浏览器安全的基石是"同源政策"(same-origin policy)。很多开发者都知道这一点,但了解得不全面。 本文详细介绍"同源政策"的各个方面,以及如何规避它。 一、概述1.1 含义1995年,同源政策由 Netscape 公司引入浏览器。目前,所有浏览器都实行这个政策。 最初,它的含义是指,A网页设置的 Cookie,B网页不能打开,除非这两个网页"同源"。所谓"同源"指的是"三个相同"。 举例来说,http://www.example.com/dir/page.html 这个网址,协议是http:// ,域名是www.example.com ,端口是80 (默认端口可以省略)。它的同源情况如下。 http://www.example.com/dir2/other.html :同源
http://example.com/dir/other.html :不同源(域名不同)
http://v2.www.example.com/dir/other.html :不同源(域名不同)
http://www.example.com:81/dir/other.html :不同源(端口不同)
1.2 目的同源政策的目的,是为了保证用户信息的安全,防止恶意的网站窃取数据。 设想这样一种情况:A网站是一家银行,用户登录以后,又去浏览其他网站。如果其他网站可以读取A网站的 Cookie,会发生什么? 很显然,如果 Cookie 包含隐私(比如存款总额),这些信息就会泄漏。更可怕的是,Cookie 往往用来保存用户的登录状态,如果用户没有退出登录,其他网站就可以冒充用户,为所欲为。因为浏览器同时还规定,提交表单不受同源政策的限制。 由此可见,"同源政策"是必需的,否则 Cookie 可以共享,互联网就毫无安全可言了。 1.3 限制范围随着互联网的发展,"同源政策"越来越严格。目前,如果非同源,共有三种行为受到限制。 (1) Cookie、LocalStorage 和 IndexDB 无法读取。 (2) DOM 无法获得。 (3) AJAX 请求不能发送。
虽然这些限制是必要的,但是有时很不方便,合理的用途也受到影响。下面,我将详细介绍,如何规避上面三种限制。 二、CookieCookie 是服务器写入浏览器的一小段信息,只有同源的网页才能共享。但是,两个网页一级域名相同,只是二级域名不同,浏览器允许通过设置document.domain 共享 Cookie。 举例来说,A网页是http://w1.example.com/a.html ,B网页是http://w2.example.com/b.html ,那么只要设置相同的document.domain ,两个网页就可以共享Cookie。 1 | document.domain = 'example.com' ;
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现在,A网页通过脚本设置一个 Cookie。 1 | document.cookie = "test1=hello" ;
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B网页就可以读到这个 Cookie。 1 | var allCookie = document.cookie;
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注意,这种方法只适用于 Cookie 和 iframe 窗口,LocalStorage 和 IndexDB 无法通过这种方法,规避同源政策,而要使用下文介绍的PostMessage API。 另外,服务器也可以在设置Cookie的时候,指定Cookie的所属域名为一级域名,这样二级域名和三级域名不用做任何设置,都可以读取这个Cookie。 三、iframe如果两个网页不同源,就无法拿到对方的DOM。典型的例子是iframe 窗口和window.open 方法打开的窗口,它们与父窗口无法通信。 比如,父窗口运行下面的命令,如果iframe 窗口不是同源,就会报错。 1 2 | document.getElementById( "myIFrame" ).contentWindow.document
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上面命令中,父窗口想获取子窗口的DOM,因为跨源导致报错。 反之亦然,子窗口获取主窗口的DOM也会报错。 1 2 | window.parent.document.body
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如果两个窗口一级域名相同,只是二级域名不同,那么设置上一节介绍的document.domain 属性,就可以规避同源政策,拿到DOM。 对于完全不同源的网站,目前有三种方法,可以解决跨域窗口的通信问题。 3.1 片段识别符片段标识符(fragment identifier)指的是,URL的# 号后面的部分,比如http://example.com/x.html#fragment 的#fragment 。如果只是改变片段标识符,页面不会重新刷新。 父窗口可以把信息,写入子窗口的片段标识符。 1 2 | var src = originURL + '#' + data;
document.getElementById( 'myIFrame' ).src = src;
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子窗口通过监听hashchange 事件得到通知。 1 2 3 4 5 6 | window.onhashchange = checkMessage;
function checkMessage() {
var message = window.location.hash;
}
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同样的,子窗口也可以改变父窗口的片段标识符。 1 | parent.location.href= target + "#" + hash;
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3.2 window.name浏览器窗口有window.name 属性。这个属性的最大特点是,无论是否同源,只要在同一个窗口里,前一个网页设置了这个属性,后一个网页可以读取它。 父窗口先打开一个子窗口,载入一个不同源的网页,该网页将信息写入window.name 属性。 接着,子窗口跳回一个与主窗口同域的网址。 1 | location = 'http://parent.url.com/xxx.html' ;
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然后,主窗口就可以读取子窗口的window.name 了。 1 | var data = document.getElementById( 'myFrame' ).contentWindow.name;
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这种方法的优点是,window.name 容量很大,可以放置非常长的字符串;缺点是必须监听子窗口window.name 属性的变化,影响网页性能。 3.3 window.postMessage上面两种方法都属于破解,HTML5为了解决这个问题,引入了一个全新的API:跨文档通信 API(Cross-document messaging)。 这个API为window 对象新增了一个window.postMessage 方法,允许跨窗口通信,不论这两个窗口是否同源。 举例来说,父窗口http://aaa.com 向子窗口http://bbb.com 发消息,调用postMessage 方法就可以了。 1 2 | var popup = window.open( 'http://aaa.com' , 'title' );
popup.postMessage( 'Hello World!' , 'http://aaa.com' );
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postMessage 方法的第一个参数是具体的信息内容,第二个参数是接收消息的窗口的源(origin),即"协议 + 域名 + 端口"。也可以设为* ,表示不限制域名,向所有窗口发送。
子窗口向父窗口发送消息的写法类似。 1 | window.opener.postMessage( 'Nice to see you' , 'http://bbb.com' );
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父窗口和子窗口都可以通过message 事件,监听对方的消息。 1 2 3 | window.addEventListener( 'message' , function (e) {
console.log(e.data);
}, false );
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message 事件的事件对象event ,提供以下三个属性。
