Web安全之同源策略与跨域访问

古语云：“无规矩不成方圆”。同源策略（Same origin policy）是一种约定，它是浏览器最核心也最基本的安全功能，如果缺少了同源策略，则浏览器的正常功能可能都会受到影响。可以说Web是构建在同源策略基础之上的，浏览器只是针对同源策略的一种实现。

一、怎样才算是同源

所谓同源是指域名（主机名或者IP地址）、端口、协议相同。不同的客户端脚本（JavaScript、ActionScript）在没明确授权的情况下，不能读取对方的资源。

不同源的例子： 
1. 域名（主机名或者IP地址）不同 
http://news.company.com/index.html与http://www.company.com/index.html不同源，域名不同，news子域与www子域不同。 
http://company.com/index.html与http://www.company.com/index.html 不同源，域名不同，*域与www子域不是一个概念。 
2. 端口不同 
http://www.company.com:8080/index.html与 
http://www.company.com/index.html不同源，端口不同，8080与默认的80端口不同。 
3. 协议不同 
https://www.company.com/index.html与 
http://www.company.com/index.html 不同源，协议不同，https与http是不同协议。 
同源的例子： 
http://www.company.com/a/c/index.html与 
http://www.company.com/b/d/index.html 属于同源，域名，端口，协议均相同。

二、IE特例

在处理同源策略的问题上，IE存在两个主要的不同之处。

1. 授权范围（Trust Zones） 
两个相互之间高度互信的域名，如公司域名（corporate domains），不遵守同源策略的限制。 
2. 端口 
IE并没有将端口号加入到同源策略的组成部分之中，因此，https://www.company.com/index.html 与 
http://www.company.com/index.html 属于同源并且不受任何限制。

这些例外都是非标准的，其他也并未作出支持

三、读写权限

Web上的资源有很多，有的只有读权限，有的同时拥有读和写的权限。比如：HTTP请求头里的Referer（表示请求来源）只可读，同源和不同源就是根据这个Referer值进行判断的， 而document.cookie则具备读写权限。这样的区分也是为了安全上的考虑。

注意：Cookie中的同源只关注域名，忽略协议和端口。所以https://localhost:8080/和http://localhost:8081/的Cookie是共享的。

四、同源策略示例

如果是打开百度，在控制台中请求CSDN的网页的话，会报下面的异常： 
Chrome中会报下面的异常：

IE中会报下面的异常：

五、跨域访问资源

1. Ajax跨域(CORS)

Ajax主要是通过XMLHttpRequest对象与远程的服务器进行信息交互的。但是XMLHttpRequest受到同源策略的约束，不能跨域访问资源。 
如果XMLHttpRequest能够跨域访问资源，则会导致安全问题。因为XMLHttpRequest是一个纯粹的JavaScript对象，如果某网站存在漏洞导致XSS注入了JavaScript脚本，这个脚本就可以通过Ajax获取用户的信息并通过Ajax提交到其他站点。 
但是XMLHttpRequest可以通过访问目标域的服务器，然后目标域的服务器返回的HTTP响应头来授权是否允许跨域访问，假如目标站点http://www.foo.com返回的响应头如下： 
Access-Control-Allow-Origin: http://www.evil.com 
那么www.evil.com站点上的客户端脚本就有权通过Ajax技术对www.foo.com上的数据进行读写操作。 
请求及响应过程如下： 
 
通过在HTTP Header中加入扩展字段，服务器在相应网页头部加入字段表示允许访问的domain和HTTP method，客户端检查自己的域是否在允许列表中，决定是否处理响应。 
实现的基础是JavaScript不能够操作HTTP Header。某些浏览器插件实际上是具有这个能力的。 
服务器端在HTTP的响应头中加入（页面层次的控制模式）：

Access-Control-Allow-Origin: evil.com
Access-Control-Request-Method: GET, POST
Access-Control-Allow-Headers: Content-Type, Authorization, Accept, Range, Origin
Access-Control-Expose-Headers: Content-Range
Access-Control-Max-Age: 3600

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多个域名之间用逗号分隔，表示对所示域名提供跨域访问权限。”*”表示允许所有域名的跨域访问。

客户端可以有两种行为： 
1. 发送OPTIONS请求，请求Access-Control信息。如果自己的域名在允许的访问列表中，则发送真正的请求，否则放弃请求发送。 
2. 直接发送请求，然后检查response的Access-Control信息，如果自己的域名在允许的访问列表中，则读取response body，否则放弃。

本质上服务端的response内容已经到达本地，JavaScript决定是否要去读取。

Support: [Javascript Web Applications] 
* IE >= 8 (需要安装caveat) 
* Firefox >= 3 
* Safari 完全支持 
* Chrome 完全支持 
* Opera 不支持

