nodeIntegrationInSubFrames | Electron 安全

浏览器安全 6个月前 admin

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0x01 简介

大家好，今天和大家讨论 nodeIntegrationInSubFrames , 这个选项看起来和 nodeIntegration 很像，不过后面跟了 InSubFrames ，说明是在 SubFrames 中开启 Node.js

这是一个实验性质的选项，决定是否允许在子页面(iframe)或子窗口(child window)中集成Node.js；预先加载的脚本会被注入到每一个iframe，你可以用 process.isMainFrame 来判断当前是否处于主框架（main frame）中

https://www.electronjs.org/zh/docs/latest/api/structures/browser-window-options

公众号开启了留言功能，欢迎大家留言讨论～

这篇文章也提供了 PDF 版本及 Github ，见文末

0x01 简介
0x02 SubFrames
0x03 测试 iframe

1. 搭建 iframe 服务器
2. 搭建测试环境
3. 测试执行 Node.js
4. 测试预加载脚本
5. 小结

0x04 测试子窗口
0x05 探索可能的子窗口

1. webview 标签
2. WebContentsView
3. object
4. embed

0x06 总结
0x07 PDF 版 & Github
往期文章

0x02 SubFrames

官方文档中 SubFrames 是指 iframe 和子窗口，那 iframe 和子窗口到底是用来干嘛的呢？

其实都是为了在一个页面中嵌入其他页面，例如我想在搜狐的网站中嵌入一段人民日报的新闻页面

这种行为在 Electron 官方文档中叫做 Web 嵌入，关于 web 嵌入，后续我们还会出单独的文章进行讨论

https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTML/Element/iframe

https://www.electronjs.org/zh/docs/latest/tutorial/web-embeds#iframes

iframe 在之前已经参与了很多测试了，在 web 技术中也包含，大家了解得可能已经比较透彻了

通过 iframe 的内容本身有自己独立的上下文(context)，而嵌入它的网页被称为父级浏览上下文，当然这是可以嵌套的，就像物理机里装虚拟机，在虚拟机里又装了虚拟机一个道理，而最终的物理机被称为顶级浏览上下文

在 Electron 之前的测试中，我们只用到了一个窗口，我们一直称之为主窗口，但从逻辑角度来说，没有子窗口的存在，也就没有什么主窗口之说

大家有些时候在使用应用程序的时候，点击某个功能会跳出来一个新的窗口，这个就叫做子窗口

举个例子，我们在电脑版微信中查看公众号文章时，点击文章，会出现一个新的窗口来显示文章内容，而不是在原本的窗口呢，这样原本的窗口可以继续聊天等

nodeIntegrationInSubFrames | Electron 安全

https://www.electronjs.org/zh/docs/latest/api/browser-window#%E7%88%B6%E5%AD%90%E7%AA%97%E5%8F%A3

创建子窗口的方式也比较简单

const { BrowserWindow } = require('electron')

const top = new BrowserWindow()
const child = new BrowserWindow({ parent: top })
child.show()
top.show()

在配置参数中添加 parent: xxx 指定父窗口即可

问题来了，为什么要设置父子窗口呢？

在之前的一些版本中，似乎子窗口会继承父窗口的一些配置，但后来主要是为了生命周期等，简单来说，我把父窗口关了，子窗口也会被关闭或其他设置

该参数要在父窗口初始化是配置，而不是子窗口

0x03 测试 iframe

1. 搭建 iframe 服务器

192.168.31.216

1.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="UTF-8">
</head>
<body>
  <div>
    <h1>iframe 页面 - 1.html</h1>
    <script src="iframe_1.js"></script>
  </div>
</body>
</html>

其中 iframe_1.js

require('child_process').exec('deepin-music');

同时，我们再搭建一个 iframe + window.open 的 2.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
</head>
<body>
  <div>
    <h1>iframe 2.html</h1>
    <script>window.open("http://192.168.31.216/3.html")</script>
  </div>
</body>
</html>

其中 3.html执行 iframe_2.js，打开相册

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="UTF-8">
</head>
<body>
  <div>
    <h1>iframe 页面 - 3.html</h1>
    <script src="iframe_2.js"></script>
  </div>
</body>
</html>

iframe_2.js

require('child_process').exec('deepin-album');

2. 搭建测试环境

关闭 CSP ，关闭 sandbox ，在 index.html 中嵌入 iframe

main.js

// Modules to control application life and create native browser window
const { app, BrowserWindow } = require('electron')
const path = require('node:path')

function createWindow () {
  // Create the browser window.
  const mainWindow = new BrowserWindow({
    width: 800,
    height: 600,
    webPreferences: {
      sandbox: false,
      nodeIntegrationInSubFrames: true,
      preload: path.join(__dirname, 'preload.js')
    }
  })

