瀏覽器同源政策及其規避方法

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

瀏覽器安全的基石是"同源政策"（same-origin policy）。不少開發者都知道這一點，但瞭解得不全面。

本文詳細介紹"同源政策"的各個方面，以及如何規避它。

1、概述

1.1 含義

1995年，同源政策由 Netscape 公司引入瀏覽器。目前，全部瀏覽器都實行這個政策。

最初，它的含義是指，A網頁設置的 Cookie，B網頁不能打開，除非這兩個網頁"同源"。所謂"同源"指的是"三個相同"。

• 協議相同

• 域名相同

• 端口相同

舉例來講，http://www.example.com/dir/page.html這個網址，協議是http://，域名是www.example.com，端口是80（默認端口能夠省略）。它的同源狀況以下。

• http://www.example.com/dir2/other.html：同源

• http://example.com/dir/other.html：不一樣源（域名不一樣）

• http://v2.www.example.com/dir/other.html：不一樣源（域名不一樣）

• http://www.example.com:81/dir/other.html：不一樣源（端口不一樣）

1.2 目的

同源政策的目的，是爲了保證用戶信息的安全，防止惡意的網站竊取數據。

設想這樣一種狀況：A網站是一家銀行，用戶登陸之後，又去瀏覽其餘網站。若是其餘網站能夠讀取A網站的 Cookie，會發生什麼？

很顯然，若是 Cookie 包含隱私（好比存款總額），這些信息就會泄漏。更可怕的是，Cookie 每每用來保存用戶的登陸狀態，若是用戶沒有退出登陸，其餘網站就能夠冒充用戶，隨心所欲。由於瀏覽器同時還規定，提交表單不受同源政策的限制。

因而可知，"同源政策"是必需的，不然 Cookie 能夠共享，互聯網就毫無安全可言了。

1.3 限制範圍

隨着互聯網的發展，"同源政策"愈來愈嚴格。目前，若是非同源，共有三種行爲受到限制。

（1） Cookie、LocalStorage 和 IndexDB 沒法讀取。

（2） DOM 沒法得到。

（3） AJAX 請求不能發送。

雖然這些限制是必要的，可是有時很不方便，合理的用途也受到影響。下面，我將詳細介紹，如何規避上面三種限制。

2、Cookie

Cookie 是服務器寫入瀏覽器的一小段信息，只有同源的網頁才能共享。可是，兩個網頁一級域名相同，只是二級域名不一樣，瀏覽器容許經過設置document.domain共享 Cookie。

舉例來講，A網頁是http://w1.example.com/a.html，B網頁是http://w2.example.com/b.html，那麼只要設置相同的document.domain，兩個網頁就能夠共享Cookie。

document.domain = 'example.com';

如今，A網頁經過腳本設置一個 Cookie。

document.cookie = "test1=hello";

B網頁就能夠讀到這個 Cookie。

var allCookie = document.cookie;

注意，這種方法只適用於 Cookie 和 iframe 窗口，LocalStorage 和 IndexDB 沒法經過這種方法，規避同源政策，而要使用下文介紹的PostMessage API。

另外，服務器也能夠在設置Cookie的時候，指定Cookie的所屬域名爲一級域名，好比.example.com。

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

這樣的話，二級域名和三級域名不用作任何設置，均可以讀取這個Cookie。

3、iframe

若是兩個網頁不一樣源，就沒法拿到對方的DOM。典型的例子是iframe窗口和window.open方法打開的窗口，它們與父窗口沒法通訊。

好比，父窗口運行下面的命令，若是iframe窗口不是同源，就會報錯。

document.getElementById("myIFrame").contentWindow.document// Uncaught DOMException: Blocked a frame from accessing a cross-origin frame.

上面命令中，父窗口想獲取子窗口的DOM，由於跨源致使報錯。

反之亦然，子窗口獲取主窗口的DOM也會報錯。

window.parent.document.body// 報錯

若是兩個窗口一級域名相同，只是二級域名不一樣，那麼設置上一節介紹的document.domain屬性，就能夠規避同源政策，拿到DOM。

對於徹底不一樣源的網站，目前有三種方法，能夠解決跨域窗口的通訊問題。

• 片斷識別符（fragment identifier）

• window.name

• 跨文檔通訊API（Cross-document messaging）

3.1 片斷識別符

片斷標識符（fragment identifier）指的是，URL的#號後面的部分，好比http://example.com/x.html#fragment的#fragment。若是隻是改變片斷標識符，頁面不會從新刷新。

父窗口能夠把信息，寫入子窗口的片斷標識符。

var src = originURL + '#' + data;document.getElementById('myIFrame').src = src;

子窗口經過監聽hashchange事件獲得通知。

window.onhashchange = checkMessage;function checkMessage() {
  var message = window.location.hash;
  // ...}

一樣的，子窗口也能夠改變父窗口的片斷標識符。

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

3.2 window.name

瀏覽器窗口有window.name屬性。這個屬性的最大特色是，不管是否同源，只要在同一個窗口裏，前一個網頁設置了這個屬性，後一個網頁能夠讀取它。

父窗口先打開一個子窗口，載入一個不一樣源的網頁，該網頁將信息寫入window.name屬性。

window.name = data;

