이번에는 Node.js어플리케이션용 샌드박스 환경 설정 방법을 가져왔습니다. Node.js 애플리케이션용 샌드박스 환경 설정 시 사용할 주의사항은 무엇입니까? 다음은 실제 사례입니다. 봐.
스크립트를 동적으로 실행하는 시나리오는 무엇입니까?
일부 응용 프로그램에서는 일부 게임의 lua 스크립트와 같은 Microsoft Office의 VBA와 사용자 정의 논리를 게시할 수 있는 FireFox의 "Grease Monkey Script"와 같은 사용자 정의 논리를 삽입할 수 있는 기능을 사용자에게 제공하고자 합니다. 당신의 상상력을 사용하여 당신이 통제할 수 있는 범위와 권한 내에서 재미 있고 유용한 일을 하여 사용자의 개인화된 요구 사항을 충족할 수 있는 능력을 확장하십시오. 대부분은 일부 온라인 시스템 및 제품에서 유사한 요구 사항을 갖는 클라이언트 프로그램입니다. 실제로 많은 온라인 응용 프로그램은 Google Docs Script의 앱과 같이 스크립트를 사용자 정의하는 기능도 제공하므로 정말 유용한 작업을 수행할 수 있습니다.JavaScript를 사용하는 작업(예: 문서 열기 이벤트 또는 셀 변경 이벤트에 대한 응답으로 코드 실행, 수식에 대한 사용자 정의 스프레드시트 기능 만들기 등)
"사용자 컴퓨터에서" 실행되는 클라이언트 응용 프로그램과 달리 사용자 정의 스크립트는 일반적으로 사용자 자신에게만 영향을 미칠 수 있습니다. 온라인 응용 프로그램이나 서비스의 경우 "보안", 사용자 정의 스크립트와 같은 일부 상황이 더 중요해집니다. "는 엄격하게 제한되고 격리되어야 합니다. 즉, 호스트 프로그램이나 다른 사용자에게 영향을 미칠 수 없습니다. Safeify는 신뢰할 수 없는 사용자 정의 스크립트를 안전하게 실행하는 데 사용되는 Nodejs 애플리케이션용 모듈입니다.동적 스크립트를 안전하게 실행하는 방법은 무엇입니까?
먼저 JavaScript 프로그램에서 코드 조각을 동적으로 실행하는 방법을 살펴보겠습니다. 예를 들어 유명한 evaleval('1+2')위의 코드는 문제 없이 원활하게 실행되었습니다. eval은 전역 개체의 함수 속성이며, 실행된 코드는 다른 코드와 동일한 속성을 갖습니다. 권한이 있으면 "실행 컨텍스트"의 로컬 변수와 모든 "전역 변수"에 액세스할 수 있습니다. 이 경우 매우 위험한 기능입니다. Functionn을 다시 살펴보겠습니다. Function 생성자를 통해 동적으로 함수를 생성하고 실행할 수 있습니다.
const sum = new Function('m', 'n', 'return m + n');
console.log(sum(1, 2));function evalute(code,sandbox) {
sandbox = sandbox || Object.create(null);
const fn = new Function('sandbox', `with(sandbox){return ($[code])}`);
const proxy = new Proxy(sandbox, {
has(target, key) {
// 让动态执行的代码认为属性已存在
return true;
}
});
return fn(proxy);
}
evalute('1+2') // 3
evalute('console.log(1)') // Cannot read property 'log' of undefinedNode.js에 다른 옵션이 있나요?
const vm = require('vm');
const script = new vm.Script('m + n');
const sandbox = { m: 1, n: 2 };
const context = new vm.createContext(sandbox);
script.runInContext(context);try {
const script = new vm.Script('while(true){}',{ timeout: 50 });
....
} catch (err){
//打印超时的 log
console.log(err.message);
}와 같은 비동기 호출 시간입니다.
const script = new vm.Script('setTimeout(()=>{},2000)',{ timeout: 50 });
....上述代码，并不是会在 50ms 后抛出异常，因为 50ms 上边的代码同步执行肯定完了，而 setTimeout 所用的时间并不算在内，也就是说 vm 模块没有办法对异步代码直接限制执行时间。我们也不能额外通过一个 timer 去检查超时，因为检查了执行中的 vm 也没有方法去中止掉。
另外，在 Node.js 通过 vm.runInContext 看起来似乎隔离了代码执行环境，但实际上却很容易「逃逸」出去。
const vm = require('vm');
const sandbox = {};
const script = new vm.Script('this.constructor.constructor("return process")().exit()');
const context = vm.createContext(sandbox);
script.runInContext(context);执行上边的代码，宿主程序立即就会「退出」，sandbox 是在 VM 之外的环境创建的，需 VM 中的代码的 this 指向的也是 sandbox，那么
//this.constructor 就是外所的 Object 构建函数
const ObjConstructor = this.constructor;
//ObjConstructor 的 constructor 就是外包的 Function
const Function = ObjConstructor.constructor;
//创建一个函数，并执行它，返回全局 process 全局对象
const process = (new Function('return process'))();
//退出当前进程
process.exit();没有人愿意用户一段脚本就能让应用挂掉吧。除了退出进程序之外，实际上还能干更多的事情。
有个简单的方法就能避免通过 this.constructor 拿到 process，如下：
const vm = require('vm');
//创建一外无 proto 的空白对象作为 sandbox