  // and load the index.html of the app.
  mainWindow.loadFile('index.html')

  // Open the DevTools.
  // mainWindow.webContents.openDevTools()
}

app.whenReady().then(() => {
  createWindow()

  app.on('activate', function () {
    if (BrowserWindow.getAllWindows().length === 0) createWindow()
  })
})

app.on('window-all-closed', function () {
  if (process.platform !== 'darwin') app.quit()
})

index.html

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="UTF-8">
    <!-- https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/CSP -->
    <!-- <meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'; script-src 'self'"> -->
    <title>Hello World!</title>
  </head>
  <body>
    <h1>Hello World!</h1>
    We are using Node.js <span id="node-version"></span>,
    Chromium <span id="chrome-version"></span>,
    and Electron <span id="electron-version"></span>.

    <!-- You can also require other files to run in this process -->
    <script src="./renderer.js"></script>
    <iframe src="http://192.168.31.216/1.html"></iframe>
    <iframe src="http://192.168.31.216/2.html"></iframe>
  </body>
</html>

以上安全配置总结为:

nodeIntegration: false
contextIsolation: true
sandbox: false
nodeIntegrationInSubFrames: true

3. 测试执行 Node.js

执行测试

并没有成功执行，我们尝试将安全限制都放开，看看能不能执行

nodeIntegration: true
contextIsolation: false
sandbox: false
nodeIntegrationInSubFrames: true

这次的结果是 iframe 中的 Node.js 成功执行了，但是 iframe + window.open 打开的窗口执行的 Node.js 代码执行失败了

iframe + window.open 在 Electron 14.0 之前版本是可以执行的

因此想要在 iframe 中执行 iframe ，需要

sandbox: false
nodeIntegration: true
contextIsolation: false
nodeIntegrationInSubFrames: true

缺一不可

这里一定要注意各个安全配置的默认配置，在 2024-04-25左右，我们 NOP Team 向 Electron 报告了一个安全问题，即虽然官网多个地方强调 sandbox 默认在 Electron 20.0.0 版本开始默认被设置为 true ，官网原话是

从 Electron 20 开始，渲染进程默认启用了沙盒，无需进一步配置。

https://www.electronjs.org/zh/docs/latest/tutorial/sandbox

**但是经过我们的测试，这个配置选项在目前最新版本 Electron 30.0.2 及之前的版本中默认并未设置为 true **

目前我们已经等了 Electron 一周了，还没有在 Github 上给我们反馈，所以这篇文章也会在 Electron 确认并修复漏洞后发布

4. 测试预加载脚本

官网还提到一个功能，就是 Preload 会被注入到每一个 iframe

我们在 Preload 中创建一个变量/常量，让 iframe 中的脚本 alert 弹窗显示出来

preload.js

window.iframe1 = "iframe_1 has got the value ";
window.iframe_open = "iframe_window_open has got the value";

修改 iframe_1.js 为

if (window.iframe1 !== undefined) {
    alert(window.iframe1);
} else {
    alert("iframe has got nothing");
}

修改 iframe_2.js 为

if (window.iframe_open !== undefined) {
    alert(window.iframe_open);
} else {
    alert("iframe + window.open has got nothing");
}

关闭大部分安全配置

sandbox: false
nodeIntegration: true
contextIsolation: false
nodeIntegrationInSubFrames: true

执行测试

结果与上面一致，iframe 本身成功获取到了 Preload 中的内容， iframe + window.open 获取失败

iframe + window.open 在 Electron 14.0 之前版本是可以成功获取的

测试一下不同安全配置下，iframe 获取 preload 脚本中的内容的情况

经过测试，发现 nodeIntegrationInSubFrames 让 iframe 获取 preload 中暴露的方法和值只和 nodeIntegrationInSubFrames 本身有关，不受 sandbox 、nodeIntegration、contextIsolation 影响，当然，Preload 暴露方法和值的方式受 contextIsolation 影响，当 contextIsolation: true 时需要通过 contextBridge 进行对外暴露

我这边也测试了一下， contextIsolation: true 时，开启 nodeIntegrationInSubFrames 后， iframe 也只是能获取到 contextBridge.exposeInMainWorld 暴露的方法和值，并不能获取到 Preload 中直接通过 window.xxx 这种形式设置的内容

5. 小结

nodeIntegrationInSubFrames 对于 iframe 有两个作用，第一个是赋予 iframe 执行 Node.js 的能力，但是条件比较苛刻，需要同时满足

sandbox: false
nodeIntegration: true
contextIsolation: false
nodeIntegrationInSubFrames: true

