    代码编译工具邪恶的 eval
    eval 函数可以将一个 Javascript 字符串视作代码片段执行,不过它存在诸多问题,如调试困难、性能问题等,并且它在运行时可以访问闭包环境和全局作用域,存在代码注入的安全风险,作为沙箱,这也是我们不期望看到的。eval 虽然好用,但是经常被滥用,在这里我们不多讨论它。
    new Function
    Function 构造函数会创建一个新的函数对象,它可以作为 eval 的替代品:
    返回的 fn 是一个定义好的函数,最后一个参数为函数体。它和 eval 不太一样:
    • fn 是一段编译好的代码,可以直接执行,而 eval 需要编译一次
    • fn 没有对所在闭包的作用域访问权限,不过它依然能够访问全局作用域
    如何阻止它访问全局作用域呢?
    with 关键词
    with 是阻止程序访问上一级作用域的一道防火墙:
    如上代码,code 被执行时,首先会寻找 sandbox 中的变量,如果不存在,会往上追溯 global 对象,虽然有一道防火墙,但是依然不能阻止 fn 访问全局作用域。
    似乎在 ECMAScript 5 中掌握的知识已经不足以解决 code 逃逸沙箱的问题了,此时我们可以把焦点放在 ES6 提供的新特性上。
    ES6 Proxy
    ES6 中提供了一个 Proxy 函数,它是访问对象前的一个拦截器,下面举一个简单的栗子:
    代码中,Proxy 给 {} 设置了属性访问拦截器,倘若访问的属性为 a 则返回 1,否则走正常程序。
    这里我们可以使用 proxy 对访问做拦截处理,sandbox 本不存在的属性会追溯到全局变量上访问,此时我们可以欺骗程序,告诉它这个「不存在的属性」是存在的,于是有了下面的代码:
    似乎这么做就可以了,但既然用到了 ES6 的特性,我们便不能忽略 ES6 中一个可以控制 with 关键词行为的变量。
    Symbol.unscopables
    Symbol 是 JS 的第七种数据类型,它能够产生一个唯一的值,同时也具备一些内建属性,这些属性可以用来进行元编程(meta programming),即对语言本身编程,影响语言行为。其中一个内建属性 Symbol.unscopables,通过它可以影响 with 的行为。
    上面对 A 设置做了 Symbol.unscopables 的设定,声明 foo 属性在 A 上是不存在的,从而使得代码从 with 中逃逸。对此,我们需要对它做一层加固:
    存在的漏洞
    不过,这里还存在两个逻辑漏洞:
    • code 中可以提前关闭 sandbox 的 with 语境,如 ‘} alert(this); {‘;
    • code 中可以使用 eval 和 new Function 直接逃逸
    对于第一个问题,我们可以通过堆栈深度检测:
    事实上,这样做依然不严谨,比如代码注释中出现花括号问题,如 /*{*/’} alert(this); {‘/*}*/;而对于第二个问题,暂时还没有什么好的办法,尤其是 Function,它可以通过很多方式构造出来:
    最后
    灵活是 Javascript 这门语言的特性,也是它难以被掌控的主要原因,这点可以从文中各种沙箱逃逸方式就能看出。ES6 提供了很多新的特性,本文以沙箱为切入点,带着大家学习了几个函数和属性,希望读者有些收获。
    本文没有得到一个完美的答案,但是这个问题依然值得思考和研究。
    有一个比较不错的思路是,通过 iframe 执行代码,执行的结果通过 postMessage 函数通讯传输给操作者。并且 iframe 还提供了很多可供设置的安全参数,如 allow-scripts, allow-forms, allow-same-origin, allow-top-navigation 等等,方便我们对沙箱做安全控制。

    751 次点击  
    收藏  转播  分享
    添加一条新回复
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

    本节点积分规则
    QQ
    小黑屋   ·   手机版   ·   215 人在线 最高记录 5500   ·   TOP
    我们很年轻,但我们有信念、有梦想!

      我们坚信只有今天付出了,才有机会看到明天的太阳!现在!加入我们,给你一个气氛优秀的技术圈子。  
    GMT+8, 2018-7-22 12:51, Processed in 0.044385 second(s), 18 queries .