浏览器的同源政策

大熙哥 2021年08月17日 192次浏览

浏览器从一个域名的网页去请求另一个域名的资源时,域名、端口、协议任一不同,就是跨域。

含义

最初,它的含义是指,A 网页设置的 Cookie,B 网页不能打开,除非这两个网页“同源”。所谓“同源”指的是”三个相同“。

  1. 协议相同
  2. 域名相同
  3. 端口相同

目的

同源政策的目的,是为了保证用户信息的安全,防止恶意的网站窃取数据。

限制范围

目前,如果非同源,共有三种行为受到限制。

  1. 无法读取非同源网页的 Cookie、LocalStorage。
  2. 无法接触非同源网页的 DOM。
  3. 无法向非同源地址发送请求。

只有同源的网页才能共享。如果两个网页一级域名相同,只是次级域名不同,浏览器允许通过设置document.domain共享 Cookie。

注意,A 和 B 两个网页都需要设置document.domain属性,才能达到同源的目的。因为设置document.domain的同时,会把端口重置为null,因此如果只设置一个网页的document.domain,会导致两个网址的端口不同,还是达不到同源的目的。

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。

片段识别符

片段标识符(fragment identifier)指的是,URL 的#号后面的部分,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。
同样的,子窗口也可以改变父窗口的片段标识符。

window.postMessage()

这个 API 为window对象新增了一个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aaa.com向子窗口bbb.com发消息,调用postMessage方法就可以了。

请求

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,有三种方法规避这个限制。

  1. JSONP
  2. WebSocket
  3. 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,服务端改造非常小。

它的基本思想是,网页通过添加一个<script>元素,向服务器请求 JSON 数据,这种做法不受同源政策限制;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。

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 是必需的。

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。

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

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。
请求头有一个字段是Origin,表示该请求的请求源(origin),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。

CORS

CORS 是跨源资源分享(Cross-Origin Resource Sharing)的缩写。它是 W3C 标准,属于跨源 AJAX 请求的根本解决方法。相比 JSONP 只能发GET请求,CORS 允许任何类型的请求。

实现 CORS 通信的关键是服务器。只要服务器实现了 CORS 接口,就可以跨域通信。

CORS 请求分成两类:简单请求(simple request)和非简单请求(not-so-simple request)。

只要同时满足以下两大条件,就属于简单请求。

(1)请求方法是以下三种方法之一。

  1. HEAD
  2. GET
  3. POST

(2)HTTP 的头信息不超出以下几种字段。

  1. Accept
  2. Accept-Language
  3. Content-Language
  4. Last-Event-ID
  5. Content-Type:只限于三个值application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data、text/plain

一句话,简单请求就是简单的 HTTP 方法与简单的 HTTP 头信息的结合。

这样划分的原因是,表单在历史上一直可以跨域发出请求。简单请求就是表单请求。

简单请求

对于简单请求,浏览器直接发出 CORS 请求。具体来说,就是在头信息之中,增加一个Origin字段。

上面的头信息中,Origin字段用来说明,本次请求来自哪个域(协议 + 域名 + 端口)。服务器根据这个值,决定是否同意这次请求。

如果Origin指定的源,不在许可范围内,服务器会返回一个正常的 HTTP 回应。浏览器发现,这个回应的头信息没有包含Access-Control-Allow-Origin字段从而抛出一个错误,被XMLHttpRequest的onerror回调函数捕获。

(1)Access-Control-Allow-Origin

该字段是必须的。它的值要么是请求时Origin字段的值,要么是一个*,表示接受任意域名的请求。

(2)Access-Control-Allow-Credentials

该字段可选。它的值是一个布尔值,表示是否允许发送 Cookie。默认情况下,Cookie 不包括在 CORS 请求之中。设为true,即表示服务器明确许可,浏览器可以把 Cookie 包含在请求中,一起发给服务器。这个值也只能设为true,如果服务器不要浏览器发送 Cookie,不发送该字段即可。

(3)Access-Control-Expose-Headers

该字段可选。CORS 请求时,XMLHttpRequest对象的getResponseHeader()方法只能拿到6个服务器返回的基本字段:Cache-Control、Content-Language、Content-Type、Expires、Last-Modified、Pragma。如果想拿到其他字段,就必须在Access-Control-Expose-Headers里面指定。上面的例子指定,getResponseHeader('FooBar')可以返回FooBar字段的值。

withCredentials 属性

一方面要服务器同意,指定Access-Control-Allow-Credentials字段。
另一方面,开发者必须在 AJAX 请求中打开withCredentials属性。

withCredentials = true

否则,即使服务器同意发送 Cookie,浏览器也不会发送。或者,服务器要求设置 Cookie,浏览器也不会处理。

需要注意的是,如果要发送 Cookie,Access-Control-Allow-Origin就不能设为星号,必须指定明确的、与请求网页一致的域名。

非简单请求

非简单请求是那种对服务器提出特殊要求的请求,比如请求方法是PUT或DELETE,或者Content-Type字段的类型是application/json。

非简单请求的 CORS 请求,会在正式通信之前,增加一次 HTTP 查询请求,称为“预检”请求(preflight)。浏览器先询问服务器,当前网页所在的域名是否在服务器的许可名单之中,以及可以使用哪些 HTTP 动词和头信息字段。只有得到肯定答复,浏览器才会发出正式的XMLHttpRequest请求,否则就报错。

