How we managed to create a safe and rich HTML email renderer

Everything used to be bad, and here is why

In the world of email, the quality with which HTML emails are displayed leaves much to be desired. The main problems are associated with the differences in the ways HTML and CSS are supported in different email clients and web interfaces. Often emails that look perfect in one service are displayed poorly in another service. Users understandably get upset, conversion drops, and the brand’s image suffers as a result.

In large part this is explained by the fact that there are only a handful of monopolistic services in the world that have a web interface for displaying emails, and only a few popular email clients. Gmail and Yahoo haven’t changed much in the way they display emails in years, even though HTML and CSS have improved drastically over time and now provide many new options for content display. For example, adaptive design first emerged with the implementation of media queries around 10-12 years ago, support for the dark theme in CSS emerged about 4-5 years ago, but to this day none of the large email services support these features. They simply have no reason to change anything — instead, it’s webmasters who have to adapt to the whims and undocumented limitations of these services.

For instance, some support animations and others don’t. Gmail doesn’t even support its own (invented and popularized by Google) webp image format, but iCloud does. And there are hundreds of examples like this one. Webmasters are forced to relive the early days of the Internet when the browser wars were raging and you had to jump through all kinds of hoops to make web pages look similar in different browsers.

Yes, at times, some restrictions, such as the lack of script support, are dictated by safety concerns — you wouldn’t want to get an email with an interactable banner that sends your data directly to some ad network. But more often than not the set of limitations looks absolutely inadequate — what harm have simple background images, set with background-image, done to Gmail?

What we came up with

When we made our first steps on the email market with AdGuard Temp Mail, we spent a lot of time studying the email display options. We definitely didn’t want to become another Gmail, inventing our own HTML/CSS subset and cutting down on all the components that we would deem unnecessary. But we also weren’t planning on leaving users one-on-one with web threats.

Chapter 1. Seven strings of JavaScript code that solved the problem

Fortunately, the world of web development doesn’t stay still, and browser developers have long been working on browser sandboxes, which we have taken advantage of.

What are browser sandboxes? They are essentially a set of techniques to restrict the capabilities of the web page, literally a list of dos and don’ts very similar to CSP (we use it too, but more on that later): “don’t use cookies of the parent page,” “don’t execute JavaScript,” “don’t send HTTP Referrer when someone is following a link from the frame” and a number of other directives. Sounds interesting, doesn’t it? Let’s delve deeper into the details of technical implementation.

We receive the email body from the API as a string containing HTML markup, which we then display in the browser using sandbox capabilities:

const html = '<html><body>....</body></html>';

const iframe = document.createElement('iframe');

iframe.credentialless = true;
iframe.sandbox = 'allow-popups allow-popups-to-escape-sandbox';
iframe.referrerpolicy = 'no-referrer';

iframe.srcdoc = html;

document.body.appendChild(iframe);

Add some styles, position the frame on the parent page — and you’re golden, you’ve just created a robust, safe engine to display HTML emails without unnecessary limitations!

In a perfect world that would be the end of it. After all, didn’t we stop the main threat — JavaScript? Unfortunately, modern-day emails often include a mountain of trackers of all kinds, which aim to collect as much data about you as possible. They are zero-pixels — invisible images that transmit your IP address and data about your device to their servers — and special tracking links that record every single action you perform within the email. And we had to find solutions to all of these problems.

Chapter 2. User anonymization

During the development we stumbled upon an excellent instrument to estimate the safety of our engine — emailprivacytester.com.

This service generates an HTML email that contains a number of elements specifically designed to test out certain vulnerabilities. Now we can start the diagnostics process, send ourselves an email to an AdGuard TempMail mailbox and… observe multiple IP address leaks.

Just like we dealt with JavaScript and other similar problems earlier, let’s now focus on these IP address leaks. IP address leak happens when it’s the email sender can figure out your IP address just by sending the email. Of course, if you’re using AdGuard VPN then all the sender will get is the IP address of the VPN server you’re connected to. But do this even once without the protection of a VPN, and the perpetrator will be able to learn your geolocation down to the city. Of course, we couldn’t let that happen to our users. So what to do?

Image proxy

Fortunately, there was no reason to reinvent the wheel. All of this has been done before, and all the “big” email service providers have been doing hust that for a long time: they wrap all images in their own proxy.

