同源策略和CSRF


本文主要涉及三個關鍵詞:

  • 同源策略(Same-origin policy,簡稱 SOP)
  • 跨站請求偽造(Cross-site request forgery,簡稱 CSRF)
  • 跨域資源共享(Cross-Origin Resource Sharing,簡稱 CORS)

 

同源策略 SOP

同源

先解釋何為同源:協議、域名、端口都一樣,就是同源。

url 同源
https://niconico.com 基准
https://niconico.com/spirit o
https://sub.niconico.com/spirit x
http://niconico.com/spirit x
https://niconico.com:8080/spirit x

限制

你之所以會遇到 跨域問題,正是因為 SOP 的各種限制。但是具體來說限制了什么呢?

如果你說 SOP 就是“限制非同源資源的獲取”,這不對,最簡單的例子是引用圖片、css、js 文件等資源的時候就允許跨域。

如果你說 SOP 就是“禁止跨域請求”,這也不對,本質上 SOP 並不是禁止跨域請求,而是在請求后攔截了請求的回應。這就就會引起后面說到的 CSRF

其實 SOP 不是單一的定義,而是在不同情況下有不同的解釋:

  • 限制 cookies、DOM 和 JavaScript 的命名區域
  • 限制 iframe、圖片等各種資源的內容操作
  • 限制 ajax 請求,准確來說是限制操作 ajax 響應結果,本質上跟上一條是一樣的

下面是 3 個在實際應用中會遇到的例子:

  • 使用 ajax 請求其他跨域 API,最常見的情況,前端新手噩夢
  • iframe 與父頁面交流,出現率比較低,而且解決方法也好懂
  • 對跨域圖片(例如來源於 <img> )進行操作,在 canvas 操作圖片的時候會遇到這個問題

如果沒有了 SOP:

  • 一個瀏覽器打開幾個 tab,數據就泄露了
  • 你用 iframe 打開一個銀行網站,你可以肆意讀取網站的內容,就能獲取用戶輸入的內容
  • 更加肆意地進行 CSRF

繞過跨域

SOP 帶來安全,同時也會帶來一定程度的麻煩,因為有時候就是有跨域的需求。繞過跨域的方案由於篇幅所限,並且網上也很多相關文章,所以不在這里展開解決跨域的方案,只給出幾個關鍵詞:

對於 ajax

  • 使用 jsONP
  • 后端進行 CORS 配置
  • 后端反向代理

對於 iframe

  • 使用 location.hash 或 window.name 進行信息交流
  • 使用 postMessage

 

跨站請求偽造 CSRF

簡述

CSRF(Cross-site request forgery)跨站請求偽造,是一種常見的攻擊方式。是指 A 網站正常登陸后,cookie 正常保存,其他網站 B 通過某種方式調用 A 網站接口進行操作,A 的接口在請求時會自動帶上 cookie。

上面說了,SOP 可以通過 html tag 加載資源,而且 SOP 不阻止接口請求而是攔截請求結果,CSRF 恰恰占了這兩個便宜。

所以 SOP 不能作為防范 CSRF 的方法

對於 GET 請求,直接放到<img>就能神不知鬼不覺地請求跨域接口。

對於 POST 請求,很多例子都使用 form 提交:

<form action="<nowiki>http://bank.com/transfer.do</nowiki>" method="POST"> <input type="hidden" name="acct" value="MARIA" /> <input type="hidden" name="amount" value="100000" /> <input type="submit" value="View my pictures" /> </form>

歸根到底,這兩個方法不報跨域是因為請求由 html 控制,你無法用 js 直接操作獲得的結果。

SOP 與 ajax

對於 ajax 請求,在獲得數據之后你能肆意進行 js 操作。這時候雖然同源策略會阻止響應,但依然會發出請求。因為執行響應攔截的是瀏覽器而不是后端程序。事實上你的請求已經發到服務器並返回了結果,但是迫於安全策略,瀏覽器不允許你繼續進行 js 操作,所以報出你熟悉的 blocked by CORS policy: No 'Access-Control-Allow-Origin' header is present on the requested resource.。

所以再強調一次,同源策略不能作為防范 CSRF 的方法

不過可以防范 CSRF 的例外還是有的,瀏覽器並不是讓所有請求都發送成功,上述情況僅限於簡單請求,相關知識會在下面 CORS 一節詳細解釋。

CSRF 對策

SOP 被 CSRF 占了便宜,那真的是一無是處嗎?