接着，子窗口跳回一個與主窗口同域的網址。

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

而後，主窗口就能夠讀取子窗口的window.name了。

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

這種方法的優勢是，window.name容量很大，能夠放置很是長的字符串；缺點是必須監聽子窗口window.name屬性的變化，影響網頁性能。

3.3 window.postMessage

上面兩種方法都屬於破解，HTML5爲了解決這個問題，引入了一個全新的API：跨文檔通訊 API（Cross-document messaging）。

這個API爲window對象新增了一個window.postMessage方法，容許跨窗口通訊，不論這兩個窗口是否同源。

舉例來講，父窗口http://aaa.com向子窗口http://bbb.com發消息，調用postMessage方法就能夠了。

var popup = window.open('http://bbb.com', 'title');popup.postMessage('Hello World!', 'http://bbb.com');

postMessage方法的第一個參數是具體的信息內容，第二個參數是接收消息的窗口的源（origin），即"協議 + 域名 + 端口"。也能夠設爲*，表示不限制域名，向全部窗口發送。

子窗口向父窗口發送消息的寫法相似。

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

父窗口和子窗口均可以經過message事件，監聽對方的消息。

window.addEventListener('message', function(e) {
  console.log(e.data);},false);

message事件的事件對象event，提供如下三個屬性。

• event.source：發送消息的窗口

• event.origin: 消息發向的網址

• event.data: 消息內容

下面的例子是，子窗口經過event.source屬性引用父窗口，而後發送消息。

window.addEventListener('message', receiveMessage);function receiveMessage(event) {
  event.source.postMessage('Nice to see you!', '*');}

event.origin屬性能夠過濾不是發給本窗口的消息。

window.addEventListener('message', receiveMessage);function receiveMessage(event) {
  if (event.origin !== 'http://aaa.com') return;
  if (event.data === 'Hello World') {
      event.source.postMessage('Hello', event.origin);
  } else {
    console.log(event.data);
  }}

3.4 LocalStorage

經過window.postMessage，讀寫其餘窗口的 LocalStorage 也成爲了可能。

下面是一個例子，主窗口寫入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));};

上面代碼中，子窗口將父窗口發來的消息，寫入本身的LocalStorage。

父窗口發送消息的代碼以下。

var win = document.getElementsByTagName('iframe')[0].contentWindow;var obj = { name: 'Jack' };win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage', data: obj}), 'http://bbb.com');

增強版的子窗口接收消息的代碼以下。

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;
  }};

增強版的父窗口發送消息代碼以下。

var win = document.getElementsByTagName('iframe')[0].contentWindow;var obj = { name: 'Jack' };// 存入對象win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage', method: 'set', data: obj}), 'http://bbb.com');// 讀取對象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);};

4、AJAX

同源政策規定，AJAX請求只能發給同源的網址，不然就報錯。

除了架設服務器代理（瀏覽器請求同源服務器，再由後者請求外部服務），有三種方法規避這個限制。

• JSONP

• WebSocket

• CORS

4.1 JSONP

JSONP是服務器與客戶端跨源通訊的經常使用方法。最大特色就是簡單適用，老式瀏覽器所有支持，服務器改造很是小。

它的基本思想是，網頁經過添加一個<script>元素，向服務器請求JSON數據，這種作法不受同源政策限制；服務器收到請求後，將數據放在一個指定名字的回調函數裏傳回來。

首先，網頁動態插入<script>元素，由它向跨源網址發出請求。

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);};

上面代碼經過動態添加<script>元素，向服務器example.com發出請求。注意，該請求的查詢字符串有一個callback參數，用來指定回調函數的名字，這對於JSONP是必需的。

服務器收到這個請求之後，會將數據放在回調函數的參數位置返回。

foo({
  "ip": "8.8.8.8"});

因爲<script>元素請求的腳本，直接做爲代碼運行。這時，只要瀏覽器定義了foo函數，該函數就會當即調用。做爲參數的JSON數據被視爲JavaScript對象，而不是字符串，所以避免了使用JSON.parse的步驟。

4.2 WebSocket

WebSocket是一種通訊協議，使用ws://（非加密）和wss://（加密）做爲協議前綴。該協議不實行同源政策，只要服務器支持，就能夠經過它進行跨源通訊。

下面是一個例子，瀏覽器發出的WebSocket請求的頭信息（摘自維基百科）。

GET /chat HTTP/1.1Host: server.example.comUpgrade: websocketConnection: UpgradeSec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchatSec-WebSocket-Version: 13Origin: http://example.com

上面代碼中，有一個字段是Origin，表示該請求的請求源（origin），即發自哪一個域名。

正是由於有了Origin這個字段，因此WebSocket纔沒有實行同源政策。由於服務器能夠根據這個字段，判斷是否許可本次通訊。若是該域名在白名單內，服務器就會作出以下回應。

HTTP/1.1 101 Switching ProtocolsUpgrade: websocketConnection: UpgradeSec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=Sec-WebSocket-Protocol: cha

4.3 CORS

CORS是跨源資源分享（Cross-Origin Resource Sharing）的縮寫。它是W3C標準，是跨源AJAX請求的根本解決方法。相比JSONP只能發GET請求，CORS容許任何類型的請求。

下一篇文章，我會詳細介紹，如何經過CORS完成跨源AJAX請求。