瀏覽器同源政策及其規避方法

瀏覽器安全的基石是"同源政策"（same-origin policy）。很多開發者都知道這一點，但了解得不全面。

本文詳細介紹"同源政策"的各個方面，以及如何規避它。

一、概述1.1 含義

1995年，同源政策由 Netscape 公司引入瀏覽器。目前，所有瀏覽器都實行這個政策。

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"。

協議相同

域名相同

埠相同

舉例來說，http://www.example.com/dir/page.html這個網址，協議是http://，域名是www.example.com，埠是80（默認埠可以省略）。它的同源情況如下。

http://www.example.com/dir2/other.html：同源

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

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

http://www.example.com:81/dir/other.html：不同源（埠不同）

1.2 目的

同源政策的目的，是為了保證用戶信息的安全，防止惡意的網站竊取數據。

設想這樣一種情況：A網站是一家銀行，用戶登錄以後，又去瀏覽其他網站。如果其他網站可以讀取A網站的 Cookie，會發生什麼？

很顯然，如果 Cookie 包含隱私（比如存款總額），這些信息就會泄漏。更可怕的是，Cookie 往往用來保存用戶的登錄狀態，如果用戶沒有退出登錄，其他網站就可以冒充用戶，為所欲為。因為瀏覽器同時還規定，提交表單不受同源政策的限制。

由此可見，"同源政策"是必需的，否則 Cookie 可以共享，互聯網就毫無安全可言了。

隨著互聯網的發展，"同源政策"越來越嚴格。目前，如果非同源，共有三種行為受到限制。

（1） Cookie、LocalStorage 和 IndexDB 無法讀取。

（2） DOM 無法獲得。

（3） AJAX 請求不能發送。

雖然這些限制是必要的，但是有時很不方便，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。

Cookie 是伺服器寫入瀏覽器的一小段信息，只有同源的網頁才能共享。但是，兩個網頁一級域名相同，只是二級域名不同，瀏覽器允許通過設置document.domain共享 Cookie。

舉例來說，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，兩個網頁就可以共享Cookie。

document.domain = "example.com";

現在，A網頁通過腳本設置一個 Cookie。

document.cookie = "test1=hello";

B網頁就可以讀到這個 Cookie。

var allCookie = document.cookie;

注意，這種方法只適用於 Cookie 和 iframe 窗口，LocalStorage 和 IndexDB 無法通過這種方法，規避同源政策，而要使用下文介紹的PostMessage API。

另外，伺服器也可以在設置Cookie的時候，指定Cookie的所屬域名為一級域名，比如.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做任何設置，都可以讀取這個Cookie。

如果兩個網頁不同源，就無法拿到對方的DOM。典型的例子是iframe窗口和window.open方法打開的窗口，它們與父窗口無法通信。

比如，父窗口運行下面的命令，如果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，因為跨源導致報錯。

反之亦然，子窗口獲取主窗口的DOM也會報錯。

window.parent.document.body// 報錯

如果兩個窗口一級域名相同，只是二級域名不同，那麼設置上一節介紹的document.domain屬性，就可以規避同源政策，拿到DOM。

對於完全不同源的網站，目前有三種方法，可以解決跨域窗口的通信問題。

片段識別符（fragment identifier）

window.name

跨文檔通信API（Cross-document messaging）

3.1 片段識別符

片段標識符（fragment identifier）指的是，URL的#號後面的部分，比如http://example.com/x.html#fragment的#fragment。如果只是改變片段標識符，頁面不會重新刷新。

父窗口可以把信息，寫入子窗口的片段標識符。

var src = originURL + "#" + data;document.getElementById("myIFrame").src = src;

子窗口通過監聽hashchange事件得到通知。

window.onhashchange = checkMessage;function checkMessage() { var message = window.location.hash; // ...}

同樣的，子窗口也可以改變父窗口的片段標識符。

parent.location.href= target + "#" + hash;

