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クッキーアクセスのリスクを理解する

クッキーについて学んで、そのリスクやプライバシーを守る方法を知ろう。

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クッキーアクセスのリスクがクッキーアクセスのリスクが明らかにされた性を暴こう。クッキーやサードパーティスクリプトの危険
目次

クッキーは、ウェブサイトがコンピュータに保存する小さなデータのことだよ。これを使って、ウェブサイトはユーザーの好みやログイン情報、その他の情報を覚えてくれる。でも、クッキーは便利な反面、プライバシーのリスクもあるんだ。この文章では、クッキーがどうやって作られて、使われて、時には第三者のスクリプトによって悪用されるかについて見ていくよ。これらのスクリプトは、ユーザーの知らないところでデータにアクセスしたり、共有したりすることができるんだ。

第三者スクリプトとは?

第三者スクリプトは、外部のウェブサイトからのコードで、ウェブページに追加できるものだよ。これらのスクリプトは、ユーザーの行動を追跡したり、広告を表示したり、分析のためのデータを集めたりすることが多い。ウェブサイトを訪れると、これらのスクリプトが実行されて、コンピュータに保存されたクッキーにアクセスできるんだ。これが原因で、望まないデータ共有やプライバシーの問題が起こることもあるんだ。

クッキーへのアクセス方法

スクリプトがウェブページ上のクッキーにアクセスしたいときは、document.cookieというコマンドを使うことができるんだ。このコマンドを使うと、ウェブサイトに利用可能なすべてのクッキーを読むことができるから、そこにはプライベートな情報が含まれている可能性もあるんだ。つまり、訪れているウェブサイトに直接関係ないスクリプトが、あなたの個人情報が含まれるデータにアクセスできちゃうってことだよ。

第三者スクリプトによるデータ共有の検出

第三者スクリプトがクッキーにアクセスしているかどうかを知るために、研究者たちはこれらのスクリプトがどのように動作するかを観察する方法を開発したんだ。クッキーの値の中に特定の識別子を探したり、これらのスクリプトが他のウェブサイトにリクエストを送る際に作成するURLを調べたりすることができるよ。

たとえば、クッキーは通常、名前と値が関連付けられているパターンを持っているんだ。クッキーの文字列やURLパラメータを調べることで、どのデータが共有されるかを特定できるんだよ。

問題の規模

研究によると、多くのウェブサイトが第三者スクリプトにクッキーへのアクセスを許可していることがわかったよ。分析されたサイトのほぼ半数が、第三者スクリプトによってファーストパーティクッキーを取得されていたんだ。つまり、43%以上のウェブサイトがユーザーの同意なしに敏感な情報を共有するリスクがあるってことだね。

統計を見てみると、107,000以上のクッキーのうち、約18,960個が第三者スクリプトによってアクセスされ、共有されていたんだ。これが問題の広がりを示していて、ユーザーのプライバシーやセキュリティへの警鐘を鳴らしているんだ。

ユーザーのプライバシーへのリスク

クッキーが保持できる情報の種類を考えると、ユーザーにとってのリスクが明らかになるよ。たとえば、セッションクッキーは、ユーザーがサービスにログインしていることを確認するのに役立つんだ。もしそんなクッキーが第三者にアクセスされたら、不正アクセスにつながる可能性があって、誰かがそのアカウントを乗っ取ることができちゃうんだ。

銀行やオンライン小売業者などの非常に敏感なサイトは、トラッキングスクリプトを埋め込むことがよくあるんだ。これによって、スクリプトはクッキーのデータにアクセスできて、個人を特定できる情報(PII)を含むことがあるんだよ。

一般的な第三者ドメイン

クッキーのデータを取得して共有することで知られているドメインがいくつかあるよ。たとえば、google-analytics.comはユーザーデータを収集する主要なプレイヤーとして目立っているんだ。他にも、特に広告に関わるドメインも、クッキー情報の共有に頻繁に関与しているよ。

これらのドメインが関与している理由は、主にオンライン広告の売り方にあるんだ。ユーザーがリアルタイム入札(RTB)で広告を運営するサイトを訪れると、ユーザーやそのクッキーに関する情報が広告ネットワークに送信されることがあるんだ。RTBを利用するサイトが増えるにつれて、ユーザーが知らないうちにデータが共有される可能性も高まるんだよ。