CORS协议提升了Ajax的跨域能力，但也增加了风险。一旦网站被注入脚本或XSS攻击，将非常方便的获取用户信息并悄悄传递出去。

2. Jsonp实现跨域访问请求（单向跨域）

JSONP(JSON with Padding)是一个简单高效的跨域方式，HTML中的script标签可以加载并执行其他域的JavaScript，于是我们可以通过script标记来动态加载其他域的资源。例如我要从域A的页面pageA加载域B的数据，那么在域B的页面pageB中我以JavaScript的形式声明pageA需要的数据，然后在pageA中用script标签把pageB加载进来，那么pageB中的脚本就会得以执行。JSONP在此基础上加入了回调函数，pageB加载完之后会执行pageA中定义的函数，所需要的数据会以参数的形式传递给该函数。

第一个站点的测试页面（http://localhost:8080/test.html）：

<script src="http://localhost:8081/test_data.js" type="text/javascript"></script> 
<script>
   function test_handler(data) { 
        console.log(data);  
   }  
</script> 

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服务器端的Javascript脚（http://localhost:8081/test_data.js）：

test_handler('{"data": "something"}');

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为了动态实现JSONP请求，可以使用Javascript动态插入<script>标签：

<script type="text/javascript">
   // this shows dynamic script insertion
   var script = document.createElement('script');
   script.setAttribute('src', url);
   // load the script
   document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(script); 
</script>

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JSONP协议封装了上述步骤，jQuery中统一实现在Ajax中(其中data type为JSONP)： 
http://localhost:8080/test?callback=test_handler 
为了支持JSONP协议，服务器端必须提供特别的支持，另外JSONP只支持GET请求。 
利用jQuery中的Ajax实现jsonp跨域请求可以查看我之前的博客 
JavaScript实现百度搜索suggestion功能

3. document.domain（双向跨域）

通过修改document的domain属性，我们可以在域和子域或者不同的子域之间通信。同域策略认为域和子域隶属于不同的域，比如www.a.com和sub.a.com是不同的域，这时，我们无法在www.a.com下的页面中调用sub.a.com中定义的JavaScript方法。但是当我们把它们document的domain属性都修改为a.com，浏览器就会认为它们处于同一个域下，那么我们就可以互相调用对方的method来通信了。

注意：浏览器单独保存端口号。任何的赋值操作，包括document.domain=document.domain都会以null值覆盖掉原来的端口号。因此company.com:8080页面的脚本不能仅通过设置document.domain="company.com"就能与company.com通信。赋值时必须带上端口号，以确保端口号不会为null。另外，使用document.domain来安全是让子域访问其父域，需要同时将子域和父域的document.domain设置为相同的值。必须要这么做，即使是简单的将父域设置为其原来的值。没有这么做的话可能导致授权错误。

4. window.postMessage（双向跨域）

window.postMessage是HTML5定义的一个很新的方法，这个方法可以很方便地跨window通信。由于它是一个很新的方法，所以在很旧和比较旧的浏览器中都无法使用。

例如：

targetWindow.postMessage(data, origin);

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1.data:要传递的数据，html5规范中提到该参数可以是JavaScript的任意基本类型或可复制的对象，然而并不是所有浏览器都做到了这点儿，部分浏览器只能处理字符串参数，所以我们在传递参数的时候需要使用JSON.stringify()方法对对象参数序列化，在低版本IE中引用json2.js可以实现类似效果。 
2.origin：字符串参数，指明目标窗口的源，协议+主机+端口号[+URL]，URL会被忽略，所以可以不写，这个参数是为了安全考虑，postMessage()方法只会将message传递给指定窗口，当然如果愿意也可以建参数设置为”*”，这样可以传递给任意窗口，如果要指定和当前窗口同源的话设置为”/”。 
接收消息：

window.addEventListener('message', handler, false);

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handler的event.data是postMessage发送来的数据，event.origin是发送窗口的origin，event.source是发送消息的窗口引用

5. 跨域内嵌的资源

a.<script src="..."></script>标签嵌入跨域脚本。语法错误信息只能在同源脚本中捕捉到 
b.<link rel="stylesheet" href="...">标签嵌入CSS。 
c.<img>嵌入图片。支持的图片格式包括PNG,JPEG,GIF,BMP,SVG,… 
d.<video> 和 <audio>嵌入多媒体资源。 
e.<object>, <embed> 和 <applet>的插件。 
f.@font-face引入的字体。一些浏览器允许跨域字体（ cross-origin fonts），一些需要同源字体（same-origin fonts）。 
g.<frame>和<iframe>载入的任何资源。站点可以使用X-Frame-Options消息头来阻止这种形式的跨域交互。

六、参考

1. 百度百科：同源策略 
2. JavaScript 的同源策略 
3. 浏览器的同源策略 
4. 跨域资源共享的10种方式 
5. 同源策略和跨域访问