浏览器扩展已经成为现代网络生活中不可或缺的工具。广告拦截、密码管理、翻译辅助、开发者工具——这些小小的插件极大地提升了我们的工作效率。但你是否想过，当你安装一个浏览器扩展时，你实际上给了它什么权力？

根据 Chrome Web Store 的数据，截至 2024 年，商店中托管了超过 14 万个扩展程序。StatCounter 的统计显示，Chrome 浏览器占据全球浏览器市场约 65% 的份额，这意味着数以亿计的用户每天都在使用浏览器扩展。而这些扩展拥有的权限，远比大多数人想象的要大得多。

当扩展拥有超越网页的特权

浏览器扩展的权限体系与普通网页完全不同。网页受同源策略、Content Security Policy 等多重安全机制的限制，而扩展则可以突破这些边界。

根据 Chrome 扩展权限架构的官方文档，扩展权限分为两大类：Host 权限和 API 权限。Host 权限允许扩展访问特定网站的内容，而 API 权限则让扩展能够调用浏览器提供的各种功能接口。

权限声明在扩展的 manifest.json 文件中：

{
  "manifest_version": 3,
  "name": "My Extension",
  "permissions": [
    "tabs",
    "storage",
    "bookmarks"
  ],
  "host_permissions": [
    "https://*/*",
    "http://*/*"
  ]
}

当用户看到一个扩展请求"读取和更改您访问的网站上的所有数据"时，这听起来确实令人担忧。但从技术角度看，这个警告是必要的——因为一旦扩展的 Content Script 被注入到网页中，它确实可以读写页面上的任何内容。

三层组件架构与权限隔离

Chrome 扩展并非一个单一的实体，而是由多个组件构成的系统，每个组件拥有不同的权限级别：

Content Scripts（内容脚本） 是唯一能与网页 DOM 直接交互的组件。它们运行在网页的上下文中，可以读取和修改页面内容、监听用户输入。但 Content Scripts 不能直接调用 Chrome API，受限于网页的 CSP（Content Security Policy）和 CORS 策略。

Background Service Workers（后台服务工作者） 运行在独立的进程中，可以访问扩展声明的所有 Chrome API——storage、tabs、bookmarks、cookies 等。但它们无法直接操作任何网页的 DOM。

Popup Pages（弹出页面） 提供扩展的用户界面，当用户点击工具栏图标时显示。它们拥有 API 访问权限，但同样无法直接操作 DOM。

这三个组件之间通过消息传递机制进行通信。这种架构设计的初衷是建立一道安全边界：即使 Content Script 被恶意网页攻击，攻击者也需要额外的步骤才能触及高权限的 Background Worker。

DOM 访问：安全边界的缺失

2024 年发表在 ACM Web Conference 上的一项研究揭示了一个令人不安的事实：浏览器扩展与网页内容之间缺乏真正的安全边界。

研究团队来自威斯康星大学麦迪逊分校和加州大学圣地亚哥分校。他们构建了一个概念验证扩展，能够窃取用户密码并成功通过 Chrome Web Store 的审核流程。

为什么密码字段如此脆弱？

HTML 的 <input type="password"> 元素虽然会在视觉上隐藏输入内容（显示为圆点或星号），但从 JavaScript 的角度看，密码字段的值完全可以被读取：

// 任何注入到页面的脚本都可以执行这行代码
const password = document.querySelector('input[type="password"]').value;

这并非一个 bug，而是设计如此——密码管理器扩展需要读取密码字段来实现自动填充功能。但这种设计也意味着，任何具有 Host 权限的扩展都可以在用户输入密码时将其窃取。

研究团队对 Top 10,000 网站的登录页面进行了大规模测量，发现：

  • 所有存在密码字段的网站（7,140 个），密码值都可以通过 JavaScript API 访问
  • 超过 1,100 个网站存在"明文可见"漏洞——密码值直接存储在 HTML 源代码的 value 属性中
  • 这些网站包括 Google.com、Cloudflare.com 等知名平台

