同源策略和规避方法

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摘抄自阮一峰老师博客

概述

浏览器安全的基石是“同源政策”。目前，所有浏览器都实行这个政策。同源政策指的是三个相同：

  • 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，端口号是80，（默认端口号是80，可以省略）。它的同源情况如下：

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

  • http://example.com/dir/other.html： 不同源（域名不相同）

  • http://v2.www.example.com/dir/other.html： 不同源（域名不相同）

  • http://www.example.com：81/dir/other.html： 不同源（端口不同）

目的

同源政策的目的，是为了保证用户信息的安全，防止恶意网站窃取数据

设想这样一种情况：A银行是一家银行，用户登录以后，又去浏览器其他网站。如果其他网站可以读取A网站的cookie，由于cookie包含隐私，这些信息就会泄露。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就可以共享，互联网就毫无安全可言了

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，供有三种行为收到限制。

  • cookie、localstorage和indexDB无法读取
  • DOM无法获得
  • AJAX请求不能发送

虽然这些限制是必要的，但有些时候很不方便，合理用途也会受到影响。

cookie是服务端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网页时http://wl.example.com/a.html，B网页时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。

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document.domain = 'example.com'

现在A网页通过脚本设置一个cookie

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document.cookie = 'test1=hello'

B网页就可以读到这个cookie

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var allCookie = document.cookie

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

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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

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

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document.getElementById('myIframe').contentWindow.document

上面命令中，父窗口想要获取子窗口的DOM，因为跨源会导致报错。

反之亦然，子窗口获取父窗口的DOM也会报错

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window.parent.document.body

如果两个窗口库一级域名相同，只是二级域名不同，那么设置document.domain属性，就可以规避同源政策，并拿到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。

  • 片段标识符（fragment identifier）
  • window.name
  • 跨文档通信API（Cross-document messagin）

片段标识符

片段标识符（fragment identifier）指的是，URL的#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

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

子窗口通过监听hashchange事件得到通知

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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

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parent.location.href = target + '#' + hash

window.name

浏览器窗口有window.name属性。这个属性的最大特点就是，无论是否同源，只要在同一个窗口里面，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。

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window.name = data

接着，子窗口跳回一个与主窗口同于的网址

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

然后主窗口就可以读取子窗口的window.name了

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var data = document.getElementById('myiframe').contentWindow.name

这种方法的优点就是，window.name容量很大，可以防止非常长的字符串；缺点就是必须监听子窗口window.name属性的变化，影响网页性能。

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。

这个API为window对象新增了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。

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var popup = window.open('http://bbb.com','title')
popup.postMessage('hello world', 'http://bbb.com')

postMessage方法的第一个参数是具体的信息内容，第二个参数是接收信息的窗口的源，即’协议+域名+端口’。也可设置为*，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方法类似：

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

父窗口和子窗口都可以通过message事件，监听对方的消息。

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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

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window.addEventListener('message', receiveMessage)
function receiveMessage(event) {
	event.source.postMessage('hhhhh')
}

event.origin属性可以过滤不是发给本窗口的消息

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

localStorage

通过window.postMessage，读写其他窗口的localStorage也成为了可能。

主窗口写入iframe子窗口的localStorage

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window.onmessage = function(e) {
	if (e.origin !== 'hhtp://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信息，写入自己的localStorage。
父窗口发送消息的代码如下：

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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。

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window.onmessage = function(e) {
	if (e.origin !== 'http://bbb.com') return
	var payload = JSON.parse(e.data)
	switch (payloade.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如下：

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var win = document.getElementByTagName('iframe')[0].contentWindow
var obj = { name: 'Jack' }
// 存入对象
win.postMessage(JSON.stringify({key: 'storage', method: 'set'}), data.obj)
// 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)
}

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

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JSONP数据，这种做法不收同源政策限制；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。

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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 address is' + data.ip)
}

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是必须的。

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。

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foo({
	"ip": "8.8.8.8"
	})

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数据会被是为JavaScript对象，而不是字符串，因此避免了使用JSON.parse的步骤。

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

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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，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。

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HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: Websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0siohcchd
Sec-Websocket-Protocol: chat

CORS

CORS是跨源资源共享。相比较JSONP只能发送GET请求，CORS允许发送任何类型的请求。

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