“预检”请求用的请求方法是OPTIONS,表示这个请求是用来询问的。头信息里面,关键字段是Origin,表示请求来自哪个源。

Accept: */*
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en-US;q=0.6
Access-Control-Request-Headers: token
Access-Control-Request-Method: GET
Connection: keep-alive
Host: www.xiaotao2333.top:8000
Origin: http://codeshare.diyxi.top
Referer: http://codeshare.diyxi.top/
Sec-Fetch-Mode: cors
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/92.0.4515.131 Safari/537.36 Edg/92.0.902.73

除了Origin字段,“预检”请求的头信息包括两个特殊字段。

(1)Access-Control-Request-Method

该字段是必须的,用来列出浏览器的 CORS 请求会用到哪些 HTTP 方法。

(2)Access-Control-Request-Headers

该字段是一个逗号分隔的字符串,指定浏览器 CORS 请求会额外发送的头信息字段。

预检请求的回应

服务器收到“预检”请求以后,检查了Origin、Access-Control-Request-Method和Access-Control-Request-Headers字段以后,确认允许跨源请求,就可以做出回应。

Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Allow-Headers: token, content-type
Access-Control-Allow-Methods: GET, HEAD, POST, PUT, PATCH, DELETE, OPTIONS
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Max-Age: 86400
Allow: GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, OPTIONS, PATCH
Connection: keep-alive
Content-Length: 0
Date: Tue, 17 Aug 2021 06:19:47 GMT
Keep-Alive: timeout=60
Vary: Origin
Vary: Access-Control-Request-Method
Vary: Access-Control-Request-Headers

上面的 HTTP 回应中,关键的是Access-Control-Allow-Origin字段,表示http://xxxxxx可以请求数据。该字段也可以设为星号,表示同意任意跨源请求。
服务器回应的其他 CORS 相关字段如下:

Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Max-Age: 1728000

(1)Access-Control-Allow-Methods

该字段必需,它的值是逗号分隔的一个字符串,表明服务器支持的所有跨域请求的方法。注意,返回的是所有支持的方法,而不单是浏览器请求的那个方法。这是为了避免多次“预检”请求。

(2)Access-Control-Allow-Headers

如果浏览器请求包括Access-Control-Request-Headers字段,则Access-Control-Allow-Headers字段是必需的。它也是一个逗号分隔的字符串,表明服务器支持的所有头信息字段,不限于浏览器在“预检”中请求的字段。

(3)Access-Control-Allow-Credentials

该字段与简单请求时的含义相同。

(4)Access-Control-Max-Age

该字段可选,用来指定本次预检请求的有效期,单位为秒。上面结果中,有效期是20天(1728000秒),即允许缓存该条回应1728000秒(即20天),在此期间,不用发出另一条预检请求。

浏览器的正常请求和回应

一旦服务器通过了“预检”请求,以后每次浏览器正常的 CORS 请求,就都跟简单请求一样,会有一个Origin头信息字段。服务器的回应,也都会有一个Access-Control-Allow-Origin头信息字段。
浏览器请求:

Accept: application/json, text/plain, */*
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en-US;q=0.6
Connection: keep-alive
Host: www.xiaotao2333.top:8000
Origin: http://codeshare.diyxi.top
Referer: http://codeshare.diyxi.top/
token: undefined
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/92.0.4515.131 Safari/537.36 Edg/92.0.902.73

服务器返回:

Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Allow-Headers: token, content-type
Access-Control-Allow-Methods: GET, HEAD, POST, PUT, PATCH, DELETE, OPTIONS
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Max-Age: 86400
Connection: keep-alive
Content-Type: application/json
Date: Tue, 17 Aug 2021 06:19:47 GMT
Keep-Alive: timeout=60
Transfer-Encoding: chunked
Vary: Origin
Vary: Access-Control-Request-Method
Vary: Access-Control-Request-Headers

与 JSONP 的比较

CORS 与 JSONP 的使用目的相同,但是比 JSONP 更强大。JSONP 只支持GET请求,CORS 支持所有类型的 HTTP 请求。JSONP 的优势在于支持老式浏览器,以及可以向不支持 CORS 的网站请求数据。