Extension Sandbox'taydı. Native Host Değildi.

Series · 3 partsBrowser-to-Native Trust BoundariesPart 1 · You are here

1. 1Extension Sandbox'taydı. Native Host Değildi.You are here
2. 2Sayfanın İzni Yoktu. Extension'ın Vardı.
3. 3Paket İmzalıydı. Güncelleme Yine de Bir Güvenlik Kararıydı.

60 saniyede browser güven sınırı

Bir browser extension doğru şekilde paketlenmiş, imzalanmış, incelenmiş ve web sayfasından izole edilmiş olabilir. Buna rağmen işletim sistemine uzanan tehlikeli bir yetki yolu açabilir.

Native Messaging bilinçli olarak güçlü tasarlanmıştır. Browser, kayıtlı native uygulamayı ayrı bir süreç olarak başlatır ve standart girdi/çıktı üzerinden uzunluk bilgisi eklenmiş JSON mesajları aktarır. Native host bundan sonra sıradan web içeriğinin ulaşamadığı dosyalara, cihazlara, kimlik bilgilerine, socket’lere, child process’lere ve yerel yönetim arayüzlerine erişebilir.

Bu mimari tek başına zafiyet değildir. Zafiyet, ayrı soruları cevaplayan geçerli kararların tek bir authorization kararı gibi değerlendirilmesiyle ortaya çıkar:

1. Bir sayfada content script çalışabilir.
2. Content script extension service worker’a mesaj gönderebilir.
3. Service worker kayıtlı native host’a bağlanabilir.
4. Native host manifest ilgili extension ID’ye izin verir.
5. Host bir JSON operasyonunu kabul eder.
6. İşletim sistemi ortaya çıkan etkiye izin verir.

Bu kararların hiçbiri, isteği başlatan sayfanın, frame’in, kullanıcı hareketinin, nesnenin, dosya yolunun veya operasyonun yetkili olduğunu kanıtlamaz.

Temel araştırma sorusu şudur:

Web tarafından kontrol edilen niyet hangi noktada native işletim sistemi etkisine dönüşüyor ve nihai authorization kararını hangi bileşen veriyor?

Bu çalışma, yerel bir kanıtı kontrolsüz gerçek dünya istismarına dönüştürmeden bu soruyu cevaplayabilen tekrarlanabilir bir vulnerability research yöntemi kurar.

Tek özellik, beş ayrı principal

Chrome, content script’leri sayfanın JavaScript ortamından izole çalışan bileşenler olarak tanımlar. Bu bir execution isolation özelliğidir. Chrome’un mesajlaşma güvenliği rehberi ise content script’lerin service worker’dan daha az güvenilir kabul edilmesini ve onlardan gelen mesajların saldırgan tarafından hazırlanmış olabileceğinin varsayılmasını ister.

Bu ayrım kritiktir. İzole bir content script yine de sayfa kontrollü DOM değerlerini okuyabilir, window.postMessage olaylarını alabilir veya ele geçirilmiş bir origin üzerinde tetiklenebilir. Service worker sender bilgisini ve operasyonu doğrulamadan mesajı iletirse isolated world bir güvenlik sınırı değil, yalnızca relay haline gelir.

Native Messaging gerçekte neyi garanti eder?

Platform kontrolleri değerlidir; ancak her biri dar bir soruyu yanıtlar.

Mekanizma	Kanıtladığı şey	Kanıtlamadığı şey
Extension nativeMessaging izni	Extension Native Messaging API’yi kullanabilir	Her extension bileşeninin her native operasyonu çağırabileceği
Host allowed_origins / allowed_extensions	Belirtilen extension ID host’u başlatabilir	İsteğin hangi sayfa, frame, tenant veya kullanıcı akışından geldiği
Isolated content-script world	Sayfa JavaScript’i content script değişkenlerini doğrudan okuyamaz	Sayfadan türetilen verinin güvenilir olduğu
sender.id ve sender.url	Browser’ın gözlemlediği sender context	Operasyonun, yolun veya nesnenin yetkili olduğu
Length-prefixed JSON	Mesaj sınırları olan bir transport formatı	Güvenli schema, semantic authorization veya replay koruması
Native süreç UID’si	Host’un çalıştığı OS kimliği	Browser caller’ın bu kimliğin tüm erişimini devralması gerektiği
Extension mağaza incelemesi	Dağıtım ve politika kontrol noktası	Ayrı kurulan native uygulamanın doğru olduğu

Chrome native host’u ayrı bir süreç olarak başlatır. Mesaj UTF-8 JSON’dur ve önüne native byte order ile 32-bit uzunluk eklenir. Belgelenmiş browser-to-host sınırı 64 MiB, host-to-browser sınırı ise 1 MiB’dir. Bunlar güvenli uygulama limitleri değil, transport tavanlarıdır. 2 KiB’lık command envelope bekleyen bir host kendi limitini 2 KiB olarak uygulamalıdır.

