Content Security Policy 入門教程

跨域腳本攻擊 XSS 是最多見、危害最大的網頁安全漏洞。

爲了防止它們，要採起不少編程措施，很是麻煩。不少人提出，能不能根本上解決問題，瀏覽器自動禁止外部注入惡意腳本？這就是"網頁安全政策"（Content Security Policy，縮寫 CSP）的來歷。本文詳細介紹如何使用 CSP 防止 XSS 攻擊。
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1、簡介

CSP 的實質就是白名單制度，開發者明確告訴客戶端，哪些外部資源能夠加載和執行，等同於提供白名單。它的實現和執行所有由瀏覽器完成，開發者只需提供配置。CSP 大大加強了網頁的安全性。攻擊者即便發現了漏洞，也無法注入腳本，除非還控制了一臺列入了白名單的可信主機。

兩種方法能夠啓用 CSP。一種是經過 HTTP 頭信息的Content-Security-Policy的字段。

Content-Security-Policy: script-src 'self'; object-src 'none'; 
style-src cdn.example.org third-party.org; child-src https:

另外一種是經過網頁的<meta>標籤。

<meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="script-src 'self'; object-src 'none'; style-src cdn.example.org third-party.org; child-src https:">

上面代碼中，CSP 作了以下配置。

• 腳本：只信任當前域名

• <object>標籤：不信任任何URL，即不加載任何資源

• 樣式表：只信任cdn.example.org和third-party.org

• 框架（frame）：必須使用HTTPS協議加載

• 其餘資源：沒有限制

啓用後，不符合 CSP 的外部資源就會被阻止加載。

Chrome 的報錯信息。

Firefox 的報錯信息。

2、限制選項

CSP 提供了不少限制選項，涉及安全的各個方面。

2.1 資源加載限制

如下選項限制各種資源的加載。

• script-src：外部腳本

• style-src：樣式表

• img-src：圖像

• media-src：媒體文件（音頻和視頻）

• font-src：字體文件

• object-src：插件（好比 Flash）

• child-src：框架

• frame-ancestors：嵌入的外部資源（好比<frame>、<iframe>、<embed>和<applet>）

• connect-src：HTTP 鏈接（經過 XHR、WebSockets、EventSource等）

• worker-src：worker腳本

• manifest-src：manifest 文件

2.2 default-src

default-src用來設置上面各個選項的默認值。

Content-Security-Policy: default-src 'self'

上面代碼限制全部的外部資源，都只能從當前域名加載。若是同時設置某個單項限制（好比font-src）和default-src，前者會覆蓋後者，即字體文件會採用font-src的值，其餘資源依然採用default-src的值。

2.3 URL 限制

有時，網頁會跟其餘 URL 發生聯繫，這時也能夠加以限制。

• frame-ancestors：限制嵌入框架的網頁

• base-uri：限制 <base#href>

• form-action：限制 <form#action>

2.4 其餘限制

其餘一些安全相關的功能，也放在了 CSP 裏面。

• block-all-mixed-content：HTTPS 網頁不得加載 HTTP 資源（瀏覽器已經默認開啓）

• upgrade-insecure-requests：自動將網頁上全部加載外部資源的 HTTP 連接換成 HTTPS 協議

• plugin-types：限制可使用的插件格式

• sandbox：瀏覽器行爲的限制，好比不能有彈出窗口等。

2.5 report-uri

有時，咱們不只但願防止 XSS，還但願記錄此類行爲。report-uri就用來告訴瀏覽器，應該把注入行爲報告給哪一個網址。

Content-Security-Policy: default-src 'self'; ...; report-uri /my_amazing_csp_report_parser;

上面代碼指定，將注入行爲報告給/my_amazing_csp_report_parser這個 URL。
瀏覽器會使用POST方法，發送一個JSON對象，下面是一個例子。