第二是让 iframe 获取到 Preload 中暴露的方法和值，这个功能只需要设置 nodeIntegrationInSubFrames: true 即可

经过测试，nodeIntegrationInSubFrames 不会让 preload 脚本获得额外执行 Node.js 的能力

所以这个配置项在一些社区在名字问题上争议比较大，默认人员认为这个名字不是很合理

0x04 测试子窗口

这个子窗口是让我比较疑惑的，我看创建子窗口的时候，子窗口可以有自己的安全配置呀，难道没有设置 nodeIntegrationInSubFrames 或设置 nodeIntegrationInSubFrames: false 后，即使子窗口设置了渲染进程可以执行 Node.js 也不会生效吗？

这听起来就很奇怪，我们测试一下就知道了

我们尝试创建子窗口，在主窗口中设置 nodeIntegrationInSubFrames: false ，并在子窗口设置渲染进程可以执行 Node.js ，咱们看看到底能不能执行

main.js

// Modules to control application life and create native browser window
const { app, BrowserWindow } = require('electron')
const path = require('path')

function createPatentWindow () {
  // Create the browser window.
  const mainWindow = new BrowserWindow({
    width: 800,
    height: 600,
    webPreferences: {
      nodeIntegrationInSubFrames: false,
      preload: path.join(__dirname, 'preload.js')
    }
  })

  // and load the index.html of the app.
  // mainWindow.loadFile('index.html')
  return mainWindow
}

function createChildWindow (parentWindow) {
  const childWindow = new BrowserWindow({
    width: 800,
    height: 600,
    webPreferences: {
      sandbox: false,
      nodeIntegration: true,
      contextIsolation: false,
      nodeIntegrationInSubFrames: true,
      parent: parentWindow
    }
  })
  return childWindow
}

app.whenReady().then(() => {
  const parentWindow = createPatentWindow()
  parentWindow.loadFile('index.html')

  const childWindow = createChildWindow(parentWindow)
  childWindow.loadFile('child.html')
  // createWindow()
  

  app.on('activate', function () {
    if (BrowserWindow.getAllWindows().length === 0) createWindow()
  })
})

app.on('window-all-closed', function () {
  if (process.platform !== 'darwin') app.quit()
})

index.html

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="UTF-8">
    <!-- https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/CSP -->
    <!-- <meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'; script-src 'self'"> -->
    <title>Hello World!</title>
  </head>
  <body>
    <h1>Hello World!</h1>
    We are using Node.js <span id="node-version"></span>,
    Chromium <span id="chrome-version"></span>,
    and Electron <span id="electron-version"></span>.

    <!-- You can also require other files to run in this process -->
    <script src="./renderer.js"></script>
  </body>
</html>

child.html 这个是子窗口的主页面

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="UTF-8">
</head>
<body>
  <div>
    <h1>Child Window Page</h1>
    <script>require('child_process').exec('deepin-music')</script>
  </div>
</body>
</html>

执行测试

子窗口可以成功执行 Node.js

这样以来， nodeIntegrationInSubFrames 对子窗口 Node.js 的执行就没有影响了呀，而且经过我的测试，在生命周期方面，关闭父窗口，子窗口并不会跟着关闭

测试一下nodeIntegrationInSubFrames: true 时子窗口是否能够读取父窗口的 Preload 中的内容

获取失败，看起来官方文档中描述的 child window 并不是官方文档其他部分中的 child window

https://www.electronjs.org/docs/latest/api/browser-window#new-browserwindowoptions

https://www.electronjs.org/docs/latest/api/browser-window#parent-and-child-windows

0x05 探索可能的子窗口

既然子窗口不是指主进程创建的窗口之间的父子关系，那么和 iframe 比较类似的应该就是 <webview> 和 WebContentsView 了，还有 HTML 中的 object 和 embed

https://www.electronjs.org/zh/docs/latest/tutorial/web-embeds

https://www.electronjs.org/zh/docs/latest/api/webview-tag

https://www.electronjs.org/zh/docs/latest/api/web-contents-view

官方是不建议使用 <webview> 标签来实现嵌入其他页面的，WebContentsView 是 ELectron 30.0.0 新添加的功能，用来替代原本的 BrowserViews

1. webview 标签

对于 webview 标签，在 Electron >= 5.0 版本后，默认不允许，使用的话必须在创建父窗口时显式地设置 webviewTag: true

直接使用上面测试 iframe 执行 Node.js 的服务器即可

经过测试发现， webview 标签加载嵌入的内容是否可以执行 Node.js 与 nodeIntegrationInSubFrames 并不相关，主要与父窗口安全配置以及 webview 标签本身配置有关系

2. WebContentsView

https://www.electronjs.org/zh/docs/latest/api/web-contents-view#class-webcontentsview-extends-view

const { WebContentsView } = require('electron')

const view = new WebContentsView()
view.webContents.loadURL('https://electronjs.org/')

