浏览器同源策略

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什么是浏览器同源策略

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。

它的核心就在于它认为自任何站点装载的信赖内容是不安全的。当被浏览器半信半疑的脚本运行在沙箱时，它们应该只被允许访问来自同一站点的资源，而不是那些来自其它站点可能怀有恶意的资源。

所谓同源是指：域名、协议、端口相同。

下表是相对于 http://www.laixiangran.cn/home/index.html 的同源检测结果：

另外，同源策略又分为以下两种：

1. DOM 同源策略：禁止对不同源页面 DOM 进行操作。这里主要场景是 iframe 跨域的情况，不同域名的 iframe 是限制互相访问的。
2. XMLHttpRequest 同源策略：禁止使用 XHR 对象向不同源的服务器地址发起 HTTP 请求。

为什么要有跨域限制

因为存在浏览器同源策略，所以才会有跨域问题。那么浏览器是出于何种原因会有跨域的限制呢。其实不难想到，跨域限制主要的目的就是为了用户的上网安全。

如果浏览器没有同源策略，会存在什么样的安全问题呢。下面从 DOM 同源策略和 XMLHttpRequest 同源策略来举例说明：

如果没有 DOM 同源策略，也就是说不同域的 iframe 之间可以相互访问，那么黑客可以这样进行攻击：

1. 做一个假网站，里面用 iframe 嵌套一个银行网站 http://mybank.com。
2. 把 iframe 宽高啥的调整到页面全部，这样用户进来除了域名，别的部分和银行的网站没有任何差别。
3. 这时如果用户输入账号密码，我们的主网站可以跨域访问到 http://mybank.com 的 dom 节点，就可以拿到用户的账户密码了。

如果 XMLHttpRequest 同源策略，那么黑客可以进行 CSRF（跨站请求伪造） 攻击：

1. 用户登录了自己的银行页面 http://mybank.com，http://mybank.com 向用户的 cookie 中添加用户标识。
2. 用户浏览了恶意页面 http://evil.com，执行了页面中的恶意 AJAX 请求代码。
3. http://evil.com 向 http://mybank.com 发起 AJAX HTTP 请求，请求会默认把 http://mybank.com 对应 cookie 也同时发送过去。
4. 银行页面从发送的 cookie 中提取用户标识，验证用户无误，response 中返回请求数据。此时数据就泄露了。
5. 而且由于 Ajax 在后台执行，用户无法感知这一过程。

因此，有了浏览器同源策略，我们才能更安全的上网。

跨域的解决方法

从上面我们了解到了浏览器同源策略的作用，也正是有了跨域限制，才使我们能安全的上网。但是在实际中，有时候我们需要突破这样的限制，因此下面将介绍几种跨域的解决方法。

CORS（跨域资源共享）

CORS（Cross-origin resource sharing，跨域资源共享）是一个 W3C 标准，定义了在必须访问跨域资源时，浏览器与服务器应该如何沟通。CORS 背后的基本思想，就是使用自定义的 HTTP 头部让浏览器与服务器进行沟通，从而决定请求或响应是应该成功，还是应该失败。

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。

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）。

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

1. 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

凡是不同时满足上面两个条件，就属于非简单请求。

浏览器对这两种请求的处理，是不一样的。

简单请求

1. 在请求中需要附加一个额外的 Origin 头部，其中包含请求页面的源信息（协议、域名和端口），以便服务器根据这个头部信息来决定是否给予响应。例如：Origin: http://www.laixiangran.cn
2. 如果服务器认为这个请求可以接受，就在 Access-Control-Allow-Origin 头部中回发相同的源信息（如果是公共资源，可以回发 * ）。例如：Access-Control-Allow-Origin：http://www.laixiangran.cn
3. 没有这个头部或者有这个头部但源信息不匹配，浏览器就会驳回请求。正常情况下，浏览器会处理请求。注意，请求和响应都不包含 cookie 信息。
4. 如果需要包含 cookie 信息，ajax 请求需要设置 xhr 的属性 withCredentials 为 true，服务器需要设置响应头部 Access-Control-Allow-Credentials: true。

