当 Web 资源请求由其它域名或端口提供的资源时,会发起跨域 HTTP 请求(cross-origin HTTP request)。比如,站点 http://domain-a.com 的某 HTML 页面通过 < img> 的 src 请求 http://domain-b.com/image.jpg。网络上,很多页面从其他站点加载各类资源(包括 CSS、图片、JavaScript 脚本)。
出于安全考虑,浏览器会限制脚本中发起的跨域请求。比如,使用 XMLHttpRequest 和 Fetch 发起的 HTTP 请求必须遵循同源策略。因此,Web 应用通过 XMLHttpRequest 对象或 Fetch 仅能向同域资源发起 HTTP 请求。 为提升 Web 应用的可用性,浏览器必须支持跨域请求。 (译者注:这段描述跨域不准确,跨域并非不一定是浏览器限制了发起跨站请求,而也可能是跨站请求可以正常发起,但是返回结果被浏览器拦截了。最好的例子是 CSRF 跨站攻击原理,请求是发送到了后端服务器无论是否跨域!注意:有些浏览器不允许从 HTTPS 的域跨域访问 HTTP,比如 Chrome 和 Firefox,这些浏览器在请求还未发出的时候就会拦截请求,这是一个特例。)
跨域资源共享( CORS )机制允许 Web 应用服务器进行跨域访问控制,从而使跨域数据传输得以安全进行。浏览器支持在 API 容器中(例如 XMLHttpRequest 或 Fetch )使用 CORS,以降低跨域 HTTP 请求所带来的风险。
这篇文章适用于网站管理员、后端和前端开发者。CORS 需要客户端和服务器同时支持。目前,所有浏览器都支持该机制。 对于服务端的支持,开发者可以阅读补充材料 cross-origin sharing from a server perspective (with PHP code snippets) 。
跨域资源共享标准( cross-origin sharing standard )允许在下列场景中使用跨域 HTTP 请求:
- 前文提到的由 XMLHttpRequest 或 Fetch 发起的跨域 HTTP 请求。
- Web 字体 (CSS 中通过 @font-face 使用跨域字体资源), 因此,网站就可以发布 TrueType 字体资源,并只允许已授权网站进行跨站调用。
- WebGL 贴图
- 使用 drawImage 将 Images/video 画面绘制到 canvas
- 样式表(使用 CSSOM)
- Scripts (未处理的异常)
本文概述了跨域资源共享机制及其所涉及的 HTTP 首部字段。
概述
跨域资源共享标准新增了一组 HTTP 首部字段,允许服务器声明哪些源站有权限访问哪些资源。另外,规范要求,对那些可能对服务器数据产生副作用的 HTTP 请求方法(特别是 GET 以外的 HTTP 请求,或者搭配某些 MIME 类型的 POST 请求),浏览器必须首先使用 OPTIONS 方法发起一个预检请求(preflight request),从而获知服务端是否允许该跨域请求。服务器确认允许之后,才发起实际的 HTTP 请求。在预检请求的返回中,服务器端也可以通知客户端,是否需要携带身份凭证(包括 Cookies 和 HTTP 认证相关数据)。
接下来的内容将讨论相关场景,并剖析该机制所涉及的 HTTP 首部字段。
若干访问控制场景
这里,我们使用三个场景来解释跨域资源共享机制的工作原理。这些例子都使用 XMLHttpRequest 对象。
本文中的 JavaScript 代码片段都可以从 http://arunranga.com/examples/access-control/ 获得。另外,使用支持跨域 XMLHttpRequest 的浏览器访问该地址,可以看到代码的实际运行结果。
关于服务端对跨域资源共享的支持的讨论,请参见这篇文章: Server-Side_Access_Control (CORS)。
简单请求
某些请求不会触发 CORS 预检请求。本文称这样的请求为“简单请求”,请注意,该术语并不属于 Fetch (其中定义了 CORS)规范。若请求满足所有下述条件,则该请求可视为“简单请求”:
- 使用下列方法之一:
- Fetch 规范定义了对 CORS 安全的首部字段集合,不得人为设置该集合之外的其他首部字段。该集合为:
- Accept
- Accept-Language
- Content-Language
- Content-Type (需要注意额外的限制)
- DPR
- Downlink
- Save-Data
- Viewport-Width
- Width
-
Content-Type 的值属于下列之一:
- application/x-www-form-urlencoded
- multipart/form-data
- text/plain
注意: 这些跨域请求与浏览器发出的其他跨域请求并无二致。如果服务器未返回正确的响应首部,则请求方不会收到任何数据。因此,那些不允许跨域请求的网站无需为这一新的 HTTP 访问控制特性担心。
注意: WebKit Nightly 和 Safari Technology Preview 为Accept, Accept-Language, 和 Content-Language 首部字段的值添加了额外的限制。如果这些首部字段的值是“非标准”的,WebKit/Safari 就不会将这些请求视为“简单请求”。WebKit/Safari 并没有在文档中列出哪些值是“非标准”的,不过我们可以在这里找到相关讨论:Require preflight for non-standard CORS-safelisted request headers Accept, Accept-Language, and Content-Language, Allow commas in Accept, Accept-Language, and Content-Language request headers for simple CORS, and Switch to a blacklist model for restricted Accept headers in simple CORS requests。其它浏览器并不支持这些额外的限制,因为它们不属于规范的一部分。
