预测最近面试会考 Cookie 的 SameSite 属性

前言

2 月份发布的 Chrome 80 版本中默认屏蔽了第三方的 Cookie，在灰度期间，就导致了阿里系的很多应用都产生了问题，为此还专门成立了小组，推动各 BU 进行改造，目前阿里系基本已经改造完成。所有的前端团队估计都收到过通知，也着实加深了一把大家对于 Cookie 的理解，所以很可能就此出个面试题，而即便不是面试题，当问到 HTTP 相关内容的时候，不妨也扯到这件事情来，一能表明你对前端时事的跟进，二还能借此引申到前端安全方面的内容，为你的面试加分。

所以本文就给大家介绍一下浏览器的 Cookie 以及这个"火热"的 SameSite 属性。

HTTP

一般我们都会说 “HTTP 是一个无状态的协议”，不过要注意这里的 HTTP 其实是指 HTTP 1.x，而所谓无状态协议，简单的理解就是即使同一个客户端连续两次发送请求给服务器，服务器也识别不出这是同一个客户端发送的请求，这导致的问题就比如你加了一个商品到购物车中，但因为识别不出是同一个客户端，你刷新下页面就没有了……

Cookie

为了解决 HTTP 无状态导致的问题，后来出现了 Cookie。不过这样说可能会让你产生一些误解，首先无状态并不是不好，有优点，但也会导致一些问题。而 Cookie 的存在也不是为了解决通讯协议无状态的问题，只是为了解决客户端与服务端会话状态的问题，这个状态是指后端服务的状态而非通讯协议的状态。

Cookie 介绍

那我们来看下 Cookie，引用下维基百科：

Cookie（复数形态Cookies），类型为「小型文本文件」，指某些网站为了辨别用户身份而储存在用户本地终端上的数据。

作为一段一般不超过 4KB 的小型文本数据，它由一个名称（Name）、一个值（Value）和其它几个用于控制 Cookie 有效期、安全性、使用范围的可选属性组成，这些涉及的属性我们会在后面会介绍。

Cookie 的查看

我们可以在浏览器的开发者工具中查看到当前页面的 Cookie：

尽管我们在浏览器里查看到了 Cookie，这并不意味着 Cookie 文件只是存放在浏览器里的。实际上，Cookies 相关的内容还可以存在本地文件里，就比如说 Mac 下的 Chrome，存放目录就是~/Library/Application Support/Google/Chrome/Default，里面会有一个名为 Cookies 的数据库文件，你可以使用 sqlite 软件打开它：

存放在本地的好处就在于即使你关闭了浏览器，Cookie 依然可以生效。

Cookie 的设置

那 Cookie 是怎么设置的呢？简单来说就是

1. 客户端发送 HTTP 请求到服务器
2. 当服务器收到 HTTP 请求时，在响应头里面添加一个 Set-Cookie 字段
3. 浏览器收到响应后保存下 Cookie
4. 之后对该服务器每一次请求中都通过 Cookie 字段将 Cookie 信息发送给服务器。

我们以https://main.m.taobao.com/为例来看下这个过程：

我们在请求返回的 Response Headers 可以看到 Set-Cookie 字段：

然后我们查看下 Cookie：

我们刷新一遍页面，再看下这个请求，可以在 Request Headers 看到 cookie 字段：

Cookies 的属性

在下面这张图里我们可以看到 Cookies 相关的一些属性：

这里主要说一些大家可能没有注意的点：

Name/Value

用 JavaScript 操作 Cookie 的时候注意对 Value 进行编码处理。

Expires

Expires 用于设置 Cookie 的过期时间。比如：

Set-Cookie: id=a3fWa; Expires=Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT;

当 Expires 属性缺省时，表示是会话性 Cookie，像上图 Expires 的值为 Session，表示的就是会话性 Cookie。当为会话性 Cookie 的时候，值保存在客户端内存中，并在用户关闭浏览器时失效。需要注意的是，有些浏览器提供了会话恢复功能，这种情况下即使关闭了浏览器，会话期 Cookie 也会被保留下来，就好像浏览器从来没有关闭一样。

与会话性 Cookie 相对的是持久性 Cookie，持久性 Cookies 会保存在用户的硬盘中，直至过期或者清除 Cookie。这里值得注意的是，设定的日期和时间只与客户端相关，而不是服务端。

Max-Age

Max-Age 用于设置在 Cookie 失效之前需要经过的秒数。比如：

Set-Cookie: id=a3fWa; Max-Age=604800;

