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浏览器同源政策及其规避方法

浏览器同源政策及其规避方法

作者: 强哥科技兴 | 来源:发表于2019-05-05 16:09 被阅读1次

    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”。

    协议相同

    域名相同

    端口相同

    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、Cookie

    Cookie 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。

    document.domain = 'example.com';

    现在,A网页通过脚本设置一个 Cookie。

    document.cookie = "test1=hello";

    B网页就可以读到这个 Cookie。

    var allCookie = document.cookie;

    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,比如.example.com。

    Set-Cookie: key=value; domain=.example.com; path=/

    这样的话,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。

    document.getElementById("myIFrame").contentWindow.document

    // Uncaught DOMException: Blocked a frame from accessing a cross-origin frame.

    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。

    window.parent.document.body

    // 报错

    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。

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    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。

    片段识别符(fragment identifier)

    window.name

    跨文档通信API(Cross-document messaging)

    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。

    var src = originURL + '#' + data;

    document.getElementById('myIFrame').src = src;

    子窗口通过监听hashchange事件得到通知。

    window.onhashchange = checkMessage;

    function checkMessage() {

      var message = window.location.hash;

      // ...

    }

    同样的,子窗口也可以改变父窗口的片段标识符。

    parent.location.href= target + "#" + hash;

    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。

    window.name = data;

    接着,子窗口跳回一个与主窗口同域的网址。

    location = 'http://parent.url.com/xxx.html';

    然后,主窗口就可以读取子窗口的window.name了。

    var data = document.getElementById('myFrame').contentWindow.name;

    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。

    var popup = window.open('http://aaa.com', 'title');

    popup.postMessage('Hello World!', 'http://aaa.com');

    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。

    window.opener.postMessage('Nice to see you', 'http://bbb.com');

    父窗口和子窗口都可以通过message事件,监听对方的消息。

    window.addEventListener('message', function(e) {

      console.log(e.data);

    },false);

    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。

    window.addEventListener('message', receiveMessage);

    function receiveMessage(event) {

      event.source.postMessage('Nice to see you!', '*');

    }

    event.origin属性可以过滤不是发给本窗口的消息。

    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);

      }

    }

    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。

    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));

    };

    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。

    var win = document.getElementsByTagName('iframe')[0].contentWindow;

    var obj = { name: 'Jack' };

    win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage', data: obj}), 'http://bbb.com');

    加强版的子窗口接收消息的代码如下。

    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;

      }

    };

    加强版的父窗口发送消息代码如下。

    var win = document.getElementsByTagName('iframe')[0].contentWindow;

    var obj = { name: 'Jack' };

    // 存入对象

    win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage', method: 'set', data: obj}), 'http://bbb.com');

    // 读取对象

    win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage', method: "get"}), "*");

    window.onmessage = function(e) {

      if (e.origin != 'http://aaa.com') return;

      // "Jack"

      console.log(JSON.parse(e.data).name);

    };

    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。

    JSONP

    WebSocket

    CORS

    4.1 JSONP

    JSONP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,服务器改造非常小。

    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<scirpt>元素,由它向跨源网址发出请求。

    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);

    };

    上面代码通过动态添加<scirpt>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。

    foo({

      "ip": "8.8.8.8"

    });

    由于元素请求的脚本,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 WebSocket

    WebSocket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)。

    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://example.com

    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。

    顺便给大家推荐一个裙,它的前面是 537,中间是631,最后就是 707。想要学习前端的小伙伴可以加入我们一起学习,互相帮助。群里每天晚上都有大神免费直播上课,如果不是想学习的小伙伴就不要加啦。

    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。

    HTTP/1.1 101 Switching Protocols

    Upgrade: websocket

    Connection: Upgrade

    Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=

    Sec-WebSocket-Protocol: chat

    4.3 CORS

    CORS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。

    作者:阮一峰 

    http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/same-origin-policy.html

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