Chrome host’a ilk argüman olarak extension origin’ini geçirir. Firefox benzer ancak farklı bir contract ve manifest alanı kullanır. Cross-browser uyumluluk kodu bu kimlikleri sessizce birleştirmemelidir. Chrome extension mesajlaşması JSON serialization kullanırken diğer implementasyonlarda structured clone davranışı görülebilir.

Zafiyet kalıbı: origin laundering

En yaygın hata memory corruption değil, origin laundering davranışıdır:

güvenilmeyen sayfa değeri
  → content-script nesnesi
  → extension mesajı
  → native JSON request
  → yerel dosya veya süreç etkisi

Her geçişte sonraki bileşen daha güvenilir görünen bir principal’dan mesaj alır:

• service worker kendi content script’ini görür;
• browser kurulu extension’ı görür;
• native host izin verilen extension origin’ini görür;
• işletim sistemi yerel native süreci görür.

Orijinal sayfa ve resource authorization bilgisi korunup yeniden doğrulanmazsa context kaybolurken güven seviyesi yükselir.

Zafiyet sınıfı	Tehlikeli tasarım	Olası sonuç
Confused deputy	Her content-script mesajı host’a iletilir	Sayfa extension ve host yetkisini ödünç alır
Eksik object authorization	Caller keyfi path, device ID, profil veya hesap seçer	Cross-user veya cross-tenant erişim
Argument injection	Host mesaj alanlarını shell string’e ekler	Host kimliğiyle native code execution
Path traversal / link following	Son nesne doğrulanmadan yol birleştirilip açılır	Yetkili root dışından okuma veya yazma
Replay	Ayrıcalıklı request’te nonce, expiry veya state binding yoktur	Önceki etki tekrar oluşturulur
Parser asymmetry	Browser ve host tipleri veya boyutları farklı yorumlar	Doğrulanan nesneyle çalıştırılan nesne farklılaşır
Lifecycle confusion	Long-lived port navigation sonrasında state taşır	Yeni sayfa eski authorization context’i devralır
Installation boundary failure	Yazılabilir manifest veya host path binary’yi yönlendirir	Persistence veya privilege boundary geçişi

Sınırlandırılmış sentetik laboratuvar

Üretim extension’ına veya üçüncü taraf hedefe ihtiyaç yoktur. Laboratuvar şunlardan oluşur:

• unpacked bir Manifest V3 extension;
• loopback üzerinde veya https://lab.invalid origin’inde bir test sayfası;
• yalnızca laboratuvar extension ID için kayıtlı native host;
• hassas olmayan canary dosyalarının bulunduğu dizin;
• isimlendirilmiş bir canary okuma operasyonu;
• gerçekte hangi dosyanın açıldığını kaydeden bağımsız observer.

Güvensiz service worker güven context’inin nasıl kaybolduğunu gösterir:

chrome.runtime.onMessage.addListener((request, sender, sendResponse) => {
  if (request.type !== "native") return;

  chrome.runtime.sendNativeMessage(
    "com.jankesec.native_lab",
    request.payload,
    (response) => sendResponse(response),
  );
  return true;
});

Kod yalnızca routing label kontrol eder. Sender bileşeni, origin, frame, operasyon, nesne, boyut, state ve kullanıcı hareketi doğrulanmaz.

Sentetik native host ikinci hatayı görünür hale getirir:

from pathlib import Path

def handle(message):
    if message.get("op") == "read_file":
        return {"data": Path(message["path"]).read_text()}
    return {"error": "unknown operation"}

Bu tam bir exploit değildir; minimal authorization oracle’dır. Positive test /tmp/nmh-lab/canary.txt dosyasını ister. Negative test izin verilen root dışındaki farklı bir canary’yi ister. Finding, yalnızca ikinci request host’a ulaştığında ve bağımsız file observer yanlış nesnenin açıldığını kanıtladığında vardır.

Gerçek browser verileri, SSH anahtarları, password store veya kullanıcı belgeleriyle etki gösterilmemelidir. Zafiyet ödünç alınan dosyanın hassasiyeti değil, yetkisiz nesne geçişidir.

