跨域脚本攻击 XSS 是最常见、危害最大的网页安全漏洞。
为了防止它们，要采取很多编程措施，非常麻烦。很多人提出，能不能根本上解决问题，浏览器自动禁止外部注入恶意脚本？
这就是”网页安全政策”（Content Security Policy，缩写 CSP）的来历。本文详细介绍如何使用 CSP 防止 XSS 攻击。
一、简介
CSP 的实质就是白名单制度，开发者明确告诉客户端，哪些外部资源可以加载和执行，等同于提供白名单。它的实现和执行全部由浏览器完成，开发者只需提供配置。
CSP 大大增强了网页的安全性。攻击者即使发现了漏洞，也没法注入脚本，除非还控制了一台列入了白名单的可信主机。
两种方法可以启用 CSP。一种是通过 HTTP 头信息的 Content-Security-Policy 的字段。
1 | Content-Security-Policy: script-src 'self'; object-src 'none'; |
另一种是通过网页的 <meta> 标签。
1 | <meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="script-src 'self'; object-src 'none'; style-src cdn.example.org third-party.org; child-src https:"> |
上面代码中，CSP 做了如下配置。
- 脚本：只信任当前域名
- 样式表：只信任cdn.example.org和third-party.org
- 框架（frame）：必须使用HTTPS协议加载
- 其他资源：没有限制
启用后，不符合 CSP 的外部资源就会被阻止加载。
Chrome 的报错信息。
Firefox 的报错信息。
二、限制选项
CSP 提供了很多限制选项，涉及安全的各个方面。
2.1 资源加载限制
以下选项限制各类资源的加载。
- script-src：外部脚本
- style-src：样式表
- img-src：图像
- media-src：媒体文件（音频和视频）
- font-src：字体文件
- object-src：插件（比如 Flash）
- child-src：框架
- frame-ancestors：嵌入的外部资源（比如 <frame>、<iframe>、<embed> 和 <applet>）
- connect-src：HTTP 连接（通过 XHR、WebSockets、EventSource等）
- worker-src：worker 脚本
- manifest-src：manifest 文件
2.2 default-src
default-src 用来设置上面各个选项的默认值。
1 | Content-Security-Policy: default-src 'self' |
上面代码限制所有的外部资源，都只能从当前域名加载。
如果同时设置某个单项限制（比如 font-src）和 default-src，前者会覆盖后者，即字体文件会采用 font-src 的值，其他资源依然采用 default-src 的值。
2.3 URL 限制
有时，网页会跟其他 URL 发生联系，这时也可以加以限制。
1 | frame-ancestors：限制嵌入框架的网页 |
2.4 其他限制
其他一些安全相关的功能，也放在了 CSP 里面。
- block-all-mixed-content：HTTPS 网页不得加载 HTTP 资源（浏览器已经默认开启）
- upgrade-insecure-requests：自动将网页上所有加载外部资源的 HTTP 链接换成 HTTPS 协议
- plugin-types：限制可以使用的插件格式
- sandbox：浏览器行为的限制，比如不能有弹出窗口等。
2.5 report-uri
有时，我们不仅希望防止 XSS，还希望记录此类行为。report-uri 就用来告诉浏览器，应该把注入行为报告给哪个网址。
1 | Content-Security-Policy: default-src 'self'; ...; report-uri /my_amazing_csp_report_parser; |
上面代码指定，将注入行为报告给 /my_amazing_csp_report_parser 这个 URL。
浏览器会使用 POST 方法，发送一个 JSON 对象，下面是一个例子。
1 | { |
三、Content-Security-Policy-Report-Only
除了 Content-Security-Policy，还有一个 Content-Security-Policy-Report-Only 字段，表示不执行限制选项，只是记录违反限制的行为。
它必须与 report-uri 选项配合使用。
1 | Content-Security-Policy-Report-Only: default-src 'self'; ...; report-uri /my_amazing_csp_report_parser; |
四、选项值
每个限制选项可以设置以下几种值，这些值就构成了白名单。
- 主机名：example.org，https://example.com:443
- 路径名：example.org/resources/js/
- 通配符：*.example.org，*://*.example.com:*（表示任意协议、任意子域名、任意端口）
- 协议名：https:、data:
- 关键字’self’：当前域名，需要加引号
- 关键字’none’：禁止加载任何外部资源，需要加引号
多个值也可以并列，用空格分隔。
1 | Content-Security-Policy: script-src 'self' https://apis.google.com |
如果同一个限制选项使用多次，只有第一次会生效。
1 | # 错误的写法 |
如果不设置某个限制选项，就是默认允许任何值。
五、script-src 的特殊值
除了常规值，script-src 还可以设置一些特殊值。注意，下面这些值都必须放在单引号里面。
- ‘unsafe-inline’：允许执行页面内嵌的 <script> 标签和事件监听函数
- unsafe-eval：允许将字符串当作代码执行，比如使用eval、setTimeout、setInterval和Function等函数。
- nonce值：每次HTTP回应给出一个授权token，页面内嵌脚本必须有这个token，才会执行
- hash值：列出允许执行的脚本代码的Hash值，页面内嵌脚本的哈希值只有吻合的情况下，才能执行。
nonce值的例子如下，服务器发送网页的时候，告诉浏览器一个随机生成的 token。
1 | Content-Security-Policy: script-src 'nonce-EDNnf03nceIOfn39fn3e9h3sdfa' |
页面内嵌脚本，必须有这个 token 才能执行。
1 | <script nonce=EDNnf03nceIOfn39fn3e9h3sdfa> |
hash值的例子如下，服务器给出一个允许执行的代码的hash值。
1 | Content-Security-Policy: script-src 'sha256-qznLcsROx4GACP2dm0UCKCzCG-HiZ1guq6ZZDob_Tng=' |
下面的代码就会允许执行，因为 hash 值相符。
1 | <script>alert('Hello, world.');</script> |
注意，计算 hash 值的时候，<script> 标签不算在内。
除了 script-src 选项，nonce 值和 hash 值还可以用在 style-src 选项，控制页面内嵌的样式表。
六、注意点
（1）script-src 和 object-src 是必设的，除非设置了 default-src。
因为攻击者只要能注入脚本，其他限制都可以规避。而 object-src 必设是因为 Flash 里面可以执行外部脚本。
（2）script-src 不能使用 unsafe-inline 关键字（除非伴随一个 nonce 值），也不能允许设置 data:URL。
下面是两个恶意攻击的例子。
1 | <img src="x" onerror="evil()" /> |
（3）必须特别注意 JSONP 的回调函数。
1 | <script src="/path/jsonp?callback=alert(document.domain)//"> |
上面的代码中，虽然加载的脚本来自当前域名，但是通过改写回调函数，攻击者依然可以执行恶意代码。
七、参考链接
[https://research.google.com/pubs/pub45542.html](CSP Is Dead, Long Live CSP!), by Lukas Weichselbaum
[http://www.html5rocks.com/en/tutorials/security/content-security-policy/](An Introduction to Content Security Policy), by Mike West