打破iframe安全限制的3种方案

一.从 iframe 说起

利用iframe能够嵌入第三方页面，例如：

<iframe style="width: 800px; height: 600px;" src="https://www.baidu.com"/>

然而，并非所有第三方页面都能够通过iframe嵌入：

<iframe style="width: 800px; height: 600px;" src="https://github.com/join"/>

Github 登录页并没有像百度首页一样乖乖显示到iframe里，并且在 Console 面板输出了一行错误：

Refused to display ‘https://github.com/join’ in a frame because an ancestor violates the following Content Security Policy directive: “frame-ancestors ‘none'”.

这是为什么呢？

二.点击劫持与安全策略

没错，禁止页面被放在iframe里加载主要是为了防止点击劫持（Clickjacking）：

具体的，对于点击劫持，主要有 3 项应对措施：

CSP（Content Security Policy，即内容安全策略）
X-Frame-Options
framekiller

服务端通过设置 HTTP 响应头来声明 CSP 和X-Frame-Options，例如：

# 不允许被嵌入，包括<frame>, <iframe>, <object>, <embed> 和 <applet>
Content-Security-Policy: frame-ancestors 'none'
# 只允许被同源的页面嵌入
Content-Security-Policy: frame-ancestors 'self'
# 只允许被白名单内的页面嵌入
Content-Security-Policy: frame-ancestors www.example.com

# 不允许被嵌入，包括<frame>, <iframe>, <embed> 和 <object>
X-Frame-Options: deny
# 只允许被同源的页面嵌入
X-Frame-Options: sameorigin
# （已废弃）只允许被白名单内的页面嵌入
X-Frame-Options: allow-from www.example.com

P.S.同源是指协议、域名、端口号都完全相同，见Same-origin policy

P.S.另外，还有个与frame-ancestors长得很像的frame-src，但二者作用相反，后者用来限制当前页面中的<iframe>与<frame>所能加载的内容来源

至于 framekiller，则是在客户端执行一段 JavaScript，从而反客为主：

// 原版
<script>
if(top != self) top.location.replace(location);
</script>

// 增强版
<style> html{display:none;} </style>
<script>
if(self == top) {
  document.documentElement.style.display = 'block';
} else {
  top.location = self.location;
}
</script>

而 Github 登录页，同时设置了 CSP 和X-Frame-Options响应头：

Content-Security-Policy: frame-ancestors 'none';
X-Frame-Options: deny

因此无法通过iframe嵌入，那么，有办法打破这些限制吗？

三.思路

既然主要限制来自 HTTP 响应头，那么至少有两种思路：

篡改响应头，使之满足iframe安全限制
不直接加载源内容，绕过iframe安全限制

在资源响应到达终点之前的任意环节，拦截下来并改掉 CSP 与X-Frame-Options，比如在客户端收到响应时拦截篡改，或由代理服务转发篡改

而另一种思路很有意思，借助Chrome Headless加载源内容，转换为截图展示到iframe中。例如Browser Preview for VS Code：

Browser Preview is powered by Chrome Headless, and works by starting a headless Chrome instance in a new process. This enables a secure way to render web content inside VS Code, and enables interesting features such as in-editor debugging and more!

也就是说，通过 Chrome 正常加载页面，再将内容截图放到iframe里，因而不受上述（包括 framekiller 在内的）安全策略的限制。但这种方案也并非完美，存在另一些问题：

全套交互事件都需要适配支持，例如双击、拖拽
部分功能受限，例如无法拷贝文本，不支持播放音频等

四.解决方案

客户端拦截

Service Worker

要拦截篡改 HTTP 响应，最先想到的，自然是 Service Worker（一种Web Worker）：

A service worker is an event-driven worker registered against an origin and a path. It takes the form of a JavaScript file that can control the web-page/site that it is associated with, intercepting and modifying navigation and resource requests.

（摘自Service Worker API）

// 1.注册Service Worker
navigator.serviceWorker.register('./sw-proxy.js');

// 2.拦截请求（sw-proxy.js）
self.addEventListener('fetch', async (event) => {
  const {request} = event;
  let response = await fetch(request);
  // 3.重新构造Response
  response = new Response(response.body, response)
  // 4.篡改响应头
  response.headers.delete('Content-Security-Policy');
  response.headers.delete('X-Frame-Options');

  event.respondWith(Promise.resolve(originalResponse));
});

注意，Fetch Response 不允许直接修改请求头，需要重新构造一个，见Alter Headers

P.S.完整实现案例，可参考DannyMoerkerke/sw-proxy

WebRequest

如果是在 Electron 环境，还可以借助WebRequest API来拦截并篡改响应：

const { session } = require('electron')

session.defaultSession.webRequest.onHeadersReceived((details, callback) => {
  callback({
    responseHeaders: {
      ...details.responseHeaders,
      'Content-Security-Policy': ['default-src \'none\'']
    }
  })
})

（摘自CSP HTTP Header）

但与 Service Worker 类似，WebRequest 同样依赖客户端环境，而出于安全性考虑，这些能力在一些环境下会被禁掉，此时就需要从服务端寻找出路，比如通过代理服务转发

代理服务转发

基本思路是通过代理服务转发源请求和响应，在转发过程中修改响应头甚至响应体

具体实现上，分为 2 步：

创建代理服务，篡改响应头字段
客户端请求代理服务

以为 HTTPS 为例，代理服务简单实现如下：

const https = require("https");
const querystring = require("querystring");
const url = require("url");

const port = 10101;
// 1.创建代理服务
https.createServer(onRequest).listen(port);

function onRequest(req, res) {
  const originUrl = url.parse(req.url);
  const qs = querystring.parse(originUrl.query);
  const targetUrl = qs["target"];
  const target = url.parse(targetUrl);

  const options = {
    hostname: target.hostname,
    port: 80,
    path: url.format(target),
    method: "GET"
  };

  // 2.代发请求
  const proxy = https.request(options, _res => {
    // 3.修改响应头
    const fieldsToRemove = ["x-frame-options", "content-security-policy"];
    Object.keys(_res.headers).forEach(field => {
      if (!fieldsToRemove.includes(field.toLocaleLowerCase())) {
        res.setHeader(field, _res.headers[field]);
      }
    });
    _res.pipe(res, {
      end: true
    });
  });
  req.pipe(proxy, {
    end: true
  });
}

客户端iframe不再直接请求源资源，而是通过代理服务去取：

<iframe style="width: 400px; height: 300px;" src="http://localhost:10101/?target=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fjoin"/>

如此这般，Github 登录页就能在iframe里乖乖显示出来了：

iframe github login

参考资料