“明文可见"漏洞更为严重。在这些网站上，密码不仅在输入时可见，甚至在页面源代码中就明文存在：

<!-- 某些网站的实际 HTML -->
<input type="password" name="password" value="user_password_here">

这意味着攻击者甚至不需要等待用户输入，直接读取 DOM 就能获取密码。

扩展测量的惊人发现

研究团队进一步分析了 Chrome Web Store 上的 160,000 个扩展：

  • 28,000 个扩展（约 17.5%）拥有访问敏感字段所需的权限
  • 190 个扩展被确认会主动访问并存储密码字段
  • 其中一个扩展会将用户名和密码明文发送到外部服务器

这个扩展的功能是"跟踪和分析用户的日常活动”，它在隐私政策中确实披露了收集认证信息的做法。但有多少用户会仔细阅读扩展的隐私政策？

2025 年的新攻击：DOM-based Extension Clickjacking

2025 年 8 月，安全研究员 Marek Toth 在 DEF CON 33 上披露了一种全新的攻击技术——DOM-based Extension Clickjacking。这项研究表明，点击劫持攻击并没有消失，而是转移到了浏览器扩展领域。

攻击原理

传统的点击劫持攻击依赖于 <iframe> 标签的透明化，将目标网站嵌入到恶意页面中。但这种攻击受到 X-Frame-Options 和 Content-Security-Policy 等安全头的限制。

DOM-based Extension Clickjacking 采用了一种不同的思路：不操作 iframe，而是直接操纵扩展注入到 DOM 中的 UI 元素。

许多扩展会在网页上注入用户界面元素——密码管理器的自动填充下拉菜单、翻译扩展的悬浮窗、广告拦截器的统计面板等。这些元素都是 DOM 的一部分，可以被页面上的 JavaScript 访问和修改。

攻击者可以将这些 UI 元素设置为不可见：

// 方式一：直接修改扩展元素的透明度
document.querySelector("extension-root-element").style.opacity = 0;

// 方式二：将整个 body 设为透明，用截图作为背景
document.body.style.opacity = 0.001;
document.documentElement.style.backgroundImage = "url('fake_screenshot.png')";

然后，攻击者创建一个虚假的"Cookie 同意横幅"或"Cloudflare 验证页面"，诱导用户点击。当用户点击"接受 Cookies"时，实际上点击的是被隐藏的扩展 UI 元素——比如密码管理器的自动填充按钮。

影响范围

这项研究测试了 11 个主流密码管理器扩展：

  • 全部 11 个都受 DOM-based Extension Clickjacking 攻击影响
  • 涉及约 4000 万活跃用户
  • 单击即可窃取信用卡信息（9 个中有 6 个易受攻击）
  • 单击即可窃取个人信息（10 个中有 8 个易受攻击）
  • 单击即可窃取存储的凭证（11 个中有 10 个），包括 TOTP 验证码（11 个中有 9 个）

受影响的扩展包括 1Password、Bitwarden、LastPass、KeePassXC-Browser、iCloud Passwords 等主流产品。

为什么浏览器允许这种操作？

这涉及到浏览器扩展安全模型的一个根本性设计哲学：Chrome 的安全模型假设扩展本身不是恶意的，但可能存在安全漏洞。

Google 在一篇关于扩展安全的论文中明确阐述了这一理念：如果扩展本身就是恶意的，浏览器几乎无法阻止其滥用权限。因此，Chrome 的防护措施主要针对"被恶意网站利用的良性扩展"，而非"恶意扩展本身"。

这也是为什么扩展可以修改 DOM——因为许多合法功能（如密码管理器的自动填充、翻译扩展的文本替换）都需要这种能力。

供应链攻击：当可信扩展变节

如果说恶意扩展是"明枪"，那么供应链攻击就是"暗箭"——攻击者不需要从头开发恶意扩展，而是攻陷已有的流行扩展。

Cyberhaven 事件：一封钓鱼邮件引发的灾难

2024 年 12 月 24 日，数据防泄漏公司 Cyberhaven 的 Chrome 扩展被攻陷。攻击者通过一封精心设计的钓鱼邮件，诱骗扩展的开发者授予恶意应用 OAuth 权限。