クッキーアクセスの影響

重要な発見の一つは、クロスドメインスクリプトによって多数のクッキーが引き抜かれていることなんだ。あるスクリプトによって作成されたクッキーは、別のスクリプトによってアクセスされて、悪用される可能性があるよ。

たとえば、google-analytics.comによって作成された「gid」と「ga」という名前のクッキーは、複数のスクリプトによってターゲットにされたことがあるんだ。このタイプのトラッキングは、企業が異なるウェブサイトでのユーザーの行動に関する洞察を収集するのを助けて、ユーザーの同意なしに詳細なプロファイルを作成することができるんだ。

クッキーの操作: 上書きと削除

データの取得だけでなく、第三者スクリプトはクッキーを操作することもできるんだ。つまり、既存のクッキーを上書きしたり、完全に削除したりできるってことだよ。スクリプトがクッキーの名前を知っていれば、その値を簡単に変更したり、ブラウザから削除したりできるんだ。

この操作は、元のクッキー名が一般的でなくても起こりうるんだよ。たとえば、特定のサービスによって作成されたクッキーが、全く別のスクリプトによって上書きされることがあるの。これが原因で、ウェブサイトの機能やユーザー体験に予期しない問題が発生することがあるんだ。

クッキー操作はどのくらい一般的?

研究によると、クッキー操作は広範な問題なんだ。何千ものウェブサイトのうち、約32%が第三者スクリプトによってクッキーの上書きを経験しているんだ。さらに心配なことに、2.3%のサイトではクッキーが削除されたんだ。これらの数字は、ユーザーの目に触れずにかなりのデータ操作が行われていることを示しているよ。

クッキー操作の主要なプレイヤー

特定のドメインは、そのクッキー操作活動で知られているんだ。たとえば、pubmatic.comはクッキーの上書きで目立っているし、civiccomputing.comはクッキーを削除することで知られているんだ。これらのドメインは、広告や同意管理に関連するサービスを提供していて、ユーザークッキーとの複雑な相互作用を引き起こすことがあるんだよ。

解決策の設計: クッキー保護ツール

クッキーへのアクセスと操作に伴うリスクを考えると、ユーザーデータを保護するためのツールが必要なんだ。目指すのは、クッキーの出所に基づいて分離するシステムを作って、第三者スクリプトによる不正アクセスを防ぐことだよ。

クッキー保護の2つのアプローチ

  1. シャドウクッキージャー: この方法では、各クッキーを作成したスクリプトの記録を保持するんだ。スクリプトがクッキーにアクセスしようとすると、システムは作成者の情報をチェックして、同じソースからのクッキーのみアクセスを許可するよ。

  2. 別のデータセット: 第二のアプローチでは、拡張機能によって保存されるクッキー情報のコピーを作成するんだ。このアプローチは、クッキーの名前とその元のドメインを追跡するよ。スクリプトがクッキーにアクセスしようとすると、このデータセットをチェックして、アクセスが許可されているか確認するんだ。

クッキー分離の実装

提案されたクッキー保護ツールは、クッキーの相互作用を監視するブラウザ拡張機能として機能するんだ。このシステムは、同じドメインからのスクリプトのみが自分のクッキーにアクセスできるようにして、クロスドメインスクリプトがそれらを取得したり変更したりするのをブロックするよ。

スクリプトがクッキーを要求すると、ツールはデータセットを見て、呼び出し元のドメインがクッキーを作成したものと一致するかどうかをチェックするんだ。もし一致すれば、スクリプトはすべてのファーストパーティクッキーにアクセスできる。もし一致しなければ、自分が作成したクッキーにのみアクセスできるってわけ。

この方法は、プライバシーと機能性のバランスを取ることを目指しているんだ。ウェブサイトは正常に動作するためにクッキーへのアクセスが必要だから、拡張機能はユーザーデータを損なうことなく、ファーストパーティスクリプトへの完全なアクセスを許可できるように設計されているんだよ。