Etkileşimden önce envanter

Mesaj göndermeden önce extension ve native host kurulum durumunu statik kanıtlarla kaydedin.

Extension envanteri

Alan	Kanıt
Extension ID ve kurulum kaynağı	Browser extension sayfası, enterprise policy, imzalı paket metadata
Manifest ve update	Manifest version, update URL ve managed-extension policy
İzinler	permissions, optional_permissions, host_permissions
Content-script erişimi	Match pattern, excluded match, frame ve execution world
Harici caller’lar	externally_connectable ID ve page pattern’leri
Message listener’lar	onMessage, onConnect ve external varyantları
Native operasyonlar	Tüm connectNative ve sendNativeMessage call site’ları
Sender kontrolleri	sender.id, URL origin, tab, frame, document, incognito state
State binding	Gesture, nonce, expiry, selected object, active tab, tenant

Native host envanteri

Alan	Kanıt
Manifest konumu ve sahibi	OS path veya registry key, ownership ve ACL
Host executable	Absolute ve resolved path, son dosya kimliği
Allowed extension ID’leri	allowed_origins veya allowed_extensions
Runtime kimliği	UID, token, integrity level, sandbox veya service account
Parser	Length handling, UTF-8, JSON type ve maximum size
Dispatcher	Operation allowlist ve default-deny davranışı
Object authorization	Resource ID’nin path, device veya account’a dönüşümü
Process creation	Shell kullanımı, argument array, environment ve working directory
Output	Veri sınıflandırması, truncation, error ve stderr logging
Update path	Installer identity, signature verification ve yazılabilir parent path

Bu envanter false positive’leri de kapatır. Ayrıcalıklı görünen bir host yalnızca sabit durum sorgusu sunabilir. Buna karşılık user-level bir host browser profilleri, developer credential’ları, cloud CLI’ları ve local socket’lere erişerek yüksek etkili bir yol oluşturabilir.

Browser context’i request içinde koruyun

Service worker ilk güvenilir politika noktasıdır. Page-defined nesneyi forward etmek yerine browser’ın gözlemlediği gerçekleri küçük bir request contract’a dönüştürmelidir.

const ALLOWED_ORIGINS = new Set(["https://lab.invalid"]);

chrome.runtime.onMessage.addListener((message, sender, sendResponse) => {
  const origin = sender.url ? new URL(sender.url).origin : "";
  const validSender =
    sender.id === chrome.runtime.id &&
    sender.tab?.id !== undefined &&
    sender.frameId === 0 &&
    ALLOWED_ORIGINS.has(origin);

  if (!validSender || message?.type !== "read-canary") {
    sendResponse({ ok: false, error: "denied" });
    return false;
  }

  const request = {
    version: 1,
    operation: "canary.read",
    resource: String(message.resource),
    origin,
    tabId: sender.tab.id,
    documentId: sender.documentId,
    nonce: crypto.randomUUID(),
    expiresAt: Date.now() + 5_000,
  };

  chrome.runtime.sendNativeMessage(
    "com.jankesec.native_lab",
    request,
    sendResponse,
  );
  return true;
});

Bu daha güçlüdür ancak tek başına yeterli değildir. Native host, alanları extension oluşturduğu için körlemesine güvenemez. Contract sabit schema, bounded value, kısa lifetime, replay tracking ve operation-to-resource authorization tablosuna ihtiyaç duyar.

Browser contract içinde kullanıcı kontrollü path taşımayın. canary-a gibi sabit resource ID kullanın ve path’i host içinde çözümleyin:

RESOURCES = {
    "canary-a": Path("/tmp/nmh-lab/canary-a.txt"),
    "canary-b": Path("/tmp/nmh-lab/canary-b.txt"),
}

def handle(message):
    if set(message) != {
        "version", "operation", "resource", "origin",
        "tabId", "documentId", "nonce", "expiresAt",
    }:
        return {"ok": False, "error": "schema"}

    if message["version"] != 1 or message["operation"] != "canary.read":
        return {"ok": False, "error": "operation"}

    path = RESOURCES.get(message["resource"])
    if path is None:
        return {"ok": False, "error": "resource"}

    return {"ok": True, "data": path.read_text()}

Yüksek etkili operasyonlarda origin yazan JSON alanı kanıt değildir. Browser-observed state ile brokered session oluşturun; approval’ı çözümlenmiş operation ve object’e bağlayın; native capability’yi host’un ambient OS identity’sinden daha dar tutun.