钓鱼邮件声称来自 Chrome Web Store，警告扩展存在政策违规，面临下架风险。邮件中的链接指向一个伪造的登录页面。当开发者使用 Google 账号登录时，攻击者获得了发布扩展的权限。

攻击者随后上传了恶意版本的 Cyberhaven 扩展（版本号 24.10.4）。这个版本新增了两个文件：

  • worker.js：连接到攻击者的 C2（命令与控制）服务器，下载配置文件
  • content.js：在所有网页中注入脚本，收集 Facebook 相关域名的用户数据

恶意扩展在用户不知情的情况下运行了约 24 小时，影响了约 40 万用户。

不只是 Cyberhaven

这次攻击并非孤例。安全分析显示，同一攻击者还攻陷了至少 19 个其他扩展，包括：

  • Internxt VPN
  • VPNCity
  • Parrot Talks
  • Bookmark Favicon Changer
  • GraphQL Network Inspector
  • 多个 AI 助手扩展

这些扩展的共同特点是：拥有广泛的 Host 权限，可以访问用户浏览的所有网站。

更令人担忧的是，攻击者采用了模块化设计。配置文件从 C2 服务器动态下载，攻击者可以随时修改目标网站列表。在 Cyberhaven 的案例中，配置文件只包含 Facebook 域名，但攻击者完全可以在后续版本中扩展到银行、邮箱等敏感站点。

Manifest V3 能防止什么？

Chrome 在 2020 年推出了 Manifest V3，引入了一系列安全改进：

禁止远程代码执行：扩展不能动态加载外部 JavaScript 代码。这直接阻止了 eval()、new Function() 等危险操作。

declarativeNetRequest API：取代了原有的 webRequest API，扩展无法再实时修改网络请求。这减少了扩展被滥用于流量劫持的风险。

更严格的 CSP：扩展自身必须遵守严格的 Content Security Policy。

但这些改进并非万能药。Cyberhaven 攻击证明，即使是在 Manifest V3 时代，攻击者仍然可以通过攻陷开发者账户、篡改发布版本等方式植入恶意代码。而且，Manifest V3 并没有改变扩展对 DOM 的访问权限——Content Scripts 仍然可以读取页面上的任何内容。

扩展指纹追踪：隐私的新威胁

浏览器指纹是一种通过收集设备和浏览器特征来识别用户的技术。与传统 Cookie 不同，指纹不依赖于本地存储，难以被用户清除。

2025 年 2 月发表在 arXiv 上的一篇论文系统分析了扩展如何被用于指纹追踪。

指纹数据的来源

浏览器指纹由多个维度的信息组成：

浏览器信息：User-Agent、浏览器版本、插件列表、支持的 MIME 类型

设备信息：屏幕分辨率、色深、CPU 核心数、设备内存、触摸屏支持

硬件指纹：Canvas 渲染差异、WebGL 参数、AudioContext 输出

网络信息：时区、语言设置、HTTP 头部

单独看每项信息都不足以唯一标识用户，但组合起来却能形成高度独特的"指纹"。研究表明，现代浏览器的指纹熵值可达 20-30 比特，意味着每百万用户中可能只有一人具有完全相同的指纹组合。

扩展如何参与指纹生成

一些扩展本身就会修改浏览器的行为，这些修改反过来成为了指纹的一部分：

Canvas 指纹混淆扩展：通过在 Canvas 绘制过程中添加随机噪声来防止指纹追踪。但这种噪声模式本身可能成为新的标识符。

User-Agent 切换扩展：定期更换 User-Agent 字符串。但如果扩展只修改了 User-Agent 而没有同步修改其他相关属性（如 navigator.platform），这种不一致反而会使用户更加独特。

隐私保护扩展：如 Privacy Badger、uBlock Origin 等会阻止某些追踪脚本。但它们注入到页面的防护代码，也可能被检测到并作为指纹的一部分。

指纹追踪的检测与防御

前述论文提出的防护方案包括三个核心模块：

API 重写：使用 Object.defineProperty 修改浏览器 API 的返回值：

Object.defineProperty(navigator, 'userAgent', {
  get: function() {
    return spoofedUserAgent;
  }
});