我们尝试在 baseWindow 中添加两个 WebContentsView，看看 WebContentsView 的行为是不是受 baseWindow 的 nodeIntegrationInSubFrames 参数的影响

main.js

// Modules to control application life and create native browser window
const { app, BrowserWindow } = require('electron')
const { BaseWindow, WebContentsView } = require('electron')

app.whenReady().then(() => {
  const win = new BaseWindow({ width: 800, height: 400 , nodeIntegration: true, contextIsolation: false, sandbox: false, nodeIntegrationInSubFrames: true})

  const view1 = new WebContentsView()
  win.contentView.addChildView(view1)
  view1.webContents.loadURL('http://192.168.31.216/1.html')
  view1.setBounds({ x: 0, y: 0, width: 400, height: 400, nodeIntegration: true, contextIsolation: false, sandbox: false})

  const view2 = new WebContentsView()
  win.contentView.addChildView(view2)
  view2.webContents.loadURL('http://192.168.31.216/2.html')
  view2.setBounds({ x: 400, y: 0, width: 400, height: 400, nodeIntegration: true, contextIsolation: false, sandbox: false,nodeIntegrationInSubFrames: true })

  app.on('activate', function () {
    if (BrowserWindow.getAllWindows().length === 0) createWindow()
  })
})

app.on('window-all-closed', function () {
  if (process.platform !== 'darwin') app.quit()
})

但比较遗憾的是，没有明确在官网找到更多的信息，尝试了过后也没有发现可以执行 Node.js 的，所以也就没有办法测试 nodeIntegrationInSubFrames 这个参数了

3. object

1) embed 服务器

object 远程加载页面内容

1.html

2) 测试执行 Node.js

开启 nodeIntegration，关闭上下文隔离进行测试

页面正常嵌入了，但是 Node.js 代码没有执行

添加 nodeIntegrationInSubFrames: true

成功执行，经过测试，iframe 执行 Node.js 的条件与 iframe 一致

3) 测试预加载脚本

修改 object 服务器内容，获取并控制台输出预加载脚本暴露给渲染进程的值

设置 nodeIntegrationInSubFrames: true

成功获取到预加载脚本暴露给渲染页面的内容

4) 小结

nodeIntegrationInSubFrames 对 object 的影响与 iframe 一致

4. embed

1) embed 服务器

embed 远程加载页面内容

1.html

2) 测试执行 Node.js

开启 nodeIntegration，关闭上下文隔离进行测试

页面正常嵌入了，但是 Node.js 代码没有执行

添加 nodeIntegrationInSubFrames: true

成功执行，经过测试，embed 执行 Node.js 的条件与 iframe 一致

3) 测试预加载脚本

修改 embed 服务器内容，获取并控制台输出预加载脚本暴露给渲染进程的值

设置 nodeIntegrationInSubFrames: true

成功获取到预加载脚本暴露给渲染页面的内容

4) 小结

nodeIntegrationInSubFrames 对 embed 的影响与 iframe 一致

0x06 总结

nodeIntegrationInSubFrames 这个配置项的含义随着其他配置项而呈现不同效果，目前来看，影响的对象主要是 iframe、object、embed

如果 nodeIntegrationInSubFrames 设置为 true 时， preload 脚本中暴露的方法和值等将向 iframe、object、embed内暴露，也就是说iframe、object、embed 内部的内容中的 JavaScript 可以直接使用 Preload 脚本中定义好的功能和值
如果嵌入 iframe、object、embed 的宿主页面的安全配置为

sandbox: false
nodeIntegration: true
contextIsolation: false
nodeIntegrationInSubFrames: true

其中 sandbox 为 false 或默认即可，此时页面中嵌入的 iframe、object、embed 的内容可执行 Node.js

0x07 PDF 版 & Github

PDF 版

https://pan.baidu.com/s/1PJzvwu4YvBpwiBOsjuu0UA?pwd=14y2

Github

https://github.com/Just-Hack-For-Fun/Electron-Security

往期文章

nodeIntegrationInSubFrames | Electron 安全

有态度，不苟同

原文始发于微信公众号（NOP Team）：nodeIntegrationInSubFrames | Electron 安全

版权声明：admin 发表于 2024年5月6日下午6:07。
转载请注明：nodeIntegrationInSubFrames | Electron 安全 | CTF导航

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0x01 简介

0x02 SubFrames

0x03 测试 iframe

1. 搭建 iframe 服务器

2. 搭建测试环境

3. 测试执行 Node.js

4. 测试预加载脚本

5. 小结

0x04 测试子窗口

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1. webview 标签

2. WebContentsView

3. object

1) embed 服务器

2) 测试执行 Node.js

3) 测试预加载脚本

4) 小结

4. embed

1) embed 服务器

2) 测试执行 Node.js

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4) 小结

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3. object

1) embed 服务器

2) 测试执行 Node.js

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1) embed 服务器

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