非简单请求

浏览器在发送真正的请求之前，会先发送一个 Preflight 请求给服务器，这种请求使用 OPTIONS 方法，发送下列头部：

• Origin：与简单的请求相同。
• Access-Control-Request-Method: 请求自身使用的方法。
• Access-Control-Request-Headers: （可选）自定义的头部信息，多个头部以逗号分隔。

例如：

Origin: http://www.laixiangran.cn
Access-Control-Request-Method: POST
Access-Control-Request-Headers: NCZ

发送这个请求后，服务器可以决定是否允许这种类型的请求。服务器通过在响应中发送如下头部与浏览器进行沟通：

• Access-Control-Allow-Origin：与简单的请求相同。
• Access-Control-Allow-Methods: 允许的方法，多个方法以逗号分隔。
• Access-Control-Allow-Headers: 允许的头部，多个方法以逗号分隔。
• Access-Control-Max-Age: 应该将这个 Preflight 请求缓存多长时间（以秒表示）。

例如：

Access-Control-Allow-Origin: http://www.laixiangran.cn
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST
Access-Control-Allow-Headers: NCZ
Access-Control-Max-Age: 1728000

一旦服务器通过 Preflight 请求允许该请求之后，以后每次浏览器正常的 CORS 请求，就都跟简单请求一样了。

优点

• CORS 通信与同源的 AJAX 通信没有差别，代码完全一样，容易维护。
• 支持所有类型的 HTTP 请求。

缺点

• 存在兼容性问题，特别是 IE10 以下的浏览器。
• 第一次发送非简单请求时会多一次请求。

JSONP 跨域

由于 script 标签不受浏览器同源策略的影响，允许跨域引用资源。因此可以通过动态创建 script 标签，然后利用 src 属性进行跨域，这也就是 JSONP 跨域的基本原理。

直接通过下面的例子来说明 JSONP 实现跨域的流程：

// 1. 定义一个 回调函数 handleResponse 用来接收返回的数据
function handleResponse(data) {
    console.log(data);
};

// 2. 动态创建一个 script 标签，并且告诉后端回调函数名叫 handleResponse
var body = document.getElementsByTagName('body')[0];
var script = document.gerElement('script');
script.src = 'http://www.laixiangran.cn/json?callback=handleResponse';
body.appendChild(script);

// 3. 通过 script.src 请求 `http://www.laixiangran.cn/json?callback=handleResponse`，
// 4. 后端能够识别这样的 URL 格式并处理该请求，然后返回 handleResponse({"name": "laixiangran"}) 给浏览器
// 5. 浏览器在接收到 handleResponse({"name": "laixiangran"}) 之后立即执行 ，也就是执行 handleResponse 方法，获得后端返回的数据，这样就完成一次跨域请求了。

优点

• 使用简便，没有兼容性问题，目前最流行的一种跨域方法。

缺点

• 只支持 GET 请求。
• 由于是从其它域中加载代码执行，因此如果其他域不安全，很可能会在响应中夹带一些恶意代码。
• 要确定 JSONP 请求是否失败并不容易。虽然 HTML5 给 script 标签新增了一个 onerror 事件处理程序，但是存在兼容性问题。

图像 Ping 跨域

由于 img 标签不受浏览器同源策略的影响，允许跨域引用资源。因此可以通过 img 标签的 src 属性进行跨域，这也就是图像 Ping 跨域的基本原理。

直接通过下面的例子来说明图像 Ping 实现跨域的流程：

var img = new Image();

// 通过 onload 及 onerror 事件可以知道响应是什么时候接收到的，但是不能获取响应文本
img.onload = img.onerror = function() {
    console.log("Done!");
}

// 请求数据通过查询字符串形式发送
img.src = 'http://www.laixiangran.cn/test?name=laixiangran';