请求头拦截：使用 chrome.declarativeNetRequest API 修改 HTTP 请求头，移除或混淆 User-Agent、Accept-Language 等指纹信息。

追踪监控：记录网站访问指纹相关 API 的行为，让用户了解哪些网站在进行指纹追踪。

但这种防御也存在局限。过于激进的指纹混淆可能导致用户体验问题（如网站功能异常），而且无法从根本上解决扩展本身可能泄露信息的问题。

企业环境中的扩展治理

对于企业 IT 管理者来说，浏览器扩展管理是一个日益严峻的挑战。

根据 2025 年浏览器安全状况报告，53% 的企业用户在工作设备上安装了浏览器扩展。这些扩展大多未经 IT 部门审批，构成了严重的影子 IT 风险。

企业面临的六大攻击向量

权限过度申请：扩展请求比实际需求更多的权限。OWASP 的指南明确指出，这是最常见的扩展安全问题。一个翻译扩展可能请求访问所有网站的权限，尽管它只需要在用户选择的文本上工作。

DOM 访问与数据窃取：如前所述，具有 Content Script 注入能力的扩展可以读取任何页面内容，包括密码、信用卡号、敏感表单数据。

Cookie 劫持与会话盗用：具有 cookies 权限的扩展可以读取用户的所有 Cookie，包括会话令牌。攻击者可以利用这一点实现账户接管。

扩展指纹追踪：某些扩展可能收集用户的浏览习惯、设备信息等敏感数据，用于广告定位或用户画像。

供应链攻击：即使是可信的扩展也可能被攻陷。企业需要监控已安装扩展的更新，及时发现异常行为。

开发者安全意识缺失：许多扩展由独立开发者或小团队维护，缺乏专业的安全审计流程。这增加了漏洞被引入的风险。

管理策略

企业可以采取以下措施降低扩展带来的风险：

白名单制度：只允许经过审批的扩展安装。这可以通过 Microsoft Intune、Google Admin Console 等企业管理工具实现：

  1. 在 Intune 管理中心创建配置策略
  2. 添加"扩展安装阻止列表"设置
  3. 配置通配符阻止列表（*）或指定允许的扩展 ID

权限审计：定期审查已安装扩展的权限声明，识别过度权限请求。Chrome 的扩展管理页面会显示每个扩展的权限详情。

更新监控：关注扩展的更新日志和版本变化。突然的权限变更或频繁的更新可能是安全事件的信号。

网络流量分析：监控扩展的网络请求，检测异常的外部通信。企业可以通过代理服务器或网络防火墙实现这一点。

用户层面的自我保护

对于普通用户，完全避免使用浏览器扩展并不现实。但我们可以采取一些措施来降低风险：

权限最小化原则

安装扩展前，仔细审查其请求的权限：

  • 是否需要访问"所有网站"？如果扩展只在特定网站上工作，这个权限请求就值得怀疑
  • 是否需要 storage、bookmarks、history 等敏感权限？它们与扩展的核心功能是否相关？
  • 是否需要 tabs 权限？这允许扩展查看所有打开的标签页

在 Chrome 中，你可以在扩展详情页查看权限列表。Firefox 的扩展商店还会在安装时突出显示关键权限。

限制扩展的网站访问

Chrome 提供了"点击时访问"选项，限制扩展只在用户主动点击图标时才在当前网站上运行：

  1. 右键点击扩展图标
  2. 选择"此网站上的权限"
  3. 选择"点击时访问"

