Segurança em WebAssembly: Guia Completo para Proteger Suas Aplicações

Segurança em WebAssembly: Guia Completo para Proteger Suas Aplicações






Segurança em WebAssembly: protegendo suas aplicações



1) Panorama e fundamentos de segurança no WebAssembly

WebAssembly fornece um sandbox robusto para a execução de código portátil, com proteção de memória e um modelo de import/export que dita a superfície de interação com o host. Ainda assim, a segurança completa da aplicação depende de como o módulo WASM é entregue, quais APIs do host ele pode invocar e quais recursos ele pode consumir.

  • Memória linear e verificação de limites ajudam a evitar estouro de memória e acessos não autorizados.
  • O isolamento é, em grande parte, definido pelo host: o que o módulo pode importar, expor e como ele é executado (em thread, worker, etc.).
  • WASM é seguro por construção, mas não substitui políticas de segurança do próprio ambiente (CSP, TLS, autenticidade dos módulos, etc.).

2) Fortalecendo a superfície de ataque

Para reduzir a superfície de ataque em aplicações WASM, foque em controles sobre memória, imports e recursos do host. Abaixo, diretrizes práticas que você pode adotar já:

  • Restringir imports: exponha apenas funções estritamente necessárias e prefira interfaces que não permitam operações perigosas (por exemplo, chamadas diretas ao sistema).
  • Auditar memória: use limites de grow e monitore o consumo de memória para evitar abusos de recursos.
  • Controle de execução: imponha timeouts, quotas de CPU e limites de chamada de sistema para módulos que rodam em ambientes compartilhados.
  • Isolamento de I/O: sempre que possível, execute WASM em workers ou domains isolados para evitar bloqueio da UI e exposição de estados sensíveis.
  • Integridade de código: entregue módulos WASM com verificação de integridade (hash/assinatura) antes de qualquer instânciação.

3) Práticas recomendadas de implantação segura

Adote práticas que garantam que apenas módulos autênticos e autorizados sejam executados. A seguir, práticas recomendadas com um exemplo simples de verificação de integridade antes da instanciação do módulo.

  • Verificação de integridade: compare o hash do módulo WASM com um valor esperado antes de instanciar.
  • Entrega segura: combine TLS (HTTPS) com políticas de transporte e, quando possível, use a verificação de integridade similar à SRI para wasm.
  • Ambiente de execução: prefira WASI para um conjunto de APIs bem definido e com menos superfície de ataque, e execute em Web Workers para isolamento adicional.
  • Gestão de dependências: audite módulos de terceiros e mantenha uma cadeia de confiança (assinaturas digitais, repositórios confiáveis).

Exemplo de código: carregar um módulo WASM com verificação de hash antes da instanciação.

// Carrega um módulo WASM e verifica o hash SHA-256 antes de instanciar
async function loadWasmWithHash(url, expectedHashBase64) {
  const resp = await fetch(url);
  if (!resp.ok) throw new Error(`Falha ao buscar o módulo WASM: ${resp.status}`);
  const buf = await resp.arrayBuffer();

  // Calcula o hash SHA-256 do buffer e o codifica em Base64
  const hashBuffer = await crypto.subtle.digest('SHA-256', buf);
  const hashBase64 = btoa(String.fromCharCode(...new Uint8Array(hashBuffer)));

  if (hashBase64 !== expectedHashBase64) {
    throw new Error('Hash do módulo WASM não confere. Módulo pode ter sido adulterado.');
  }

  // Defina seus imports conforme o módulo precisa
  const imports = {};

  const { instance } = await WebAssembly.instantiate(buf, imports);
  return instance.exports;
}

// Exemplo de uso:
// const exports = await loadWasmWithHash('/módulos/meu_mod.wasm', 'BASE64_DE_HASH_ESPERADO');
      

4) Observabilidade, auditoria e ferramentas

Para manter uma postura proativa de segurança, implemente visibilidade e auditoria contínua sobre seus módulos WASM:

  • Logs de carregamento e falhas de verificação de integridade com contexto (versão do módulo, origem, hash verificado).
  • Monitoramento de uso de memória e chamadas de API do host.
  • Auditoria de dependências: mantenha uma lista de módulos aprovados, com assinaturas digitais quando disponível.
  • Adoção de ambientes de execução com isolamento adequado (Web Workers, isolamento de origem, CSP rigorosa).

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