优点

• 用于实现跟踪用户点击页面或动态广告曝光次数有较大的优势。

缺点

• 只支持 GET 请求。
• 只能浏览器与服务器的单向通信，因为浏览器不能访问服务器的响应文本。

服务器代理

浏览器有跨域限制，但是服务器不存在跨域问题，所以可以由服务器请求所要域的资源再返回给客户端。

服务器代理是万能的。

document.domain 跨域

对于主域名相同，而子域名不同的情况，可以使用 document.domain 来跨域。这种方式非常适用于 iframe 跨域的情况。

比如，有一个页面，它的地址是 http://www.laixiangran.cn/a.html，在这个页面里面有一个 iframe，它的 src 是 http://laixiangran.cn/b.html。很显然，这个页面与它里面的 iframe 框架是不同域的，所以我们是无法通过在页面中书写 js 代码来获取 iframe 中的东西的。

这个时候，document.domain 就可以派上用场了，我们只要把 http://www.laixiangran.cn/a.html 和 http://laixiangran.cn/b.html 这两个页面的 document.domain 都设成相同的域名就可以了。但要注意的是，document.domain 的设置是有限制的，我们只能把 document.domain 设置成自身或更高一级的父域，且主域必须相同。例如：a.b.laixiangran.cn 中某个文档的 document.domain 可以设成 a.b.laixiangran.cn、b.laixiangran.cn 、laixiangran.cn 中的任意一个，但是不可以设成 c.a.b.laixiangran.cn ，因为这是当前域的子域，也不可以设成 baidu.com，因为主域已经不相同了。

例如，在页面 http://www.laixiangran.cn/a.html 中设置document.domain：

<iframe src="http://laixiangran.cn/b.html" id="myIframe" onload="test()">
<script>
    document.domain = 'laixiangran.cn'; // 设置成主域
    function test() {
        console.log(document.getElementById('myIframe').contentWindow);
    }
</script>

在页面 http://laixiangran.cn/b.html 中也设置 document.domain，而且这也是必须的，虽然这个文档的 domain 就是 laixiangran.cn，但是还是必须显式地设置 document.domain 的值：

<script>
    document.domain = 'laixiangran.cn'; // document.domain 设置成与主页面相同
</script>

这样，http://www.laixiangran.cn/a.html 就可以通过 js 访问到 http://laixiangran.cn/b.html 中的各种属性和对象了。

window.name 跨域

window 对象有个 name 属性，该属性有个特征：即在一个窗口（window）的生命周期内，窗口载入的所有的页面（不管是相同域的页面还是不同域的页面）都是共享一个 window.name 的，每个页面对 window.name 都有读写的权限，window.name 是持久存在一个窗口载入过的所有页面中的，并不会因新页面的载入而进行重置。

通过下面的例子介绍如何通过 window.name 来跨域获取数据的。

页面 http://www.laixiangran.cn/a.html 的代码：

<iframe src="http://laixiangran.cn/b.html" id="myIframe" onload="test()" style="display: none;">
<script>
    // 2. iframe载入 "http://laixiangran.cn/b.html 页面后会执行该函数
    function test() {
        var iframe = document.getElementById('myIframe');
        
        // 重置 iframe 的 onload 事件程序，
        // 此时经过后面代码重置 src 之后，
        // http://www.laixiangran.cn/a.html 页面与该 iframe 在同一个源了，可以相互访问了
        iframe.onload = function() {
            var data = iframe.contentWindow.name; // 4. 获取 iframe 里的 window.name
            console.log(data); // hello world!
        };
        
        // 3. 重置一个与 http://www.laixiangran.cn/a.html 页面同源的页面
        iframe.src = 'http://www.laixiangran.cn/c.html';
    }
</script>

页面 http://laixiangran.cn/b.html 的代码：

<script type="text/javascript">
    // 1. 给当前的 window.name 设置一个 http://www.laixiangran.cn/a.html 页面想要得到的数据值 
    window.name = "hello world!";
</script>

location.hash 跨域

location.hash 方式跨域，是子框架具有修改父框架 src 的 hash 值，通过这个属性进行传递数据，且更改 hash 值，页面不会刷新。但是传递的数据的字节数是有限的。

页面 http://www.laixiangran.cn/a.html 的代码：

<iframe src="http://laixiangran.cn/b.html" id="myIframe" onload="test()" style="display: none;">
<script>
    // 2. iframe载入 "http://laixiangran.cn/b.html 页面后会执行该函数
    function test() {
        // 3. 获取通过 http://laixiangran.cn/b.html 页面设置 hash 值
        var data = window.location.hash;
        console.log(data);
    }
</script>