How? For example, if your email had this image:

<img src="http://my.website/image/cat.jpg" />

then every time you open the email, the owner of the my.website server receives an HTTP request. The metadata of this request will contain your IP address, along with some additional data about your device, including your operating system, browser version, and other details that could potentially deanonymize you.

How does the proxy work? It replaces the src attribute in all image tags with its own URL, as shown below:

<img src="https://email.provider/image?url=http://my.website/image/cat.jpg" />

The email.provider web server is designed to download every source image only once. After that, it saves the image and the subsequent requests are not seen by the owner of the my.website server. Even for the initial request, my.website only sees that it’s made by email.provider and records only its IP address, not any personal data. It’s good and all, except that in this case such data is collected by email.provider itself (and we remember that it is often a large company like Google or Yahoo who plays this role).

We developed a similar solution. However, unlike others, our image proxy does not collect or store user data and is completely anonymous.

Having set up the proxy, we now need to somehow “wrap” all images inside the email in it, and for that we need to look at our source HTML as a DOM. We can’t work with DOM inside the sandbox since it doesn’t have JavaScript. We can’t execute JavaScript there even for our own code, as it would open the door for executing it for all the other code in the incoming emails. And if we’re to work with DOM outside of the sandbox, we’d like to have some insurance that the HTML is clean.

Luckily, we have found an amazing library: DOMPurify. It can “clean” HTML content and make it safe and structured. It has been extensively tested and has been deservedly praised by security experts. Let’s start using it:

const html = '<html><body>....</body></html>';
const clean = DOMPurify.sanitize(html, {
    // restore partial HTML to a full-fledged document, if needed
    WHOLE_DOCUMENT: true,
    // these tags make no sense in the context of an HTML email, so we’re deleting them
    FORBID_TAGS: ['audio', 'video', 'button', 'input', 'form'],
});

const iframe = document.createElement('iframe');

// the set of actions with the sandbox from step one

iframe.srcdoc = clean;

document.body.appendChild(iframe);

Great, we’ve successfully removed the clutter, now we can return to image processing. DOMPurify will help us here, too! It has an excellent hooks mechanism — we can solve the next problem without changing the context:

DOMPurify.addHook('afterSanitizeAttributes', (node) => {
    if (node.tagName === 'IMG' && node.hasAttribute('src')) {
        // changing the original src to a link to ImageProxy
        const src = wrapWithImageProxy(node.getAttribute('src'));
        node.setAttribute('src', src);
    }
});

Now it’s time to run the diagnostics again, and we see that the number of IP leaks has dropped… but not to zero. How come? It’s time we talked about CSS.

IP address leaks through CSS

CSS carries truly impressive content stylization capabilities. No other system even begins to approach CSS — its simplicity, ease of use, and rich functionality make CSS one of the best inventions of software engineering. However, like many powerful tools, some of its features can be misused. In the context of our task, the “harmful” part is the url() function, which downloads content via a link to style the page. The most commonly seen example is background images. The code to download them looks like this:

background-image: url(http://my.website/image/cat.jpg);

The problems here are exactly the same as the ones described in the previous chapter — IP leaks. Besides the background images, the url() function, as detailed in Mozilla’s CSS documentation, can be used in various CSS rules. There are a lot of them, and the syntax of the CSS selector allows to set relatively complex rules, such as the selector from one of the examples by the link above:

background-image: cross-fade(20% url(http://my.website/image/first.png), url(http://my.website/image/second.png));

It’s not easy to safely parse a rule like that, you’d need proper tools. And we got lucky again and found exactly the tool for the job! csstree does precisely what we need — allows to analyze CSS and change some of its selector types. In code, it looks like this:

csstree.walk(ast, (node) => {
    if (node.type === 'Url') {
        node.value = wrapWithImageProxy(node.value);
    }
});

which gives us this output:

background-image: cross-fade(20% url(https://img.agrd.eu/image?url=http://my.website/image/first.png), url(https://img.agrd.eu/image?url=http://my.website/image/second.png));

Voila, no more IP address leaks!

