샌드박스 처리된 iframe에서 eval() 사용

Chrome의 확장 프로그램 시스템은 상당히 엄격한 기본 콘텐츠 보안 정책 (CSP)을 적용합니다. 정책 제한사항은 간단합니다. 스크립트를 인라인에서 별도의 JavaScript 파일로 이동해야 하고, 인라인 이벤트 핸들러를 addEventListener를 사용하도록 변환해야 하며, eval()는 사용 중지됩니다.

하지만 다양한 라이브러리에서 성능 최적화와 표현의 용이성을 위해 new Function()와 같은 eval() 및 eval 유사 구조를 사용합니다. 템플릿 라이브러리는 특히 이러한 구현 스타일에 취약합니다. Angular.js와 같은 일부 프레임워크는 기본적으로 CSP를 지원하지만, 많은 인기 프레임워크는 아직 확장 프로그램의 eval 없는 세계와 호환되는 메커니즘으로 업데이트되지 않았습니다. 따라서 이 기능 지원을 삭제하는 것이 개발자에게 예상보다 더 큰 문제가 되었습니다.

이 문서에서는 보안을 저해하지 않고 프로젝트에 이러한 라이브러리를 포함하는 안전한 메커니즘으로 샌드박스를 소개합니다.

샌드박스를 사용해야 하는 이유

eval은 확장 프로그램 내에서 위험합니다. 실행되는 코드가 확장 프로그램의 높은 권한 환경에 있는 모든 항목에 액세스할 수 있기 때문입니다. 사용자의 보안과 개인 정보 보호에 심각한 영향을 미칠 수 있는 강력한 browser.* API가 많이 있습니다. 단순한 데이터 유출은 가장 작은 걱정거리입니다. 제공되는 솔루션은 eval가 확장 프로그램의 데이터나 확장 프로그램의 가치 높은 API에 액세스하지 않고 코드를 실행할 수 있는 샌드박스입니다. 데이터도 API도 없어도 문제없습니다.

이를 위해 확장 프로그램 패키지 내의 특정 HTML 파일을 샌드박스로 지정합니다. 샌드박스 처리된 페이지가 로드될 때마다 고유 출처로 이동되며 browser.* API에 대한 액세스가 거부됩니다. iframe를 통해 이 샌드박스 처리된 페이지를 확장 프로그램에 로드하면 메시지를 전달하고, 메시지에 따라 어떤 방식으로든 작동하도록 하고, 결과를 다시 전달할 때까지 기다릴 수 있습니다. 이 간단한 메시지 메커니즘은 확장 프로그램의 워크플로에 eval 기반 코드를 안전하게 포함하는 데 필요한 모든 것을 제공합니다.

샌드박스 만들기 및 사용

코드로 바로 들어가고 싶다면 샌드박싱 샘플 확장 프로그램을 가져와 시작하세요. Handlebars 템플릿 라이브러리를 기반으로 빌드된 작은 메시지 API의 작동하는 예시이며 시작하는 데 필요한 모든 것을 제공합니다. 좀 더 자세한 설명이 필요하신 분들을 위해 샘플을 함께 살펴보겠습니다.

매니페스트의 파일 나열

샌드박스 내에서 실행되어야 하는 각 파일은 sandbox 속성을 추가하여 확장 프로그램 매니페스트에 나열해야 합니다. 이는 중요한 단계이며 잊기 쉬우므로 샌드박스 처리된 파일이 매니페스트에 나열되어 있는지 다시 한번 확인하세요. 이 샘플에서는 'sandbox.html'이라는 이름의 파일을 샌드박싱합니다. 매니페스트 항목은 다음과 같습니다.

{
  ...,
  "sandbox": {
     "pages": ["sandbox.html"]
  },
  ...
}

샌드박스 파일 로드

샌드박스 처리된 파일로 흥미로운 작업을 하려면 확장 프로그램의 코드로 주소를 지정할 수 있는 컨텍스트에 파일을 로드해야 합니다. 여기서 sandbox.html은 iframe를 사용하여 확장 프로그램 페이지에 로드되었습니다. 페이지의 JavaScript 파일에는 브라우저 작업이 클릭될 때마다 페이지에서 iframe를 찾아 contentWindow에서 postMessage()를 호출하여 샌드박스로 메시지를 전송하는 코드가 포함되어 있습니다. 메시지는 context, templateName, command의 세 가지 속성이 포함된 객체입니다. 잠시 후에 context와 command에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

service-worker.js:

browser.action.onClicked.addListener(() => {
  browser.tabs.create({
    url: 'mainpage.html'
  });
  console.log('Opened a tab with a sandboxed page!');
});

extension-page.js:

let counter = 0;
document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
  document.getElementById('reset').addEventListener('click', function () {
    counter = 0;
    document.querySelector('#result').innerHTML = '';
  });

  document.getElementById('sendMessage').addEventListener('click', function () {
    counter++;
    let message = {
      command: 'render',
      templateName: 'sample-template-' + counter,
      context: { counter: counter }
    };
    document.getElementById('theFrame').contentWindow.postMessage(message, '*');
  });

