Hướng dẫn an toàn WebAssembly cho người mới bắt đầu

Xin chào, các bạn đang theo đuổi lập trình! Hôm nay, chúng ta sẽ khám phá thế giới kỳ diệu của an toàn WebAssembly. Đừng lo lắng nếu bạn chưa bao giờ viết một dòng mã trước đây - tôi sẽ là người bạn thân thiện dẫn đường cho bạn trong hành trình này, giải thích từng bước một. Vậy, chúng ta hãy bắt đầu!

WebAssembly là gì?

Trước khi chúng ta nói về an toàn, hãy hiểu xem WebAssembly (hoặc WASM, viết tắt) thực sự là gì. Hãy tưởng tượng bạn có một động cơ siêu nhanh, nhưng nó chỉ hoạt động với một loại nhiên liệu cụ thể. WebAssembly giống như một bộ chuyển đổi kỳ diệu cho phép động cơ này chạy với bất kỳ loại nhiên liệu nào. Trong thế giới các trình duyệt web, nó cho phép các chương trình được viết bằng các ngôn ngữ như C++ hoặc Rust chạy với tốc độ gần như bản địa.

Tại sao an toàn lại quan trọng trong WebAssembly

Hiện tại, bạn có thể tự hỏi, "Tại sao chúng ta cần lo lắng về an toàn trong WebAssembly?" Hãy để tôi kể cho bạn một câu chuyện nhỏ.

Ngày xửa ngày xưa, trong xứ sở internet, có một ngôi城堡 beautiful called "Browser Kingdom." Người dân của vương quốc này (đó là chúng ta, người dùng) yêu thích việc truy cập các trang web khác nhau. Nhưng một số kẻ xấu muốn gây rối. WebAssembly giống như một vũ khí mới, mạnh mẽ mà cả người tốt và kẻ xấu đều có thể sử dụng. Vì vậy, chúng ta cần đảm bảo rằng nó được sử dụng an toàn!

Vấn đề với mã được biên dịch từ WASM

Hãy xem xét một số thách thức an toàn mà mã WebAssembly gặp phải:

1. An toàn bộ nhớ

WebAssembly hoạt động trong một sandbox, giống như một sân chơi có tường cao. Nhưng đôi khi, những kẻ tấn công khéo léo tìm cách nhìn qua những bức tường này.

(module
(memory 1)
(func $unsafe_access (param $index i32)
(i32.store (local.get $index) (i32.const 42))
)
(export "unsafe_access" (func $unsafe_access))
)

Trong ví dụ này, hàm unsafe_access có thể ghi vào bất kỳ vị trí bộ nhớ nào. Nếu kẻ tấn công kiểm soát tham số $index, họ có thể ghi ra ngoài khu vực bộ nhớ được phép.

2. Tính toàn vẹn luồng điều khiển

Hãy tưởng tượng bạn đang theo một bản đồ trong mê cung. Tính toàn vẹn luồng điều khiển đảm bảo bạn không thể đột ngột dịch chuyển đến một phần khác của mê cung.

(module
(func $vulnerable_function (param $input i32) (result i32)
(if (result i32)
(i32.eq (local.get $input) (i32.const 42))
(then (i32.const 1))
(else (i32.const 0))
)
)
(export "vulnerable_function" (func $vulnerable_function))
)

Hàm này看起来 an toàn, nhưng nếu kẻ tấn công có thể manipulates the stack, họ có thể nhảy đến các vị trí mã ngẫu nhiên.

3. Rò rỉ thông tin

Các mô-đun WebAssembly đôi khi có thể tiết lộ nhiều thông tin hơn mức cần thiết, giống như một người bạn hay nói chuyện và vô tình lộ bí mật.

(module
(func $leak_info (param $secret i32) (result i32)
(i32.add (local.get $secret) (i32.const 1))
)
(export "leak_info" (func $leak_info))
)

Hàm này cộng 1 vào giá trị bí mật và trả về kết quả. Kẻ tấn công có thể đoán được bí mật bằng cách phân tích đầu ra.

4. Tấn công kênh bên

Đây giống như nghe lén một cuộc trò chuyện bằng cách lắng nghe các âm vang,而不是 actual words.

(module
(func $timing_vulnerable (param $password i32) (result i32)
(local $i i32)
(local $result i32)
(local.set $result (i32.const 1))
(loop $check
(br_if $check
(i32.and
(i32.lt_u (local.get $i) (i32.const 32))
(i32.eq
(i32.load8_u (local.get $i))
(i32.load8_u (i32.add (local.get $password) (local.get $i)))
)
)
)
(local.set $i (i32.add (local.get $i) (i32.const 1)))
)
(local.get $result)
)
(export "timing_vulnerable" (func $timing_vulnerable))
)

Hàm này so sánh mật khẩu từng byte. Kẻ tấn công có thể đoán được mật khẩu bằng cách đo lường thời gian chạy của hàm.

Cách tốt nhất để đảm bảo an toàn trong WebAssembly

Bây giờ chúng ta đã xem xét một số vấn đề, hãy xem cách chúng ta có thể giữ an toàn:

Thực hành	Mô tả
Kiểm tra đầu vào	Luôn kiểm tra đầu vào trước khi xử lý chúng
An toàn bộ nhớ	Sử dụng kiểm tra giới hạn và tránh trực tiếp manipulates bộ nhớ
Biên dịch an toàn	Sử dụng các bộ biên dịch mới nhất với các tính năng an toàn được bật
Kiểm tra mã	Kiểm tra thường xuyên mã WebAssembly để tìm lỗ hổng
Quyền hạn tối thiểu	Chỉ cấp quyền cho các mô-đun WebAssembly những gì chúng thực sự cần
Cập nhật phụ thuộc	Giữ tất cả các thư viện và công cụ cập nhật
Mã hóa	Sử dụng mã hóa cho dữ liệu nhạy cảm
Ghi lại audit	Theo dõi các hoạt động quan trọng để xem xét sau này

Kết luận

WebAssembly là một công nghệ thú vị mang lại nhiều khả năng mới cho phát triển web. Nhưng như Uncle Ben đã nói với Spider-Man, "Với quyền lực lớn đi kèm với trách nhiệm lớn." Bằng cách hiểu các vấn đề an toàn này và tuân theo các thực hành tốt nhất, bạn có thể sử dụng quyền lực của WebAssembly trong khi giữ cho ứng dụng của mình an toàn.

Nhớ rằng, an toàn không phải là một lần - nó là một quá trình liên tục. Hãy luôn tò mò, tiếp tục học hỏi và luôn tìm kiếm các kỹ thuật an toàn mới. Ai biết được? Bạn có thể là người phát hiện ra điều lớn tiếp theo trong an toàn WebAssembly!

Chúc các bạn lập trình vui vẻ và an toàn trong thế giới kỹ thuật số!

Credits: Image by storyset