3.2 window.name

瀏覽器窗口有window.name屬性。這個屬性的最大特點是，無論是否同源，只要在同一個窗口裡，前一個網頁設置了這個屬性，後一個網頁可以讀取它。

父窗口先打開一個子窗口，載入一個不同源的網頁，該網頁將信息寫入window.name屬性。

window.name = data;

接著，子窗口跳回一個與主窗口同域的網址。

location = "http://parent.url.com/xxx.html";

然後，主窗口就可以讀取子窗口的window.name了。

var data = document.getElementById("myFrame").contentWindow.name;

這種方法的優點是，window.name容量很大，可以放置非常長的字元串；缺點是必須監聽子窗口window.name屬性的變化，影響網頁性能。

上面兩種方法都屬於破解，HTML5為了解決這個問題，引入了一個全新的API：跨文檔通信 API（Cross-document messaging）。

這個API為window對象新增了一個window.postMessage方法，允許跨窗口通信，不論這兩個窗口是否同源。

舉例來說，父窗口http://aaa.com向子窗口http://bbb.com發消息，調用postMessage方法就可以了。

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 + 埠"。也可以設為*，表示不限制域名，向所有窗口發送。

子窗口向父窗口發送消息的寫法類似。

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

父窗口和子窗口都可以通過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，提供以下三個屬性。

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，子窗口通過event.source屬性引用父窗口，然後發送消息。

window.addEventListener("message", receiveMessage);function receiveMessage(event) { event.source.postMessage("Nice to see you!", "*");}

event.origin屬性可以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

通過window.postMessage，讀寫其他窗口的 LocalStorage 也成為了可能。

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，寫入自己的LocalStorage。

父窗口發送消息的代碼如下。

var win = document.getElementsByTagName("iframe")[0].contentWindow;var obj = { name: "Jack" };win.postMessage(JSON.stringify({key: "storage", data: obj}), "http://bbb.com");

加強版的子窗口接收消息的代碼如下。

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; }};

加強版的父窗口發送消息代碼如下。

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);};

四、AJAX

同源政策規定，AJAX請求只能發給同源的網址，否則就報錯。

除了架設伺服器代理（瀏覽器請求同源伺服器，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是伺服器與客戶端跨源通信的常用方法。最大特點就是簡單適用，老式瀏覽器全部支持，伺服器改造非常小。

它的基本思想是，網頁通過添加一個<script>元素，向伺服器請求JSON數據，這種做法不受同源政策限制；伺服器收到請求後，將數據放在一個指定名字的回調函數里傳回來。

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);};

上面代碼通過動態添加<script>元素，向伺服器example.com發出請求。注意，該請求的查詢字元串有一個callback參數，用來指定回調函數的名字，這對於JSONP是必需的。

伺服器收到這個請求以後，會將數據放在回調函數的參數位置返回。

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

由於<script>元素請求的腳本，直接作為代碼運行。這時，只要瀏覽器定義了foo函數，該函數就會立即調用。作為參數的JSON數據被視為JavaScript對象，而不是字元串，因此避免了使用JSON.parse的步驟。

WebSocket是一種通信協議，使用ws://（非加密）和wss://（加密）作為協議前綴。該協議不實行同源政策，只要伺服器支持，就可以通過它進行跨源通信。

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/1.1Host: server.example.comUpgrade: websocketConnection: UpgradeSec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchatSec-WebSocket-Version: 13Origin: http://example.com

上面代碼中，有一個欄位是Origin，表示該請求的請求源（origin），即發自哪個域名。

正是因為有了Origin這個欄位，所以WebSocket才沒有實行同源政策。因為伺服器可以根據這個欄位，判斷是否許可本次通信。如果該域名在白名單內，伺服器就會做出如下回應。

HTTP/1.1 101 Switching ProtocolsUpgrade: websocketConnection: UpgradeSec-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允許任何類型的請求。

下一篇文章，我會詳細介紹，如何通過CORS完成跨源AJAX請求。

（完）

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