比如说,假如站点 http://foo.example 的网页应用想要访问 http://bar.other 的资源。http://foo.example 的网页中可能包含类似于下面的 JavaScript 代码:
var invocation = new XMLHttpRequest();
var url = 'http://bar.other/resources/public-data/';
function callOtherDomain() {
if(invocation) {
invocation.open('GET', url, true);
invocation.onreadystatechange = handler;
invocation.send();
}
}
客户端和服务器之间使用 CORS 首部字段来处理跨域权限:
分别检视请求报文和响应报文:
GET /resources/public-data/ HTTP/1.1
Host: bar.other
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; U; Intel Mac OS X 10.5; en-US; rv:1.9.1b3pre) Gecko/20081130 Minefield/3.1b3pre
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-us,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip,deflate
Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7
Connection: keep-alive
Referer: http://foo.example/examples/access-control/simpleXSInvocation.html
Origin: http://foo.example
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 01 Dec 2008 00:23:53 GMT
Server: Apache/2.0.61
Access-Control-Allow-Origin: *
Keep-Alive: timeout=2, max=100
Connection: Keep-Alive
Transfer-Encoding: chunked
Content-Type: application/xml
[XML Data]
第 1~10 行是请求首部。第10行 的请求首部字段 Origin 表明该请求来源于 http://foo.exmaple。
第 13~22 行是来自于 http://bar.other 的服务端响应。响应中携带了响应首部字段 Access-Control-Allow-Origin(第 16 行)。使用 Origin 和 Access-Control-Allow-Origin 就能完成最简单的访问控制。本例中,服务端返回的 Access-Control-Allow-Origin: * 表明,该资源可以被任意外域访问。如果服务端仅允许来自 http://foo.example 的访问,该首部字段的内容如下:
Access-Control-Allow-Origin: http://foo.example
现在,除了 http://foo.example,其它外域均不能访问该资源(该策略由请求首部中的 ORIGIN 字段定义,见第10行)。Access-Control-Allow-Origin 应当为 * 或者包含由 Origin 首部字段所指明的域名。
预检请求
与前述简单请求不同,“需预检的请求”要求必须首先使用 OPTIONS 方法发起一个预检请求到服务器,以获知服务器是否允许该实际请求。"预检请求“的使用,可以避免跨域请求对服务器的用户数据产生未预期的影响。
当请求满足下述任一条件时,即应首先发送预检请求:
- 使用了下面任一 HTTP 方法:
- PUT
- DELETE
- CONNECT
- OPTIONS
- TRACE
- PATCH
- 人为设置了对 CORS 安全的首部字段集合之外的其他首部字段。该集合为:
- Accept
- Accept-Language
- Content-Language
- Content-Type (but note the additional requirements below)
- DPR
- Downlink
- Save-Data
- Viewport-Width
- Width
-
Content-Type 的值不属于下列之一:
- application/x-www-form-urlencoded
- multipart/form-data
- text/plain
注意: WebKit Nightly 和 Safari Technology Preview 为Accept, Accept-Language, 和 Content-Language 首部字段的值添加了额外的限制。如果这些首部字段的值是“非标准”的,WebKit/Safari 就不会将这些请求视为“简单请求”。WebKit/Safari 并没有在文档中列出哪些值是“非标准”的,不过我们可以在这里找到相关讨论:Require preflight for non-standard CORS-safelisted request headers Accept, Accept-Language,and Content-Language, Allow commas in Accept, Accept-Language, and Content-Language request headers for simple CORS, and Switch to a blacklist model for restricted Accept headers in simple CORS requests。其它浏览器并不支持这些额外的限制,因为它们不属于规范的一部分。
如下是一个需要执行预检请求的 HTTP 请求:
var invocation = new XMLHttpRequest();
var url = 'http://bar.other/resources/post-here/';