不是!是否記得 SOP 限制了 cookie 的命名區域,雖然請求會自動帶上 cookies,但是攻擊者無論如何還是無法獲取 cookie 的內容本身。

所以應對 CSRF 有這樣的思路:同時把一個 token 寫到 cookie 里,在發起請求時再通過 query、body 或者 header 帶上這個 token。請求到達服務器,核對這個 token,如果正確,那一定是能看到 cookie 的本域發送的請求,CSRF 則做不到這一點。(這個方法用於前后端分離,后端渲染則可以直接寫入到 dom 中)

示例代碼如下:

var csrftoken = Cookies.get('csrfToken') function csrfSafeMethod(method) { // these HTTP methods do not require CSRF protection return /^(GET|HEAD|OPTIONS|TRACE)$/.test(method) } $.ajaxSetup({ beforeSend: function(xhr, settings) { if (!csrfSafeMethod(settings.type) && !this.crossDomain) { xhr.setRequestHeader('x-csrf-token', csrftoken) } }, })

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跨域資源共享 CORS

跨域是瀏覽器限制,但是如果服務器設置了 CORS 相關配置,在返回服務器的信息頭部會加上 Access-Control-Allow-Origin,瀏覽器看到這個字段的值與當前的源匹配,就會解鎖跨域限制。

HTTP/1.1 200 OK Date: Sun, 24 Apr 2016 12:43:39 GMT Server: Apache Access-Control-Allow-Origin: http://www.acceptmeplease.com Keep-Alive: timeout=2, max=100 Connection: Keep-Alive Content-Type: application/xml Content-Length: 423

對於 CORS,請求分兩種。

簡單請求

  • 請求方法使用 GET、POST 或 HEAD
  • Content-Type 設為 application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data 或 text/plain

符合上面兩個條件的都為 CORS 簡單請求。簡單請求都會直接發到服務器,會造成 CSRF。

預檢請求

不符合簡單請求要求的請求都需要先發送預檢請求(Preflight Request)。瀏覽器會在真正請求前發送 OPTION 方法的請求向服務器詢問當前源是否符合 CORS 目標,驗證通過后才會發送正式請求。

例如使用 application/json 傳參的 POST 請求就是非簡單請求,會在預檢中被攔截。

再例如使用 PUT 方法請求,也會發送預檢請求。

上面提到的可以防范 CSRF 的例外,就是指預檢請求。即使跨域成功請求預檢,但真正請求並不能發出去,這就保證了 CSRF 無法成功。

CORS 與 cookie

與同域不同,用於跨域的 CORS 請求默認不發送 Cookie 和 HTTP 認證信息,前后端都要在配置中設定請求時帶上 cookie。

這就是為什么在進行 CORS 請求時 axios 需要設置 withCredentials: true。

下面是 node.js 的后台 koa 框架的 CORS 設置:

/** * CORS middleware * * @param {Object} [options] * - {String|Function(ctx)} origin `Access-Control-Allow-Origin`, default is request Origin header * - {String|Array} allowMethods `Access-Control-Allow-Methods`, default is 'GET,HEAD,PUT,POST,DELETE,PATCH' * - {String|Array} exposeHeaders `Access-Control-Expose-Headers` * - {String|Array} allowHeaders `Access-Control-Allow-Headers` * - {String|Number} maxAge `Access-Control-Max-Age` in seconds * - {Boolean} credentials `Access-Control-Allow-Credentials` * - {Boolean} keepHeadersOnError Add set headers to `err.header` if an error is thrown * @return {Function} cors middleware * @api public */


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