CSP

Data privacy is a field where there can’t be any exceptions. Not a single one. That’s why it is imperative to come up with something for cases when a vulnerability would be discovered in one of the libraries or in our code that would incorrectly interpret data. The last line of defence, when everything else fails. In our case, we use the one and only CSP in this role. CSP is a set of directives allowing granular control of page access to certain resources. Webmasters often struggle with CSP. It’s easy to forget that some new resources needed on the web page are not allowed in CSP settings — to be completely honest, we have made this mistake in the past, too. But we managed to tame CSP with a solution like this:

// restrict image sources to only those wrapped inside our proxy

img-src data: https://img.agrd.eu/image;

// disallow connections to any sources not explicitly permitted above

script-src 'none';
style-src 'none';
font-src 'none';
connect-src 'none';
media-src 'none';
object-src 'none';
prefetch-src 'none';
child-src 'none';
frame-src 'none';
worker-src 'none';
frame-ancestors 'none';
...

// which can be simplified as

default-src 'none';

Now we are safe: even if one of the libraries goes rogue or our image address transformation function code breaks, CSP will not let the browser send a request to the perpetrator’s server and leak your IP address.

Results of our work with data privacy

Thanks to the capabilities of the modern browsers and a few excellent libraries, we’ve achieved a safe, high-quality display of HTML emails without any IP leaks, JavaScript, or any other potentially dangerous content — everything is completely under our control.

What is so great about it

We’ve covered many security-related topics, possibly shifting the focus away from a crucial achievement: we managed to create 100% HTML5/CSS3-compatible HTML emails, something literally nobody else in the world has done! And that means that you have at your disposal all the capabilities that modern-day HTML pages can offer: animation, adaptivity, modern image formats, dark themes as they were intended (don’t you also despise the ugly color shifts from primitive algorithms?). You don’t have to suffer through complex layouts using tables like in the 90s, but can instead design beautiful adaptive emails for mobile devices with ease.

It is wild that in the mid-2020s, major email providers still display emails with numerous flaws and vulnerabilities. We are extremely happy that we managed to create a safe alternative that meets all the requirements of a modern email client.

If something goes wrong

We are proud of everything we have achieved with AdGuard Temp Mail so far, but we also realize that we’re still in the beginning of our journey. When you create a new product, it’s impossible to avoid all mistakes and shortcomings. If you identify a vulnerability in email display, please report it to security@adguard.com. We will deal with it in the shortest time possible, and you will become eligible for a reward as part of our Bug Bounty program.

Our developer team takes user feedback very seriously. So if you notice that your HTML email is displayed incorrectly, please send us a message to support@adguard.com, and we will address the problem promptly.

Podobał Ci się ten post?
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
Ekran główny AdGuard dla Windows
Ekran ochrony AdGuard dla Windows, pokazujący funkcje ochrony i ustawienia
Ekran statystyki AdGuard dla Windows, pokazujący statystyki zablokowanych reklam i trackery
Ekran Zarządzanie aplikacjami w AdGuard dla Windows, pokazujący opcje zarządzania ochroną dla aplikacji zainstalowanych na urządzeniu
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard dla Windows: bloker reklam na PC

AdGuard dla systemu Windows to coś więcej niż bloker reklam. To wielofunkcyjne narzędzie, które blokuje reklamy, kontroluje dostęp do niebezpiecznych stron, przyspiesza ładowanie stron i chroni dzieci przed nieodpowiednimi treściami
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Microsoft Store
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
AdGuard na Windows v8.0, 14-dniowa wersja próbna
Ekran główny AdGuard dla Mac
Ekran Trybu ukrytego w AdGuard dla Mac
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard: bloker reklam na Maca

AdGuard dla Mac to wyjątkowy bloker reklam zaprojektowany z myślą o macOS. Oprócz ochrony przed uciążliwymi reklamami w przeglądarkach i aplikacjach chroni Cię przed śledzeniem, phishingiem i oszustwami
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
AdGuard na Mac v2.19, 14-dniowa wersja próbna
Ekran główny AdGuard dla Android
Ekran Ochrona przed śledzeniem w AdGuard dla Android
Ekran Zarządzanie aplikacjami w AdGuard dla Android, pokazujący opcje zarządzania ochroną dla aplikacji zainstalowanych na urządzeniu
Ekran statystyki AdGuard dla Android, pokazujący statystyki zablokowanych reklam i trackery
Ekran główny prywatnej przeglądarki AdGuard dla Android
Kod QR, aby pobierz AdGuard dla Android
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard: bloker reklam na Androida