var body = '<?xml version="1.0"?><person><name>Arun</name></person>';
function callOtherDomain(){
if(invocation)
{
invocation.open('POST', url, true);
invocation.setRequestHeader('X-PINGOTHER', 'pingpong');
invocation.setRequestHeader('Content-Type', 'application/xml');
invocation.onreadystatechange = handler;
invocation.send(body);
}
}
......
上面的代码使用 POST 请求发送一个 XML 文档,该请求包含了一个自定义的请求首部字段(X-PINGOTHER: pingpong)。另外,该请求的 Content-Type 为 application/xml。因此,该请求需要首先发起“预检请求”。
OPTIONS /resources/post-here/ HTTP/1.1
Host: bar.other
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; U; Intel Mac OS X 10.5; en-US; rv:1.9.1b3pre) Gecko/20081130 Minefield/3.1b3pre
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-us,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip,deflate
Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7
Connection: keep-alive
Origin: http://foo.example
Access-Control-Request-Method: POST
Access-Control-Request-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type
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://foo.example
Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS
Access-Control-Allow-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type
Access-Control-Max-Age: 86400
Vary: Accept-Encoding, Origin
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 0
Keep-Alive: timeout=2, max=100
Connection: Keep-Alive
Content-Type: text/plain
预检请求完成之后,发送实际请求:
POST /resources/post-here/ HTTP/1.1
Host: bar.other
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; U; Intel Mac OS X 10.5; en-US; rv:1.9.1b3pre) Gecko/20081130 Minefield/3.1b3pre
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-us,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip,deflate
Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7
Connection: keep-alive
X-PINGOTHER: pingpong
Content-Type: text/xml; charset=UTF-8
Referer: http://foo.example/examples/preflightInvocation.html
Content-Length: 55
Origin: http://foo.example
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
<?xml version="1.0"?><person><name>Arun</name></person>
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 01 Dec 2008 01:15:40 GMT
Server: Apache/2.0.61 (Unix)
Access-Control-Allow-Origin: http://foo.example
Vary: Accept-Encoding, Origin
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 235
Keep-Alive: timeout=2, max=99
Connection: Keep-Alive
Content-Type: text/plain
[Some GZIP'd payload]
浏览器检测到,从 JavaScript 中发起的请求需要被预检。从上面的报文中,我们看到,第 1~12 行发送了一个使用 OPTIONS 方法的“预检请求”。 OPTIONS 是 HTTP/1.1 协议中定义的方法,用以从服务器获取更多信息。该方法不会对服务器资源产生影响。 预检请求中同时携带了下面两个首部字段:
Access-Control-Request-Method: POST
Access-Control-Request-Headers: X-PINGOTHER
首部字段 Access-Control-Request-Method 告知服务器,实际请求将使用 POST 方法。
首部字段 Access-Control-Request-Headers 告知服务器,实际请求将携带两个自定义请求首部字段:X-PINGOTHER 与 Content-Type。服务器据此决定,该实际请求是否被允许。