这大大减少了扩展被动收集数据的机会。

定期清理

定期检查已安装的扩展，删除不再使用或不可信的扩展。许多用户安装了大量扩展后忘记清理，这些被遗忘的扩展可能在后台持续运行。

敏感操作时禁用扩展

在进行网上银行、登录敏感账户等操作时，可以考虑临时禁用所有非必要的扩展。虽然这增加了操作步骤，但能有效降低数据泄露风险。

浏览器厂商的应对

面对日益严峻的扩展安全形势，浏览器厂商也在不断改进其安全机制。

Chrome 的审查流程

Google 对提交到 Chrome Web Store 的扩展进行自动和人工审查：

静态代码分析：检测已知的恶意代码模式、危险的 API 调用

动态行为分析：在沙箱环境中运行扩展，监控其行为

人工审核：对于高风险扩展，会有人工审核员进行代码审查

但这些审查并非万无一失。前述研究团队的概念验证扩展就成功通过了审查流程。审查机制主要针对已知的恶意模式，对于新颖的攻击技术或精心伪装的恶意代码，可能无法及时发现。

Firefox 的可选权限

Mozilla 在 Firefox 中引入了"可选权限"机制。扩展可以声明某些权限为可选，只有在用户触发特定功能时才请求授权。这减少了扩展安装时请求的权限数量，让用户有更多控制权。

Safari 的扩展限制

Apple 对 Safari 扩展采取了更严格的限制：

  • 扩展必须经过 App Store 审核
  • 每个扩展需要独立的开发者账号（需支付年费）
  • 更严格的权限请求和沙箱隔离

这种模式虽然限制了扩展生态的规模，但也提高了恶意扩展的成本。

未来的方向

浏览器扩展安全是一个持续演进的领域，没有一劳永逸的解决方案。

浏览器层面的改进

细粒度权限控制：当前的权限模型过于粗糙。未来可能会引入针对特定 DOM 元素（如密码字段、支付表单）的访问控制，让用户可以精确控制扩展能访问哪些内容。

扩展行为审计：浏览器可以记录扩展的敏感操作（如访问密码字段、发送网络请求），向用户提供透明度报告。

更强大的沙箱：进一步隔离扩展与网页内容，减少跨上下文攻击的风险。

开发者生态的改进

安全开发指南：推广安全编码实践，帮助扩展开发者避免常见漏洞。

自动化安全测试工具：开发专门针对扩展的安全测试框架，集成到开发流程中。

漏洞奖励计划：鼓励安全研究人员发现和报告扩展漏洞，建立良性循环。

用户教育

透明的权限说明：浏览器可以提供更直观、更易懂的权限解释，帮助用户理解安装扩展意味着什么。

风险提示：当扩展请求敏感权限时，提供明确的风险提示和替代建议。

浏览器扩展的安全困境，本质上是功能与安全的权衡。我们希望扩展能够提供强大的功能——自动填充密码、翻译网页、拦截广告——这些功能都需要一定的权限。但权限越大，被滥用的风险也越高。

Manifest V3 的改进、浏览器厂商的审查机制、企业的治理策略、用户的谨慎选择——这些都是安全链条上的环节。但正如 Cyberhaven 事件所揭示的，任何一个环节的失败都可能导致灾难性后果。

作为用户，我们无法完全避免使用浏览器扩展，但可以做到心中有数：每次点击"添加到 Chrome"时，我们实际上是在把一部分信任交给了一个第三方开发者。选择值得信任的扩展、授予最小必要的权限、定期审查和清理——这些简单的习惯，可能是我们在当前环境下最有效的自我保护手段。

参考资料

  • Nayak A, Khandelwal R, Fernandes E, Fawaz K. Experimental Security Analysis of Sensitive Data Access by Browser Extensions. WWW ‘24: Proceedings of the ACM Web Conference 2024.
  • Toth M. DOM-based Extension Clickjacking: Your Password Manager Data at Risk. DEF CON 33, 2025.
  • OWASP Cheat Sheet Series. Browser Extension Vulnerabilities Cheat Sheet.
  • Chrome Extensions Documentation. Declare permissions. Google, 2024.
  • Chrome Extensions Documentation. Manifest V3 Overview. Google, 2024.
  • Pulsedive. Compromised Browser Extensions: A Growing Threat Vector. 2025.
  • Browser Fingerprint Detection and Anti-Tracking. arXiv:2502.14326, 2025.
  • Keep Aware. The State of Browser Security Report 2025.
  • Darktrace. Cyberhaven Supply Chain Attack: Exploiting Browser Extensions. 2025.