页面 http://laixiangran.cn/b.html 的代码：

<script type="text/javascript">
    // 1. 设置父页面的 hash 值
    parent.location.hash = "world";
</script>

postMessage 跨域

window.postMessage(message，targetOrigin) 方法是 HTML5 新引进的特性，可以使用它来向其它的 window 对象发送消息，无论这个 window 对象是属于同源或不同源。这个应该就是以后解决 dom 跨域通用方法了。

调用 postMessage 方法的 window 对象是指要接收消息的那一个 window 对象，该方法的第一个参数 message 为要发送的消息，类型只能为字符串；第二个参数 targetOrigin 用来限定接收消息的那个 window 对象所在的域，如果不想限定域，可以使用通配符 *。

需要接收消息的 window 对象，可是通过监听自身的 message 事件来获取传过来的消息，消息内容储存在该事件对象的 data 属性中。

页面 http://www.laixiangran.cn/a.html 的代码：

<iframe src="http://laixiangran.cn/b.html" id="myIframe" onload="test()" style="display: none;">
<script>
    // 1. iframe载入 "http://laixiangran.cn/b.html 页面后会执行该函数
    function test() {
        // 2. 获取 http://laixiangran.cn/b.html 页面的 window 对象，
        // 然后通过 postMessage 向 http://laixiangran.cn/b.html 页面发送消息
        var iframe = document.getElementById('myIframe');
        var win = iframe.contentWindow;
        win.postMessage('我是来自 http://www.laixiangran.cn/a.html 页面的消息', '*');
    }
</script>

页面 http://laixiangran.cn/b.html 的代码：

<script type="text/javascript">
    // 注册 message 事件用来接收消息
    window.onmessage = function(e) {
        e = e || event; // 获取事件对象
        console.log(e.data); // 通过 data 属性得到发送来的消息
    }
</script>

Cookie

Cookie 是服务器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网页是http://w1.example.com/a.html，B网页是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。

document.domain = 'example.com';

现在，A网页通过脚本设置一个 Cookie。

document.cookie = "test1=hello";

B网页就可以读到这个 Cookie。

var allCookie = document.cookie;

注意，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，而要使用下文介绍的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。

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。

document.getElementById("myIFrame").contentWindow.document
// Uncaught DOMException: Blocked a frame from accessing a cross-origin frame.

上面命令中，父窗口想获取子窗口的DOM，因为跨源导致报错。

反之亦然，子窗口获取主窗口的DOM也会报错。

window.parent.document.body
// 报错

如果两个窗口一级域名相同，只是二级域名不同，那么设置上一节介绍的document.domain属性，就可以规避同源政策，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。

• 片段识别符（fragment identifier）
• window.name
• 跨文档通信API（Cross-document messaging）

3.1 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。

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

子窗口通过监听hashchange事件得到通知。

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。

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

3.2 window.name

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

window.name = data;

接着，子窗口跳回一个与主窗口同域的网址。

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

然后，主窗口就可以读取子窗口的window.name了。

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

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

3.3 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（Cross-document messaging）。

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http://aaa.com向子窗口http://bbb.com发消息，调用postMessage方法就可以了。

var popup = window.open('http://bbb.com', 'title');
popup.postMessage('Hello World!', 'http://bbb.com');

postMessage方法的第一个参数是具体的信息内容，第二个参数是接收消息的窗口的源（origin），即"协议 + 域名 + 端口"。也可以设为*，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写法类似。

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。

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。

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

event.origin属性可以过滤不是发给本窗口的消息。

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

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

下面是一个例子，主窗口写入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));
};

上面代码中，子窗口将父窗口发来的消息，写入自己的LocalStorage。

父窗口发送消息的代码如下。

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

加强版的子窗口接收消息的代码如下。

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;
  }
};

加强版的父窗口发送消息代码如下。

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

参考资料

• js中几种实用的跨域方法原理详解
• 跨域的那些事儿
• 跨域资源共享 CORS 详解