Blokuje reklamy i moduły śledzące we wszystkich przeglądarkach, grach i innych aplikacjach. Chroni Twoją prywatność i pozwala kontrolować, w jaki sposób aplikacje korzystają z Internetu. Instalowane za pomocą pliku APK
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
Skanuj, aby pobrać
Użyj dowolnego czytnika kodów QR dostępnego w Twoim urządzeniu
AdGuard na Android v4.14, 14-dniowa wersja próbna
Ekran główny AdGuard dla iOS
Ekran ochrony AdGuard dla iOS, pokazujący funkcje ochrony i ustawienia
Ekran statystyki AdGuard dla iOS, pokazujący statystyki zablokowanych reklam i trackery
Kod QR, aby pobierz AdGuard dla iOS
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard na iOS: bloker reklam poza Safari

Najlepszy bloker reklam na iOS dla iPhone’a i iPada. AdGuard usuwa wszelkiego rodzaju reklamy i elementy śledzące w Safari oraz chroni Twoją prywatność we wszystkich aplikacjach na poziomie DNS
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
Skanuj, aby pobrać
Użyj dowolnego czytnika kodów QR dostępnego w Twoim urządzeniu
AdGuard na iOS v4.5
Ekran główny AdGuard Content Blocker
Ekran Filtry w AdGuard Content Blocker
Ekran ustawienia w AdGuard Content Blocker
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

Blokada treści AdGuard

AdGuard Content Blocker eliminuje wszelkiego rodzaju reklamy w przeglądarkach mobilnych, które obsługują technologię blokowania treści — a mianowicie Samsung Internet i Yandex Browser. Jego funkcje są ograniczone w porównaniu z AdGuard na Androida, ale jest darmowy, łatwy w instalacji i wydajny
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
Blokada treści AdGuard v2.8
Ekran główny AdGuard Browser Extension
Ekran Ochrona przed śledzeniem w AdGuard Browser Extension
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

Rozszerzenie przeglądarki AdGuard

AdGuard to najszybsze i najlżejsze rozszerzenie blokowania reklam, które skutecznie blokuje wszystkie typy reklam na wszystkich stronach internetowych! Wybierz AdGuard dla swojej przeglądarki i uzyskaj szybkie i bezpieczne przeglądanie Internetu pozbawione reklam.
Instalacja
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Instalacja
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Instalacja
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Instalacja
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Instalacja
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
Instalacja
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
Rozszerzenie przeglądarki AdGuard v5.5
Ekran główny Asystenta przeglądarki
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

Asystent AdGuard

Towarzyszące rozszerzenie przeglądarki dla aplikacji desktopowych AdGuard. Umożliwia blokowanie niestandardowych elementów na stronach internetowych, dodawanie stron internetowych do listy dozwolonych i wysyłanie raportów bezpośrednio z przeglądarki
Asystent AdGuard v1.4
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard Home

AdGuard Home to sieciowe rozwiązanie do blokowania reklam i modułów śledzących. Zainstaluj go raz na routerze, aby objąć nim wszystkie urządzenia w sieci domowej — nie jest wymagane żadne dodatkowe oprogramowanie klienckie. Jest to szczególnie ważne w przypadku różnych urządzeń IoT, które często stanowią zagrożenie dla Twojej prywatności
AdGuard Home v0.107
Ekran główny AdGuard Pro dla iOS
Ekran Ochrona w AdGuard Pro dla iOS, pokazujący funkcje i ustawienia ochrony
Ekran statystyki w AdGuard Pro dla iOS, pokazujący statystyki zablokowanych reklam i trackerów
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard Pro dla iOS

AdGuard Pro na iOS oferuje wszystkie zaawansowane funkcje blokowania reklam. Oferuje te same narzędzia, co płatna wersja AdGuard na iOS. Doskonale blokuje reklamy w Safari i pozwala dostosować ustawienia DNS, aby dostosować poziom ochrony. Blokuje reklamy w przeglądarkach i aplikacjach, chroni dzieci przed nieodpowiednimi treściami i dba o bezpieczeństwo danych osobowych.
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
AdGuard Pro dla iOS v4.5
Ekran główny AdGuard Mini dla Mac
Ekran ochrony Safari w AdGuard Mini dla Mac
Ekran tworzenia reguły w AdGuard Mini dla Mac
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard Mini dla Mac — bloker reklam Safari