第14~26 行为预检请求的响应,表明服务器将接受后续的实际请求。重点看第 17~20 行:
Access-Control-Allow-Origin: http://foo.example
Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS
Access-Control-Allow-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type
Access-Control-Max-Age: 86400
首部字段 Access-Control-Allow-Methods 表明服务器允许客户端使用 POST, GET 和 OPTIONS 方法发起请求。该字段与 HTTP/1.1 Allow: response header 类似,但仅限于在需要访问控制的场景中使用。
首部字段 Access-Control-Allow-Headers 表明服务器允许请求中携带字段 X-PINGOTHER 与 Content-Type。与 Access-Control-Allow-Methods 一样,Access-Control-Allow-Headers 的值为逗号分割的列表。
最后,首部字段 Access-Control-Max-Age 表明该响应的有效时间为 86400 秒,也就是 24 小时。在有效时间内,浏览器无须为同一请求再次发起预检请求。请注意,浏览器自身维护了一个最大有效时间,如果该首部字段的值超过了最大有效时间,将不会生效。
预检请求与重定向
大多数浏览器不支持针对于预检请求的重定向。如果一个预检请求发生了重定向,浏览器将报告错误:
The request was redirected to 'https://example.com/foo', which is disallowed for cross-origin requests that require preflight
Request requires preflight, which is disallowed to follow cross-origin redirect
CORS 最初要求该行为,不过在后续的修订中废弃了这一要求。
在浏览器的实现跟上规范之前,有两种方式规避上述报错行为:
- 在服务端去掉对预检请求的重定向;
- 将实际请求变成一个简单请求。
如果上面两种方式难以做到,我们仍有其他办法:
- 使用简单请求模拟预检请求,用以探查预检请求是否重定向到其他 URL(使用 Response.url 或 XHR.responseURL);
- 向上一步中获得的 URL 发起请求。
不过,如果请求由于缺失 Authorization 字段而引起一个预检请求,则这一方法将无法使用。这种情况只能由服务端进行更改。
附带身份凭证的请求
Fetch 与 CORS 的一个有趣的特性是,可以基于 HTTP cookies 和 HTTP 认证信息发送身份凭证。一般而言,对于跨域 XMLHttpRequest 或 Fetch 请求,浏览器不会发送身份凭证信息。如果要发送凭证信息,需要设置 XMLHttpRequest 的某个特殊标志位。
本例中,http://foo.example 的某脚本向 http://bar.other 发起一个GET 请求,并设置 Cookies:
var invocation = new XMLHttpRequest();
var url = 'http://bar.other/resources/credentialed-content/';
function callOtherDomain(){
if(invocation) {
invocation.open('GET', url, true);
invocation.withCredentials = true;
invocation.onreadystatechange = handler;
invocation.send();
}
}
第 7 行将 XMLHttpRequest 的 withCredentials 标志设置为 true,从而向服务器发送 Cookies。因为这是一个简单 GET 请求,所以浏览器不会对其发起“预检请求”。但是,如果服务器端的响应中未携带 Access-Control-Allow-Credentials: true ,浏览器将不会把响应内容返回给请求的发送者。
客户端与服务器端交互示例如下:
GET /resources/access-control-with-credentials/ HTTP/1.1
Host: bar.other
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; U; Intel Mac OS X 10.5; en-US; rv:1.9.1b3pre) Gecko/20081130 Minefield/3.1b3pre
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-us,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip,deflate
Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7
Connection: keep-alive
Referer: http://foo.example/examples/credential.html
Origin: http://foo.example
Cookie: pageAccess=2
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 01 Dec 2008 01:34:52 GMT
Server: Apache/2.0.61 (Unix) PHP/4.4.7 mod_ssl/2.0.61 OpenSSL/0.9.7e mod_fastcgi/2.4.2 DAV/2 SVN/1.4.2
X-Powered-By: PHP/5.2.6
Access-Control-Allow-Origin: http://foo.example
Access-Control-Allow-Credentials: true
