Chrome扩展安全入门指南（二）：Chrome扩展的安全机制与风险分析

1. Chrome扩展体系概述

随着Chromium内核的普及（包括Microsoft Edge和众多国产浏览器），Chrome扩展的安全问题日益重要。本指南将深入分析Chrome扩展的安全机制和潜在风险。

2. Chrome扩展脚本类型与安全特性

2.1 content-script脚本

特性：

• 与页面同时加载
• 可以访问DOM
• 可调用有限的Chrome API
• 通过manifest.json配置加载时机：
  • document_idle（默认）：DOM加载完成后，window.onload触发前
  • document_start：CSS加载后，DOM构造前
  • document_end：DOM完成后，资源加载前

可访问API：

• i18n
• storage
• runtime部分功能（connect, getManifest, getURL, id等）

安全问题：

• 可获取和操作页面所有DOM，包括非HttpOnly的cookie
• 可通过XHR将敏感数据外传
• 配置all_frames时会作用于所有iframe，增加风险

2.2 popup/background脚本

特性：

• 不能直接访问DOM
• 事件驱动执行
• background脚本会持续执行直到所有端口关闭

安全能力：

• 可调用绝大多数Chrome API
• 通过chrome.tabs.executeScript可间接操作DOM

2.3 devtools脚本

特殊能力：

• 操作开发者工具面板
• 访问三个专用API：
  • chrome.devtools.panels
  • chrome.devtools.inspectedWindow
  • chrome.devtools.network

3. 关键Chrome API安全分析

3.1 chrome.cookies

权限要求：

{
  "permissions": [
    "cookies",
    "*://google.com/*"
  ]
}

功能：

• 获取、设置、删除指定域的所有cookie
• 监听cookie变更事件

风险： 可窃取所有cookie，包括会话凭证

3.2 chrome.desktopCapture

功能：

• 捕获屏幕、窗口或标签页的实时媒体流
• 生成一次性媒体流ID

风险： 可静默截取用户屏幕内容

3.3 chrome.pageCapture

功能： 将任意标签页保存为MHTML格式

限制： 需要知道目标tabId

3.4 chrome.webRequest

权限要求：

{
  "permissions": [
    "webRequest",
    "webRequestBlocking",
    "*://*/*"
  ]
}

功能：

• 观察、拦截和修改网络请求
• 可阻止请求或重定向到其他URL
• 可修改POST请求内容

风险： 可实施中间人攻击，篡改网络流量

3.5 chrome.downloads

权限要求：

{
  "permissions": [
    "downloads",
    "downloads.open"
  ]
}

功能：

• 创建和管理下载
• 打开下载的文件或所在目录
• 对危险文件类型（如.exe）会显示警告

风险： 可下载并执行恶意文件

3.6 chrome.tabs

基础权限： 大部分功能无需特殊权限

高级功能权限：

• "tabs"：修改tab属性
• "activeTab"：在当前标签页执行脚本

风险能力：

• 静默修改标签页URL
• 执行任意JavaScript代码
• 插入CSS样式
• 捕获页面截图

4. Chrome扩展权限体系

4.1 权限声明方式

1. 具体API权限：如"cookies", "webRequest"
2. 域权限：如"http:///", "https:///", "<all_urls>"

4.2 activeTab权限

特性：

• 替代<all_urls>的更安全选项
• 只影响用户主动交互的标签页
• 授权后可：
  • 执行脚本和插入CSS
  • 获取页面信息
  • 获取webRequest所需权限

安全优势： 减少过度授权风险

5. 现实世界中的扩展权限统计

对1200个随机Chrome扩展的分析：

• 48.75% (585个)申请了过度宽泛的域权限（如<all_urls>）
• 敏感API使用情况：
  • cookies：较高比例
  • webRequest：中等比例
  • desktopCapture：较低比例

6. 安全建议

1. 开发建议：

   • 最小权限原则
   • 优先使用activeTab替代<all_urls>
   • 谨慎处理敏感数据

2. 使用建议：

   • 审查扩展请求的权限
   • 仅从官方商店安装
   • 定期审查已安装扩展

3. 审计重点：

   • 检查manifest.json权限声明
   • 分析content-script的数据处理
   • 监控网络请求行为

7. 总结

Chrome扩展体系提供了强大的浏览器控制能力，但也带来了相应的安全风险。理解各种脚本类型和API的安全特性，对于开发和审计安全的Chrome扩展至关重要。现实世界中大量扩展存在过度授权问题，用户和开发者都应提高安全意识。