同源策略与跨域方法的思考

发表于 2019-08-10 更新于 2024-11-15 分类于 Security Waline：

同源策略概述

含义

1995年，同源政策由 Netscape 公司引入浏览器。目前，所有浏览器都实行这个政策。
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"。协议相同，域名相同，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。

场景举例

窃取cookie

设想这样一种情况：A网站是一家银行，用户登录以后，又去浏览其他网站。如果其他网站可以读取A网站的 Cookie，会发生什么？
很显然，如果 Cookie 包含隐私（比如存款总额），这些信息就会泄漏。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。

窃取页面

1.有一天你刚睡醒，收到一封邮件，说是你的银行账号有风险，赶紧点进www.yinghang.com改密码。你吓尿了，赶紧点进去，还是熟悉的银行登录界面，你果断输入你的账号密码，登录进去看看钱有没有少了。
2.睡眼朦胧的你没看清楚，平时访问的银行网站是www.yinhang.com，而现在访问的是www.yinghang.com，这个钓鱼网站做了什么呢？

// HTML
<iframe name="yinhang" src="www.yinhang.com"></iframe>
// JS
// 由于没有同源策略的限制，钓鱼网站可以直接拿到别的网站的Dom
const iframe = window.frames['yinhang']
const node = iframe.document.getElementById('你输入账号密码的Input')
console.log(`拿到了这个${node}，我还拿不到你刚刚输入的账号密码吗`)

由此可见，"同源政策"是必需的，否则 Cookie 可以共享，互联网就毫无安全可言了。

限制范围

Cookie，LocalStorage和IndexDB。
DOM 无法获取。
AJAX请求无法发送

AJAX跨域的两种常用方式

CORS

CORS是一个W3C标准，全称是"跨域资源共享"（Cross-origin resource sharing）。
它允许浏览器向跨源服务器，发出XMLHttpRequest请求，从而克服了AJAX只能同源使用的限制。

简介

CORS需要浏览器和服务器同时支持。目前，所有浏览器都支持该功能，IE浏览器不能低于IE10。

整个CORS通信过程，都是浏览器自动完成，不需要用户参与。对于开发者来说，CORS通信与同源的AJAX通信没有差别，代码完全一样。浏览器一旦发现AJAX请求跨源，就会自动添加一些附加的头信息，有时还会多出一次附加的请求，但用户不会有感觉。

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

简单请求和非简单请求

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

简单请求

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：
HEAD
GET
POST
（2）HTTP的头信息不超出以下几种字段：
Accept
Accept-Language
Content-Language
Last-Event-ID
Content-Type：只限于三个值application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data、text/plain

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。

下面是一个例子，浏览器发现这次跨源AJAX请求是简单请求，就自动在头信息之中，添加一个Origin字段

GET /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Host: api.alice.com
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

上面的头信息中，Origin字段用来说明，本次请求来自哪个源（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（详见下文），就知道出错了，从而抛出一个错误，被XMLHttpRequest的onerror回调函数捕获。注意，这种错误无法通过状态码识别，因为HTTP回应的状态码有可能是200。

如果Origin指定的域名在许可范围内，服务器返回的响应，会多出几个头信息字段。

Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Expose-Headers: FooBar
Content-Type: text/html; charset=utf-8

（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，Cookie可以包含在请求中，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，删除该字段即可。

（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。

上面说到，CORS请求默认不发送Cookie和HTTP认证信息。如果要把Cookie发到服务器，一方面要服务器同意，指定Access-Control-Allow-Credentials字段。

1	Access-Control-Allow-Credentials: true

另一方面，开发者必须在AJAX请求中打开withCredentials属性。

1 2	var xhr = new XMLHttpRequest(); xhr.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。

但是，如果省略withCredentials设置，有的浏览器还是会一起发送Cookie。这时，可以显式关闭withCredentials。

1	xhr.withCredentials = false;

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。同时，Cookie依然遵循同源政策，只有用服务器域名设置的Cookie才会上传，其他域名的Cookie并不会上传，且（跨源）原网页代码中的document.cookie也无法读取服务器域名下的Cookie。

非简单请求

预检请求

非简单请求是那种对服务器有特殊要求的请求，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。

下面是一段浏览器的JavaScript脚本。

var url = 'http://api.alice.com/cors';
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('PUT', url, true);
xhr.setRequestHeader('X-Custom-Header', 'value');
xhr.send();

上面代码中，HTTP请求的方法是PUT，并且发送一个自定义头信息X-Custom-Header。

浏览器发现，这是一个非简单请求，就自动发出一个"预检"请求，要求服务器确认可以这样请求。下面是这个"预检"请求的HTTP头信息。

OPTIONS /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Request-Method: PUT
Access-Control-Request-Headers: X-Custom-Header
Host: api.alice.com
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