AdGuard Mini dla komputerów Mac to potężny bloker reklam w Safari. Ta lekka aplikacja usuwa reklamy, blokuje moduły śledzące i przyspiesza ładowanie stron. Umożliwia przeglądanie internetu w Safari bez rozpraszania uwagi i chroni prywatność danych
Instalacja
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
AdGuard Mini dla Mac v2.3
Ekran główny AdGuard dla Android TV z włączoną ochroną
Ekran blokowanie reklama AdGuard dla Android TV, pokazujący jego funkcje i ustawienia
Ekran ustawienia AdGuard dla Android TV
Ekran Zarządzanie aplikacjami AdGuard dla Android TV, pokazujący aplikacje, w których reklamy i trackery są zablokowane
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard dla Android TV

AdGuard dla Android TV to jedyna aplikacja, która blokuje reklamy, chroni prywatność i działa jak zapora sieciowa dla Smart TV. Otrzymuj ostrzeżenia o zagrożeniach internetowych, używaj bezpiecznego DNS i korzystaj z szyfrowanego ruchu. Zrelaksuj się i zanurz się w swoich ulubionych programach z najwyższej klasy zabezpieczeniami bez reklam!
AdGuard dla Android TV v4.14, 14-dniowa wersja próbna
Maskotka AdGuard, Agnar, trzymający pingwina Linux
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard dla Linux

AdGuard for Linux to pierwszy na świecie systemowy bloker reklam dla systemu Linux. Blokuj reklamy i elementy śledzące na poziomie urządzenia, wybieraj spośród wstępnie zainstalowanych filtrów lub dodawaj własne — wszystko za pośrednictwem interfejsu wiersza poleceń
AdGuard dla Linux v1.4
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard Temp Mail

Darmowy generator tymczasowych adresów e-mail, który zapewnia anonimowość i chroni prywatność. Brak spamu w głównej skrzynce odbiorczej!
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard VPN

75 lokalizacji na świecie

Dostęp do wszelkich treści

Silne szyfrowanie

Polityka braku logów

Najszybsze połączenie

Wsparcie 24/7

Wypróbuj za darmo
Pobierając program, akceptujesz warunki Umowy licencyjnej
Przeczytaj więcej
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard DNS

AdGuard DNS to alternatywne rozwiązanie do blokowania reklam, ochrony prywatności i kontroli rodzicielskiej. Łatwy w konfiguracji i darmowy, zapewnia niezbędną minimalną ochronę przed reklamami, śledzeniem i phishingiem, bez względu na platformę i urządzenie, z którego korzystasz.
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard Mail

Chroń swoją tożsamość, unikaj spamu i zabezpiecz swoją skrzynkę odbiorczą dzięki naszym aliasom i tymczasowym adresom e-mail. Skorzystaj z naszej bezpłatnej usługi przekazywania e-maili oraz aplikacji na wszystkie systemy operacyjne
20 752 20752 recenzje
Doskonały!

AdGuard Wallet

Bezpieczny i prywatny portfel kryptowalutowy, który daje Ci pełną kontrolę nad Twoimi aktywami. Zarządzaj wieloma portfelami i odkrywaj tysiące kryptowalut, aby je przechowywać, wysyłać i wymieniać
Rozpoczęto pobieranie AdGuard Kliknij przycisk wskazany strzałką, aby rozpocząć instalację Wybierz „Otwórz” i kliknij „OK”. Poczekaj aż plik zostanie pobrany. W otwartym oknie, przeciągnij ikonę AdGuard do folderu „Aplikacje”. Dziękujemy za wybrania AdGuard! Wybierz „Otrwórz” i kliknij „OK”. Poczekaj aż plik zostanie pobrany. W otwartym kliknij „Instaluj”. Dziękujemy za wybrania AdGuard!
Zainstaluj również AdGuard dla urządzeń mobilnych