Transport’u hostile input olarak parse edin

Native host parser tam dört header byte okumalı, allocation öncesi oversized mesajı reddetmeli, ilan edilen body boyutunu eksiksiz okumalı, strict UTF-8 decode etmeli, JSON object zorunlu kılmalı, tipleri doğrulamalı ve tek framed response üretmelidir.

import json
import struct
import sys

MAX_REQUEST = 16 * 1024

def read_exact(stream, count):
    chunks = bytearray()
    while len(chunks) < count:
        part = stream.read(count - len(chunks))
        if not part:
            raise EOFError("truncated native message")
        chunks.extend(part)
    return bytes(chunks)

def read_message():
    header = read_exact(sys.stdin.buffer, 4)
    length = struct.unpack("@I", header)[0]
    if length == 0 or length > MAX_REQUEST:
        raise ValueError("invalid message length")

    payload = read_exact(sys.stdin.buffer, length)
    value = json.loads(payload.decode("utf-8", errors="strict"))
    if not isinstance(value, dict):
        raise TypeError("message must be an object")
    return value

Parser testleri zero/truncated/oversized header, hatalı body length, invalid UTF-8, extra field, yanlış tip, aşırı nested JSON, arka arkaya frame, mid-frame EOF ve stdout contamination senaryolarını içermelidir. Debug çıktısı stderr’e yazılmalıdır; stdout’a düşen tek bir debug satırı framing kanalını bozar.

Authorization her hop boyunca yaşamalıdır

Kanıt matrisi

Savunulabilir sonuç; observed fact, inference, positive execution, negative control ve belirsizliği birbirinden ayırır.

İddia	Positive evidence	Negative control	Güçlü sonuç
Sayfa extension listener’a ulaşabiliyor	Tab, frame, document ve origin ile gözlenen mesaj	Eşleşmeyen origin’den aynı mesaj reddedilir	Reachability kaydedilen sender kümesiyle sınırlıdır
Extension host’u başlatabiliyor	Request ID ile korele host process creation	Listede olmayan extension ID access denial alır	Host manifest extension identity filtreler
Host operasyon sunuyor	Geçerli schema beklenen canary sonucunu döndürür	Unknown operation ve extra field reddedilir	Dispatcher explicit ve default-deny çalışır
Resource authorization çalışıyor	Allowed ID mapped canary’yi açar	Traversal, absolute path, symlink ve unknown ID başarısızdır	Caller test edilen varyantlarla keyfi nesne seçemez
Replay kontrol altında	Fresh nonce yalnızca bir kez başarılıdır	Aynı nonce ve expired request etki oluşturmaz	Request lifetime içinde single-use’dur
Native authority sınırlıdır	Runtime identity ve system-call trace beklenen object’e uyar	Korunan ve ilgisiz nesnelerin değişmediği doğrulanır	Etki test edilen capability ile sınırlıdır
Cleanup tamamdır	Manifest, extension, canary, process ve log kaldırılır	Cleanup sonrası reconnect başarısızdır	Laboratuvar bridge’i artık erişilebilir değildir

Denied JSON response tek başına “etki oluşmadı” kanıtı değildir. Canary, filesystem event, process tree veya device state bağımsız doğrulanmalıdır.

Test matrisi

Katman	Test	Güvenli sonuç
Web origin	Allowed ve unallowed origin’den aynı mesaj	Yalnızca exact allowed origin ilerler
Frame	Top frame, embedded frame ve stale frame	Uygun olmayan frame/document reddedilir
Extension sender	Content script, extension page, external extension, external page	Her sender sınıfı için ayrı explicit policy vardır
Schema	Missing, extra, wrong-type, nested ve oversized değer	Operation resolution öncesi reddedilir
Operation	Known read, unknown operation, deprecated version	Yalnızca güncel allowlisted operasyon vardır
Resource	Known ID, arbitrary path, traversal, symlink, race target	Açılan son object authorized set içinde kalır
Process	Argument array ve shell string	Attacker-controlled shell interpretation oluşmaz
Lifecycle	Navigation, reconnect, worker ve browser restart	Authorization bağlı olduğu context’ten uzun yaşamaz
Replay	Duplicate nonce ve expired message	İkinci etki yoktur
Installation	Writable manifest, parent ve redirected host path	ACL veya integrity control substitution’ı engeller
Output	Oversized response, stdout noise, malformed JSON	Protocol desync olmadan bounded failure
Cleanup	Extension veya host registration kaldırılır	Browser host’u tekrar başlatamaz