"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。

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，上例是PUT。

（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，上例是X-Custom-Header。

预检请求的返回

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。

HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 01 Dec 2008 01:15:39 GMT
Server: Apache/2.0.61 (Unix)
Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 0
Keep-Alive: timeout=2, max=100
Connection: Keep-Alive
Content-Type: text/plain

上面的HTTP回应中，关键的是Access-Control-Allow-Origin字段，表示http://api.bob.com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。

1	Access-Control-Allow-Origin: *

如果浏览器否定了"预检"请求，会返回一个正常的HTTP回应，但是没有任何CORS相关的头信息字段。这时，浏览器就会认定，服务器不同意预检请求，因此触发一个错误，被XMLHttpRequest对象的onerror回调函数捕获。控制台会打印出如下的报错信息。

1 2	XMLHttpRequest cannot load http://api.alice.com. Origin http://api.bob.com is not allowed by Access-Control-Allow-Origin.

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。

预检请求成功之后的正常请求、

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。

下面是"预检"请求之后，浏览器的正常CORS请求。

PUT /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Host: api.alice.com
X-Custom-Header: value
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

上面头信息的Origin字段是浏览器自动添加的。

下面是服务器正常的回应。

1 2	Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com Content-Type: text/html; charset=utf-8

上面头信息中，Access-Control-Allow-Origin字段是每次回应都必定包含的。

Nginx反向代理

想一下，如果我们请求的时候还是用前端的域名，然后有个东西帮我们把这个请求转发到真正的后端域名上，不就避免跨域了吗？这时候，Nginx出场了。

server{
    # 监听9099端口
    listen 9099;
    # 域名是localhost
    server_name localhost;
    #凡是localhost:9099/api这个样子的，都转发到真正的服务端地址http://localhost:9871 
    location ^~ /api {
    proxy_pass http://localhost:9871;
    }    
}

由重定向请求引发的同源策略思考

今天遇到这样一个情况，前端是用vue写的，首页的路由守卫中会通过修改当前url的方式去call后台的express接口。

在这个接口中的处理中间键中会去调用passport-azure的认证接口，这个流程可以顺利执行。

但是如果我在ajax的请求处理中间键中如果发现session过期之后自动帮助用户重新去Azure，但是这个时候就会抛出一个错误。

// 中间键
function loginMiddleware(req, res, next) {
  passport.authenticate('azuread-openidconnect',
    {
      response: res, // required
      customState: 'my_state', // optional. Provide a value if you want to provide custom state value.
      failureRedirect: '/'
    }
  )(req, res, next);
}

// 通过url调用
app.route('/api/auth/user/login').get(aadController.loginMiddleware);
// ajax请求  
app.all('/api/*', aadController.ensureAuthenticatedWithSkipPath);

上述代码在第一个路由，也就是url调用方式时可以正常运行，但是如果走第二个路由，就会抛出一个错误。

假设我的请求是A，如果身份校验是过的，那就正常执行，如果不过，我自动帮用户调用一次passport-azure的认证请求，假设是B。这个时候控制台会报一个错，说我重定向自A的请求B跨域。

这里面就涉及到了两个问题

为什么请求B是后端代码发送的，却会被浏览器的同源策略限制。
为什么说我的请求B是从A重定向过来的。
为什么B请求这个时候会跨域，而我通过url的方式去调用这个B却不会跨域。

首先说一下前两个问题的答案，前两个问题其实可以一并解释，因为，全程passport中用到的req其实是前端传过来的，所以一直都是一个请求，只不过passport对这个请求重定向了而已。

第二个问题，为什么通过url的方式不会跨域，而ajax会。这个问题可以有两种理解方式，你可以认为浏览器的同源策略对url的方式没有限制，也可以认为通过url的方式去直接call一个请求，从头到尾都在一个域中，也就是你这个请求所在的域，所以没有跨域。

总结

首先同源策略的主要目的就是为了限制不同网站之间资源的随意调用，保证网络的安全。他的识别依靠的是请求头中的origin字段，origin字段是在请求页面时就决定的，比如你请求的是 www.baidu.com ，那么从该页面发出的任何请求的origin字段都是 www.baidu.com ，百度的服务器检测这些请求的origin字段与自己是相同的就不会触发跨域，如果不同就会触发跨域问题从而拒绝请求。

但是由于同源策略过于严格，当我的后台是由很多服务器共同组成的时候，就不可避免地会遇到跨域问题，所以就需要一些跨域方式来让我的后台服务器之间可以相互访问。

同源策略的安全问题

假设A和B网站之间相互信任，那么如果黑客通过XSS控制了A，这个时候以A的身份去请求B的一些资源，是不会被同源策略限制的。

参考文章：

https://segmentfault.com/a/1190000015597029

http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/cors.html