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浏览器安全（同源策略及浏览器沙箱）

news 2025/7/8 18:52:29

一、同源策略（Same Origin Policy）

1.定义

同源策略（Same - origin Policy）是一种浏览器的安全机制。它规定一个网页的脚本只能访问和操作与它同源的资源。这里的 “源” 包括协议（如 http、https）、域名（如example.com）和端口（如 80、443）。只有当这三个部分完全相同的时候，两个资源才被认为是同源的。

例如：

http://www.example.com:8080和https://www.example.com:8080

不是同源的，因为协议不同；

http://www.example.com:80和http://www.example2.com:80

不是同源的，因为域名不同；

http://www.example.com:80和http://www.example.com:8080

不是同源的，因为端口不同。

2.作用

（1）防止恶意脚本攻击

假如没有同源策略，当用户访问一个正规的银行网站（如https://bank.com）时，一个恶意脚本可能会被注入到页面中。这个恶意脚本可以来自其他非同源的恶意网站（如http://malicious.com）。它可能会通过 JavaScript 代码，窃取用户在银行网站上输入的账号和密码信息，然后发送给恶意服务器。

（2）保护用户隐私和数据安全

它限制了跨源访问用户的敏感数据，如本地存储（LocalStorage）和会话存储（SessionStorage）中的数据。如果没有同源策略，任何网站都可以访问用户在其他网站存储的数据，这将对用户隐私造成巨大威胁。

3.跨源访问的限制情况

（1）DOM 访问限制

一个网页中的 JavaScript 代码通常不能直接访问和操作不同源网页的 DOM（文档对象模型）元素。例如，不能从http://siteA.com的页面中通过 JavaScript 获取http://siteB.com页面中的 HTML 元素并修改它们。

（2）AJAX 请求限制

XMLHttpRequest（XHR）和 fetch 等用于在网页中发送异步请求的技术，默认情况下也受到同源策略的限制。这意味着如果一个网页（如http://frontend.com）想要通过 XHR 或 fetch 向另一个不同源的服务器（如http://backend.com）获取数据，浏览器会阻止这个请求。

4.跨源资源共享（CORS）作为同源策略的补充

（1）简单请求和非简单请求

① 简单请求

是指满足一定条件的请求，如请求方法是 GET、POST 或 HEAD，并且请求头中只有一些简单的字段（如 Accept、Accept - Language、Content - Language 等）。对于简单请求，浏览器会在请求头中自动添加一个Origin字段，表明请求来自哪个源。服务器在收到请求后，如果允许这个源访问，可以在响应头中添加Access - Control - Allow - Origin字段，值为请求的源或者*（表示允许任何源访问），这样浏览器就会允许客户端接收这个响应。

② 非简单请求

（如使用 PUT、DELETE 方法，或者有自定义的请求头等情况），浏览器会先发送一个预检请求（OPTIONS 请求）。这个预检请求会询问服务器是否允许真正的请求发送。服务器需要在响应头中返回允许的方法、请求头和源等信息，只有当预检请求得到允许后，浏览器才会发送真正的请求。

（2）JSONP 作为跨源访问的另一种方式（有局限性）

JSONP（JSON with Padding）是一种通过动态创建<script>标签来绕过同源策略的方式。它利用了<script>标签可以加载不同源脚本的特性。但是 JSONP 只能用于获取数据，并且存在安全风险，因为它会执行返回的 JavaScript 代码，容易受到跨站脚本攻击（XSS）。

二、浏览器沙箱

1. 定义

浏览器沙箱是一种安全机制，它为浏览器中的各种网页内容，如 JavaScript 代码、插件等，创建一个隔离的运行环境。在这个环境中，运行的程序被限制在特定范围内，无法对外部系统或其他沙箱环境造成破坏。这就好比在一个密封的 “沙箱” 内进行游戏，里面的活动不会影响到沙箱之外的世界。

2. 目的

（1）防止恶意软件传播

当用户访问包含恶意脚本或插件的网页时，沙箱能有效阻止恶意代码感染用户计算机系统。例如，恶意 JavaScript 代码试图修改系统文件植入病毒或窃取数据，在沙箱环境下，由于其被限制在特定区域，无法访问计算机关键系统资源，如文件系统（除特定缓存区域）、操作系统内核等，从而保障了系统安全。

（2）保护系统安全和稳定

沙箱可隔离不同网页内容。若一个网页因代码错误或恶意攻击崩溃，沙箱确保该崩溃不会影响浏览器其他标签页或整个浏览器运行。比如在多标签页浏览器中，一个标签页运行的复杂 JavaScript 应用出现无限循环错误，在沙箱机制下，仅该标签页失去响应，不会导致整个浏览器冻结。

3. 工作原理

（1）资源隔离

①内存空间独立分配

浏览器沙箱为每个网页或插件分配独立内存空间。以网页 A 和网页 B 为例，网页 A 运行的脚本只能在为其分配的内存中操作变量和数据结构，无法访问网页 B 的内存区域，各内存空间相互独立，如同一个个独立的房间。

②文件系统访问限制

沙箱对文件系统访问仅允许有限且安全的操作。浏览器通常允许沙箱中的代码在临时缓存目录读取和写入小文件，用于存储网页缓存数据，如图片、脚本缓存等，但禁止访问用户重要文档文件夹或系统配置文件。

（2）权限限制

沙箱严格限制代码权限。以网络访问控制为例，沙箱中的代码在未获用户明确授权或不符合浏览器安全策略时，不能随意发起网络连接。例如，网页中的 JavaScript 代码不能自动向未经授权的外部服务器发送敏感用户数据。同时，对于修改系统注册表（Windows 系统）或安装新软件等高风险操作，沙箱内代码绝对禁止执行。

（3）进程隔离（在某些浏览器架构中）

部分现代浏览器采用进程隔离技术增强沙箱安全性，如将每个标签页或插件运行在独立进程中。若一个进程（如被恶意脚本攻击的标签页进程）出现问题，浏览器可轻松终止该进程，而不影响其他进程（其他正常标签页或浏览器核心进程）。这如同将不同危险物品置于不同密封容器，一个容器爆炸（进程崩溃）不会波及其他容器。

4. 沙箱在不同浏览器中的应用

（1）谷歌 Chrome 浏览器

Chrome 运用多进程架构实现沙箱，每个标签页、插件和扩展程序都运行在独立进程中。这种架构安全性强，即使一个进程遭受攻击，其他进程仍能安全运行。此外，Chrome 对 JavaScript 等代码进行严格权限管理，限制其在沙箱中的活动范围。

（2）Mozilla Firefox 浏览器

Firefox 同样具备沙箱机制，采用内存隔离和权限限制等多种技术隔离网页内容。其沙箱会不断更新改进以应对新安全威胁。例如，对新的 JavaScript 特性进行安全性评估，确保这些特性在沙箱环境中不会被滥用。