위험한 행동을 함

sandbox.html가 로드되면 Handlebars 라이브러리를 로드하고 Handlebars에서 제안하는 방식으로 인라인 템플릿을 만들고 컴파일합니다.

extension-page.html:

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <script src="mainpage.js"></script>
    <link href="styles/main.css" rel="stylesheet" />
  </head>
  <body>
    <div id="buttons">
      <button id="sendMessage">Click me</button>
      <button id="reset">Reset counter</button>
    </div>

    <div id="result"></div>

    <iframe id="theFrame" src="sandbox.html" style="display: none"></iframe>
  </body>
</html>

sandbox.html:

   <script id="sample-template-1" type="text/x-handlebars-template">
      <div class='entry'>
        <h1>Hello</h1>
        <p>This is a Handlebar template compiled inside a hidden sandboxed
          iframe.</p>
        <p>The counter parameter from postMessage() (outer frame) is:
          </p>
      </div>
    </script>

    <script id="sample-template-2" type="text/x-handlebars-template">
      <div class='entry'>
        <h1>Welcome back</h1>
        <p>This is another Handlebar template compiled inside a hidden sandboxed
          iframe.</p>
        <p>The counter parameter from postMessage() (outer frame) is:
          </p>
      </div>
    </script>

이 경우 실패하지 않습니다. Handlebars.compile가 new Function를 사용하게 되더라도 예상대로 작동하며 templates['hello']에 컴파일된 템플릿이 생성됩니다.

결과 다시 전달

확장 프로그램 페이지에서 명령어를 수락하는 메시지 리스너를 설정하여 이 템플릿을 사용할 수 있도록 합니다. 전달된 command를 사용하여 수행해야 할 작업을 결정합니다. 렌더링 외에 템플릿을 만드는 등의 작업을 할 수도 있습니다. 어떤 방식으로든 관리할 수 있습니다. context는 렌더링을 위해 템플릿에 직접 전달됩니다. 렌더링된 HTML은 확장 프로그램 페이지에 다시 전달되므로 확장 프로그램이 나중에 유용하게 사용할 수 있습니다.

 <script>
      const templatesElements = document.querySelectorAll(
        "script[type='text/x-handlebars-template']"
      );
      let templates = {},
        source,
        name;

      // precompile all templates in this page
      for (let i = 0; i < templatesElements.length; i++) {
        source = templatesElements[i].innerHTML;
        name = templatesElements[i].id;
        templates[name] = Handlebars.compile(source);
      }

      // Set up message event handler:
      window.addEventListener('message', function (event) {
        const command = event.data.command;
        const template = templates[event.data.templateName];
        let result = 'invalid request';

       // if we don't know the templateName requested, return an error message
        if (template) {
          switch (command) {
            case 'render':
              result = template(event.data.context);
              break;
            // you could even do dynamic compilation, by accepting a command
            // to compile a new template instead of using static ones, for example:
            // case 'new':
            //   template = Handlebars.compile(event.data.templateSource);
            //   result = template(event.data.context);
            //   break;
              }
        } else {
            result = 'Unknown template: ' + event.data.templateName;
        }
        event.source.postMessage({ result: result }, event.origin);
      });
    </script>

확장 프로그램 페이지로 돌아가면 이 메시지를 수신하고 전달된 html 데이터를 사용하여 흥미로운 작업을 실행합니다. 이 경우 알림을 통해 에코하지만 확장 프로그램의 UI의 일부로 이 HTML을 안전하게 사용할 수 있습니다. innerHTML를 통해 삽입하는 것은 샌드박스 내에서 렌더링된 콘텐츠를 신뢰하므로 심각한 보안 위험을 초래하지 않습니다.

이 메커니즘을 사용하면 템플릿을 간단하게 만들 수 있지만 템플릿에만 국한되지는 않습니다. 엄격한 콘텐츠 보안 정책에서 바로 작동하지 않는 코드는 샌드박스 처리할 수 있습니다. 실제로 프로그램을 올바르게 실행하는 데 필요한 최소 권한 집합으로 각 부분을 제한하기 위해 올바르게 실행되는 확장 프로그램의 구성요소를 샌드박스 처리하는 것이 유용한 경우가 많습니다. Google I/O 2012의 안전한 웹 앱 및 Chrome 확장 프로그램 작성 프레젠테이션에서는 이러한 기술의 실제 사례를 보여주며 56분 동안 시청할 가치가 있습니다.