event.source :发送消息的窗口
event.origin : 消息发向的网址
event.data : 消息内容
下面的例子是,子窗口通过event.source 属性引用父窗口,然后发送消息。 1 2 3 4 | window.addEventListener( 'message' , receiveMessage);
function receiveMessage(event) {
event.source.postMessage( 'Nice to see you!' , '*' );
}
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event.origin 属性可以过滤不是发给本窗口的消息。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | window.addEventListener( 'message' , receiveMessage);
function receiveMessage(event) {
if (event.origin !== 'http://bbb.com' ) return ;
if (event.data === 'Hello World' ) {
event.source.postMessage( 'Hello' , event.origin);
} else {
console.log(event.data);
}
}
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3.4 LocalStorage通过window.postMessage ,读写其他窗口的 LocalStorage 也成为了可能。 下面是一个例子,主窗口写入iframe子窗口的localStorage 。 1 2 3 4 5 6 7 | window.onmessage = function (e) {
if (e.origin !== 'http://bbb.com' ) {
return ;
}
var payload = JSON.parse(e.data);
localStorage.setItem(payload.key, JSON.stringify(payload.data));
};
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上面代码中,子窗口将父窗口发来的消息,写入自己的LocalStorage。 父窗口发送消息的代码如下。 1 2 3 | var win = document.getElementsByTagName( 'iframe' )[0].contentWindow;
var obj = { name: 'Jack' };
win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage' , data: obj}), 'http://bbb.com' );
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加强版的子窗口接收消息的代码如下。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | window.onmessage = function (e) {
if (e.origin !== 'http://bbb.com' ) return ;
var payload = JSON.parse(e.data);
switch (payload.method) {
case 'set' :
localStorage.setItem(payload.key, JSON.stringify(payload.data));
break ;
case 'get' :
var parent = window.parent;
var data = localStorage.getItem(payload.key);
parent.postMessage(data, 'http://aaa.com' );
break ;
case 'remove' :
localStorage.removeItem(payload.key);
break ;
}
};
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加强版的父窗口发送消息代码如下。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | var win = document.getElementsByTagName( 'iframe' )[0].contentWindow;
var obj = { name: 'Jack' };
win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage' , method: 'set' , data: obj}), 'http://bbb.com' );
win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage' , method: "get" }), "*" );
window.onmessage = function (e) {
if (e.origin != 'http://aaa.com' ) return ;
console.log(JSON.parse(e.data).name);
};
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四、AJAX同源政策规定,AJAX请求只能发给同源的网址,否则就报错。 除了架设服务器代理(浏览器请求同源服务器,再由后者请求外部服务),有三种方法规避这个限制。 4.1 JSONPJSONP是服务器与客户端跨源通信的常用方法。最大特点就是简单适用,老式浏览器全部支持,服务器不用做任何改造。 它的基本思想是,网页通过添加一个<script> 元素,向服务器请求JSON数据,这种做法不受同源政策限制;服务器收到请求后,将数据放在一个指定名字的回调函数里传回来。 首先,网页动态插入<script> 元素,由它向跨源网址发出请求。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | function addScriptTag(src) {
var script = document.createElement( 'script' );
script.setAttribute( "type" , "text/javascript" );
script.src = src;
document.body.appendChild(script);
}
window.onload = function () {
addScriptTag( 'http://example.com/ip?callback=foo' );
}
function foo(data) {
console.log( 'Your public IP address is: ' + data.ip);
};
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上面代码通过动态添加<script> 元素,向服务器example.com 发出请求。注意,该请求的查询字符串有一个callback 参数,用来指定回调函数的名字,这对于JSONP是必需的。 服务器收到这个请求以后,会将数据放在回调函数的参数位置返回。 由于<script> 元素请求的脚本,直接作为代码运行。这时,只要浏览器定义了foo 函数,该函数就会立即调用。作为参数的JSON数据被视为JavaScript对象,而不是字符串,因此避免了使用JSON.parse 的步骤。 4.2 WebSocketWebSocket是一种通信协议,使用ws:// (非加密)和wss:// (加密)作为协议前缀。该协议不实行同源政策,只要服务器支持,就可以通过它进行跨源通信。 下面是一个例子,浏览器发出的WebSocket请求的头信息(摘自维基百科)。 1 2 3 4 5 6 7 8 | GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http:
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上面代码中,有一个字段是Origin ,表示该请求的请求源(origin),即发自哪个域名。 正是因为有了Origin 这个字段,所以WebSocket才没有实行同源政策。因为服务器可以根据这个字段,判断是否许可本次通信。如果该域名在白名单内,服务器就会做出如下回应。 1 2 3 4 5 | HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat
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4.3 CORSCORS是跨源资源分享(Cross-Origin Resource Sharing)的缩写。它是W3C标准,是跨源AJAX请求的根本解决方法。相比JSONP只能发GET 请求,CORS允许任何类型的请求。 |