Cache-Control: no-cache
Pragma: no-cache
Set-Cookie: pageAccess=3; expires=Wed, 31-Dec-2008 01:34:53 GMT
Vary: Accept-Encoding, Origin
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 106
Keep-Alive: timeout=2, max=100
Connection: Keep-Alive
Content-Type: text/plain
[text/plain payload]
即使第 11 行指定了 Cookie 的相关信息,但是,如果 bar.other 的响应中缺失 Access-Control-Allow-Credentials: true(第 19 行),则响应内容不会返回给请求的发起者。
附带身份凭证的请求与通配符
对于附带身份凭证的请求,服务器不得设置 Access-Control-Allow-Origin 的值为“*”。
这是因为请求的首部中携带了 Cookie 信息,如果 Access-Control-Allow-Origin 的值为“*”,请求将会失败。而将 Access-Control-Allow-Origin 的值设置为 http://foo.example,则请求将成功执行。
另外,响应首部中也携带了 Set-Cookie 字段,尝试对 Cookie 进行修改。如果操作失败,将会抛出异常。
HTTP 响应首部字段
本节列出了规范所定义的响应首部字段。上一小节中,我们已经看到了这些首部字段在实际场景中是如何工作的。
Access-Control-Allow-Origin
响应首部中可以携带一个 Access-Control-Allow-Origin 字段,其语法如下:
Access-Control-Allow-Origin: <origin> | *
其中,origin 参数的值指定了允许访问该资源的外域 URI。对于不需要携带身份凭证的请求,服务器可以指定该字段的值为通配符,表示允许来自所有域的请求。
例如,下面的字段值将允许来自 http://mozilla.com 的请求:
Access-Control-Allow-Origin: http://mozilla.com
如果服务端指定了具体的域名而非“*”,那么响应首部中的 Vary 字段的值必须包含 Origin。这将告诉客户端:服务器对不同的源站返回不同的内容。
Access-Control-Expose-Headers
Access-Control-Expose-Headers 首部字段指定了服务端允许的首部字段集合。
Access-Control-Expose-Headers: X-My-Custom-Header, X-Another-Custom-Header
服务器允许请求中携带 X-My-Custom-Header 和 X-Another-Custom-Header 这两个字段。
Access-Control-Max-Age
Access-Control-Max-Age 首部字段指明了预检请求的响应的有效时间。
Access-Control-Max-Age: <delta-seconds>
delta-seconds 表示该响应在多少秒内有效。
Access-Control-Allow-Credentials
Access-Control-Allow-Credentials 首部字段用于预检请求的响应,表明服务器是否允许 credentials 标志设置为 true 的请求。请注意:简单 GET 请求不会被预检;如果对此类请求的响应中不包含该字段,浏览器不会将响应返回给请求的调用者。
Access-Control-Allow-Credentials: true
上文已经讨论了附带身份凭证的请求。
Access-Control-Allow-Methods
Access-Control-Allow-Methods 首部字段用于预检请求的响应。其指明了实际请求所允许使用的 HTTP 方法。
Access-Control-Allow-Methods: <method>[, <method>]*
相关示例见这里。
Access-Control-Allow-Headers
Access-Control-Allow-Headers 首部字段用于预检请求的响应。其指明了实际请求中允许携带的首部字段。
Access-Control-Allow-Headers: <field-name>[, <field-name>]*
HTTP 请求首部字段
本节列出了可用于发起跨域请求的首部字段。请注意,这些首部字段无须手动设置。 当开发者使用 XMLHttpRequest 对象发起跨域请求时,它们已经被设置就绪。
Origin
Origin 首部字段表明预检请求或实际请求的源站。
Origin: <origin>
origin 参数的值为源站 URI。它不包含任何路径信息,只是服务器名称。
Note: 有时候将该字段的值设置为空字符串是有用的,例如,当源站是一个 data URL 时。
注意,不管是否为跨域请求,ORIGIN 字段总是被发送。
Access-Control-Request-Method
Access-Control-Request-Method 首部字段用于预检请求。其作用是,将实际请求所使用的 HTTP 方法告诉服务器。
Access-Control-Request-Method: <method>
相关示例见这里。
Access-Control-Request-Headers
Access-Control-Request-Headers 首部字段用于预检请求。其作用是,将实际请求所携带的首部字段告诉服务器。
Access-Control-Request-Headers: <field-name>[, <field-name>]*
相关示例见这里。
规范
Specification | Status | Comment |
---|---|---|
Fetch CORS | Living Standard | New definition; supplants CORS specification. |
CORS | Recommendation | Initial definition. |