{
  "csp-report": {
    "document-uri": "http://example.org/page.html",
    "referrer": "http://evil.example.com/",
    "blocked-uri": "http://evil.example.com/evil.js",
    "violated-directive": "script-src 'self' https://apis.google.com",
    "original-policy": "script-src 'self' https://apis.google.com; report-uri http://example.org/my_amazing_csp_report_parser"
  }
}

3、Content-Security-Policy-Report-Only

除了Content-Security-Policy，還有一個Content-Security-Policy-Report-Only字段，表示不執行限制選項，只是記錄違反限制的行爲。它必須與report-uri選項配合使用。

Content-Security-Policy-Report-Only: default-src 'self'; ...; report-uri /my_amazing_csp_report_parser;

4、選項值

每一個限制選項能夠設置如下幾種值，這些值就構成了白名單。

• 主機名：example.org，https://example.com:443

• 路徑名：example.org/resources/js/

• 通配符：*.example.org，*://*.example.com:*（表示任意協議、任意子域名、任意端口）

• 協議名：https:、data:

• 關鍵字'self'：當前域名，須要加引號

• 關鍵字'none'：禁止加載任何外部資源，須要加引號

多個值也能夠並列，用空格分隔。

Content-Security-Policy: script-src 'self' https://apis.google.com

若是同一個限制選項使用屢次，只有第一次會生效。

# 錯誤的寫法 script-src https://host1.com; script-src https://host2.com 
# 正確的寫法 script-src https://host1.com https://host2.com

若是不設置某個限制選項，就是默認容許任何值。

5、script-src 的特殊值

除了常規值，script-src還能夠設置一些特殊值。注意，下面這些值都必須放在單引號裏面。

• 'unsafe-inline'：容許執行頁面內嵌的<script>標籤和事件監聽函數

• unsafe-eval：容許將字符串看成代碼執行，好比使用eval、setTimeout、setInterval和Function等函數。

• nonce值：每次HTTP迴應給出一個受權token，頁面內嵌腳本必須有這個token，纔會執行

• hash值：列出容許執行的腳本代碼的Hash值，頁面內嵌腳本的哈希值只有吻合的狀況下，才能執行。

nonce值的例子以下，服務器發送網頁的時候，告訴瀏覽器一個隨機生成的token。

Content-Security-Policy: script-src 'nonce-EDNnf03nceIOfn39fn3e9h3sdfa'

頁面內嵌腳本，必須有這個token才能執行。

<script nonce=EDNnf03nceIOfn39fn3e9h3sdfa> // some code </script>

hash值的例子以下，服務器給出一個容許執行的代碼的hash值。

Content-Security-Policy: script-src 'sha256-qznLcsROx4GACP2dm0UCKCzCG-HiZ1guq6ZZDob_Tng='

下面的代碼就會容許執行，由於hash值相符。

<script>alert('Hello, world.');</script>

注意，計算hash值的時候，<script>標籤不算在內。

除了script-src選項，nonce值和hash值還能夠用在style-src選項，控制頁面內嵌的樣式表。

6、注意點

（1）script-src和object-src是必設的，除非設置了default-src。

由於攻擊者只要能注入腳本，其餘限制均可以規避。而object-src必設是由於 Flash 裏面能夠執行外部腳本。

（2）script-src不能使用unsafe-inline關鍵字（除非伴隨一個nonce值），也不能容許設置data:URL。

下面是兩個惡意攻擊的例子。

<img src="x" onerror="evil()"> <script src="data:text/javascript,evil()"></script>

（3）必須特別注意 JSONP 的回調函數。

<script src="/path/jsonp?callback=alert(document.domain)//"> </script>

上面的代碼中，雖然加載的腳原本自當前域名，可是經過改寫回調函數，攻擊者依然能夠執行惡意代碼。

7、參考連接

CSP Is Dead, Long Live CSP! , by Lukas Weichselbaum
An Introduction to Content Security Policy , by Mike West

做者：阮一峯@螞蟻金服，更多安全類文章，請訪問 阿里聚安全博客。