クッキー保護の効果を評価する

クッキー保護ツールの効果は、第三者スクリプトによるクッキーへのアクセスがどれだけ制限されているかを監視することで測定できるよ。研究によって、保護メカニズムを使用することで、クッキーの取得や上書き、削除、引き抜きの頻度が大幅に減少することが示されているんだ。

テスト結果によると、保護措置を使用することで、クッキーの取得が60.2%減少し、上書きの頻度が82.2%減少したよ。これらの数字は、ツールがユーザーデータへの不正アクセスの可能性を制限するのに成功していることを示しているんだ。

ウェブサイトの障害への対処

クッキーを保護することは重要だけど、同時にウェブサイトが意図通りに機能し続けることも大事なんだ。クッキー保護がウェブサイトのパフォーマンスに与える影響を評価するために、テストが行われたよ。

テスト結果からは、ナビゲーションや外観に大きな混乱は見られなかったけど、ログインプロセス(SSO)や他の機能で一部の小さな問題や大きな障害が見られたんだ。たとえば、多くのサイトはログイン管理に第三者スクリプトに頼っているから、これらのスクリプトが制限されると問題が発生することがあるんだ。

特定のドメインをホワイトリストに追加するような解決策が、これらの問題を緩和し、よりスムーズなユーザー体験を確保する助けになるんだよ。

パフォーマンスへの影響を測定する

クッキー保護ツールを実装すると、パフォーマンスコストが発生するんだ。初期のテストでは、保護が有効なときの平均読み込み時間が304ミリ秒増加することがわかったんだ。これは一見重要に見えるかもしれないけど、多くのユーザーが、追加のセキュリティを考慮すればこのトレードオフを受け入れるかもしれないんだ。

結論: 今後の道

第三者スクリプトがクッキーにアクセスすることに伴うリスクはかなり大きいよ。ユーザーのプライバシーを守るためには、クッキーの挙動を継続的に監視し、研究していくことが重要なんだ。

提案されたブラウザ拡張のようなクッキー保護ツールを開発することは、これらのリスクに対処するのに重要なんだ。効果的なシステムを整備すれば、ユーザーはより安全なブラウジング体験を享受できて、個人データに対する不正アクセスの可能性を減らすことができるんだ。クッキーを保護して、それらが正当な所有者だけにアクセスされるようにすることで、オンラインプラットフォームへのユーザーの信頼を維持できるんだよ。

これからは、クッキーを超えて、スクリプトが操作できる他の共有リソースについても考慮していくことが重要だね。クッキーだけでなく、他の要素にも焦点を広げることで、ウェブ上のプライバシーリスクについてより包括的な理解が得られるはずだよ。

オリジナルソース

タイトル: COOKIEGUARD: Characterizing and Isolating the First-Party Cookie Jar

概要: As third-party cookies are going away, first-party cookies are increasingly being used for tracking. Prior research has shown that third-party scripts write (or \textit{ghost-write}) first-party cookies in the browser's cookie jar because they are included in the website's main frame. What is more is that a third-party script is able to access all first-party cookies, both the actual first-party cookies as well as the ghost-written first-party cookies by different third-party scripts. Existing isolation mechanisms in the web browser such as SOP and CSP are not designed to address this lack of isolation between first-party cookies written by different third-parties. We conduct a comprehensive analysis of cross-domain first-party cookie retrieval, exfiltration, and modification on top-10K websites. Most notably, we find 18\% and 4\% of the first-party cookies are exfiltrated and overwritten, respectively, by cross-domain third-party scripts. We propose \name to introduce isolation between first-party cookies set by different third-party scripts in the main frame. To this end, \name intercepts cookie get and set operations between third-party scripts and the browser's cookie jar to enforce strict isolation between first-party cookies set by different third-party domains. Our evaluation of \name shows that it effectively blocks all cross-domain cookie read/write operations to provide a fully isolated cookie jar. While it generally does not impact appearance, navigation, or other website functionality, the strict isolation policy disrupts Single Sign-On (SSO) on just 11\% of websites that rely on first-party cookies for session management. Our work demonstrates the feasibility of isolating first-party cookies.

著者: Pouneh Nikkhah Bahrami, Aurore Fass, Zubair Shafiq

最終更新: 2024-06-07 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2406.05310

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2406.05310

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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