瀏覽器同源策略及其規避方法

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

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。html

本文詳細介紹"同源政策"的各個方面,以及如何規避它。java

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。web

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"。跨域

  • 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。瀏覽器

  • 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。安全

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?服務器

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。websocket

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。cookie

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#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/1.1
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 Protocols
Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk= Sec-WebSocket-Protocol: chat 

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。