const sandbox = Object.create(null);
const script = new vm.Script('...');
const context = vm.createContext(sandbox);
script.runInContext(context);但还是有风险的，由于 JavaScript 本身的动态的特点，各种黑魔法防不胜防。事实 Node.js 的官方文档中也提到 VM 当做一个安全的沙箱去执行任意非信任的代码。
有哪些做了进一步工作的社区模块？
在社区中有一些开源的模块用于运行不信任代码，例如 sandbox、vm2、jailed 等。相比较而言 vm2 对各方面做了更多的安全工作，相对安全些。
从 vm2 的官方 READM 中可以看到，它基于 Node.js 内建的 VM 模块，来建立基础的沙箱环境，然后同时使用上了文介绍过的 ES6 的 Proxy 技术来防止沙箱脚本逃逸。
用同样的测试代码来试试 vm2
const { VM } = require('vm2');
new VM().run('this.constructor.constructor("return process")().exit()');如上代码，并没有成功结束掉宿主程序，vm2 官方 REAME 中说「vm2 是一个沙盒，可以在 Node.js 中按全的执行不受信任的代码」。
然而，事实上我们还是可以干一些「坏」事情，比如：
const { VM } = require('vm2');
const vm = new VM({ timeout: 1000, sandbox: {}});
vm.run('new Promise(()=>{})');上边的代码将永远不会执行结束，如同 Node.js 内建模块一样 vm2 的 timeout 对异步操作是无效的。同时，vm2 也不能额外通过一个 timer 去检查超时，因为它也没有办法将执行中的 vm 终止掉。这会一点点耗费完服务器的资源，让你的应用挂掉。
那么或许你会想，我们能不能在上边的 sandbox 中放一个假的 Promise 从而禁掉 Promise 呢？答案是能提供一个「假」的 Promise，但却没有办法完成禁掉 Promise，比如
const { VM } = require('vm2');
const vm = new VM({
timeout: 1000, sandbox: { Promise: function(){}}
});
vm.run('Promise = (async function(){})().constructor;new Promise(()=>{});');可以看到通过一行 Promise = (async function(){})().constructor 就可以轻松再次拿到 Promise 了。从另一个层面来看，况且或许有时我们还想让自定义脚本支持异步处理呢。
如何建立一个更安全一些的沙箱？
通过上文的探究，我们并没有找到一个完美的方案在 Node.js 建立安全的隔离的沙箱。其中 vm2 做了不少处理，相对来讲算是较安全的方案了，但问题也很明显，比如异步不能检查超时的问题、和宿主程序在相同进程的问题。
没有进程隔离时，通过 VM 创建的 sanbox 大体是这样的
那么，我们是不是可以尝试，将非受信代码，通过 vm2 这个模块隔离在一个独立的进程中执行呢？然后，执行超时时，直接将隔离的进程干掉，但这里我们需要考虑如下几个问题
通过进程池统调度管理沙箱进程
如果来一个执行任务，创建一个进程，用完销毁，仅处理进程的开销就已经稍大了，并且也不能不设限的开新进程和宿主应用抢资源，那么，需要建一个进程池，所有任务到来会创建一个 Script 实例，先进入一个 pending 队列，然后直接将 script 实例的 defer 对象返回，调用处就能 await 执行结果了，然后由 sandbox master 根据工程进程的空闲程序来调度执行，master 会将 script 的执行信息，包括重要的 ScriptId，发送给空闲的 worker，worker 执行完成后会将「结果 + script 信息」回传给 master，master 通过 ScriptId 识别是哪个脚本执行完毕了，就是结果进行 resolve 或 reject 处理。
这样，通过「进程池」即能降低「进程来回创建和销毁的开销」，也能确保不过度抢占宿主资源，同时，在异步操作超时，还能将工程进程直接杀掉，同时，master 将发现一个工程进程挂掉，会立即创建替补进程。
处理的数据和结果，还有公开给沙箱的方法
进程间如何通讯，需要「动态代码」处理数据可以直接序列化后通过 IPC 发送给隔离 Sandbox 进程，执行结果一样经过序列化通过 IPC 传输。
其中，如果想法公开一个方法给 sandbox，因为不在一个进程，并不能方便的将一个方案的引用传递给 sandbox。我们可以将宿主的方法，在传递给 sandbox worker 之类做一下处理，转换为一个「描述对象」，包括了允许 sandbox 调用的方法信息，然后将信息，如同其它数据一样发送给 worker 进程，worker 收到数据后，识出来所「方法描述对象」，然后在 worker 进程中的 sandbox 对象上建立代理方法，代理方法同样通过 IPC 和 master 通讯。
最终，我们建立了一个大约这样的「沙箱环境」
如此这般处理起来是不是感觉很麻烦？但我们就有了一个更加安全一些的沙箱环境了，这些处理。笔者已经基于 TypeScript 编写，并封装为一个独立的模块 Safeify。
GitHub: https://github.com/Houfeng/safeify，欢迎 Star & Issues
最后，简单介绍一下 Safeify 如何使用，通过如下命令安装
npm i safeify --save
在应用中使用，还是比较简单的，如下代码（TypeScript 中类似）
import { Safeify } from './Safeify';
const safeVm = new Safeify({
timeout: 50, //超时时间，默认 50ms
asyncTimeout: 500, //包含异步操作的超时时间，默认 500ms
quantity: 4 //沙箱进程数量，默认同 CPU 核数
});
const context = {
a: 1,
b: 2,
add(a, b) {
return a + b;
}
};
const rs = await safeVm.run(`return add(a,b)`, context);
console.log('result',rs);相信看了本文案例你已经掌握了方法，更多精彩请关注php中文网其它相关文章！
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