Sertleştirme sırası

1. Gereksiz Native Messaging erişimini kaldırın. Kurulu olmayan capability gelecekteki extension bug’ından çağrılamaz.
2. Content script ve host erişimini daraltın. Match pattern, frame, host permission, external caller ve optional permission kapsamını azaltın.
3. Browser-observed sender context’i doğrulayın. Page-provided origin veya tab claim kabul etmeyin.
4. Versioned operation schema tanımlayın. Unknown key, yanlış tip, büyük boyut ve deprecated operation fail closed olmalıdır.
5. Identifier’ları trusted component içinde çözün. Page-supplied path, command, URL ve device handle authority injection’dır.
6. Policy ve execution’ı ayırın. Dispatcher küçük implementation’ı çağırmadan önce operation ve resource’u yetkilendirmelidir.
7. Shell ve ambient administrator identity kullanmayın. Fixed executable, argument array, sanitized environment, controlled working directory ve least privilege kullanın.
8. Yüksek etkili işlemleri state’e bağlayın. Gesture, selected object, nonce, expiry ve approval aynı request’i tanımlamalıdır.
9. Etkiyi bağımsız doğrulayın. Beklenen object değişimini ve komşu object’lerin değişmediğini kaydedin.
10. Installation path’i koruyun. Manifest, registry key, executable path, update package ve parent directory güvenlik sınırının parçasıdır.

Detection ve forensic sinyaller

• extension install source, ID, version, permission ve update değişiklikleri;
• connectNative / sendNativeMessage operation name ve request ID;
• native host process parent, command line, origin argümanı, UID, hash ve signature;
• Native Messaging manifest veya registry değişiklikleri;
• host tarafından başlatılan child process’ler;
• host’a atfedilen file, socket, device, credential veya configuration etkileri;
• gate ve reason bazında denied operation;
• anormal message size, parse failure, reconnect rate ve replay detection;
• browser idle iken veya approved workflow yokken host execution.

Log’lar secret payload değil identifier ve decision kaydetmelidir. Native mesajlar token, file content, account name veya local path içerebilir. Evidence collection ikinci bir veri sızıntısı yolu oluşturmamalıdır.

Finding nasıl raporlanmalı?

Güçlü başlık kaybolan sınırı açıkça söyler:

Browser content script, extension attacker-controlled path’i forward ettiği ve host object authorization uygulamadığı için Native Messaging host’a approved resource set dışındaki bir nesneyi okutabiliyordu.

Rapor şunları içermelidir:

• extension ve native host version;
• installation ve runtime identity;
• erişilebilir sender context’leri;
• minimal request schema;
• approved ve unauthorized canary object’leri;
• positive effect evidence;
• negative control;
• gerçek hassas veri kullanmadan gösterilen maksimum etki;
• extension ve host tarafındaki root cause;
• string filter değil operation contract’ı değiştiren remediation;
• cleanup kanıtı.

Severity, nativeMessaging izninin varlığından değil reachable effect’ten gelir. Yalnızca status döndüren host informational olabilir. Developer credential okuyabilen user-level host high impact yaratabilir. Broad dispatcher üzerinden erişilen system service privilege boundary aşabilir.

Son model

Native Messaging, extension ve host tek bir dar, versioned authorization protocol gibi davrandığında güvenlidir:

browser-observed sender
  → allowed operation
  → trusted resource resolution
  → bounded native identity
  → independently verified effect

Browser sandbox değerlidir. Extension ID değerlidir. Host manifest değerlidir. Ancak bunların hiçbiri keyfi native etkiyi yetkilendirmez.

Bridge yalnızca orijinal web context native tarafın deliberate, testable ve observable karar vermesine yetecek kadar uzun yaşadığında güvenilirdir.

Kaynaklar ve güncellik

Bu teknik not ne kadar güncel?

Kontrol edilen kaynaklar31 Ağustos 2026

En son kaynak incelemesi, içerik güncellemesi veya yayın tarihi gösterilmektedir.

İnceleme DurumuKamuya açık kaynaklar incelendi

Birincil kamu kayıtları kontrol edildi. Ortama özgü davranış, ayrıca yeniden üretilmedikçe iddianın dışındadır.

Birincil referanslar

• developer.chrome.com · native-messaging ↗
• developer.chrome.com · messaging ↗
• developer.chrome.com · content-scripts ↗
• developer.chrome.com · externally-connectable ↗
• developer.chrome.com · stay-secure ↗
• developer.mozilla.org · Native_messaging ↗