Max-Age 可以为正数、负数、甚至是 0。

如果 max-Age 属性为正数时，浏览器会将其持久化，即写到对应的 Cookie 文件中。

当 max-Age 属性为负数，则表示该 Cookie 只是一个会话性 Cookie。

当 max-Age 为 0 时，则会立即删除这个 Cookie。

假如 Expires 和 Max-Age 都存在，Max-Age 优先级更高。

Domain

Domain 指定了 Cookie 可以送达的主机名。假如没有指定，那么默认值为当前文档访问地址中的主机部分（但是不包含子域名）。

像淘宝首页设置的 Domain 就是 .taobao.com，这样无论是a.taobao.com还是b.taobao.com都可以使用 Cookie。

在这里注意的是，不能跨域设置 Cookie，比如阿里域名下的页面把 Domain 设置成百度是无效的：

Set-Cookie: qwerty=219ffwef9w0f; Domain=baidu.com; Path=/; Expires=Wed, 30 Aug 2020 00:00:00 GMT

Path

Path 指定了一个 URL 路径，这个路径必须出现在要请求的资源的路径中才可以发送 Cookie 首部。比如设置Path=/docs，/docs/Web/下的资源会带 Cookie 首部，/test则不会携带 Cookie 首部。

Domain 和 Path 标识共同定义了 Cookie 的作用域：即 Cookie 应该发送给哪些 URL。

Secure属性

标记为 Secure 的 Cookie 只应通过被HTTPS协议加密过的请求发送给服务端。使用 HTTPS 安全协议，可以保护 Cookie 在浏览器和 Web 服务器间的传输过程中不被窃取和篡改。

HTTPOnly

设置 HTTPOnly 属性可以防止客户端脚本通过 document.cookie 等方式访问 Cookie，有助于避免 XSS 攻击。

SameSite

SameSite 是最近非常值得一提的内容，因为 2 月份发布的 Chrome80 版本中默认屏蔽了第三方的 Cookie，这会导致阿里系的很多应用都产生问题，为此还专门成立了问题小组，推动各 BU 进行改造。

作用

我们先来看看这个属性的作用：

SameSite 属性可以让 Cookie 在跨站请求时不会被发送，从而可以阻止跨站请求伪造攻击（CSRF）。

属性值

SameSite 可以有下面三种值：

1. Strict仅允许一方请求携带 Cookie，即浏览器将只发送相同站点请求的 Cookie，即当前网页 URL 与请求目标 URL 完全一致。
2. Lax允许部分第三方请求携带 Cookie
3. None无论是否跨站都会发送 Cookie

之前默认是 None 的，Chrome80 后默认是 Lax。

跨域和跨站

首先要理解的一点就是跨站和跨域是不同的。同站(same-site)/跨站(cross-site)」和第一方(first-party)/第三方(third-party)是等价的。但是与浏览器同源策略（SOP）中的「同源(same-origin)/跨域(cross-origin)」是完全不同的概念。

同源策略的同源是指两个 URL 的协议/主机名/端口一致。例如，https://www.taobao.com/pages/...，它的协议是 https，主机名是www.taobao.com，端口是 443。

同源策略作为浏览器的安全基石，其「同源」判断是比较严格的，相对而言，Cookie中的「同站」判断就比较宽松：只要两个 URL 的 eTLD+1 相同即可，不需要考虑协议和端口。其中，eTLD 表示有效顶级域名，注册于 Mozilla 维护的公共后缀列表（Public Suffix List）中，例如，.com、.co.uk、.github.io 等。eTLD+1 则表示，有效顶级域名+二级域名，例如taobao.com等。

举几个例子，www.taobao.com和www.baidu.com是跨站，www.a.taobao.com和www.b.taobao.com是同站，a.github.io和b.github.io是跨站(注意是跨站)。

改变

接下来看下从 None 改成 Lax 到底影响了哪些地方的 Cookies 的发送？直接来一个图表：

从上图可以看出，对大部分 web 应用而言，Post 表单，iframe，AJAX，Image 这四种情况从以前的跨站会发送三方 Cookie，变成了不发送。

Post表单：应该的，学 CSRF 总会举表单的例子。

iframe：iframe 嵌入的 web 应用有很多是跨站的，都会受到影响。

AJAX：可能会影响部分前端取值的行为和结果。

Image：图片一般放 CDN，大部分情况不需要 Cookie，故影响有限。但如果引用了需要鉴权的图片，可能会受到影响。

除了这些还有 script 的方式，这种方式也不会发送 Cookie，像淘宝的大部分请求都是 jsonp，如果涉及到跨站也有可能会被影响。

问题

我们再看看会出现什么的问题？举几个例子：

1. 天猫和飞猪的页面靠请求淘宝域名下的接口获取登录信息，由于 Cookie 丢失，用户无法登录，页面还会误判断成是由于用户开启了浏览器的“禁止第三方 Cookie”功能导致而给与错误的提示
2. 淘宝部分页面内嵌支付宝确认付款和确认收货页面、天猫内嵌淘宝的登录页面等，由于 Cookie 失效，付款、登录等操作都会失败
3. 阿里妈妈在各大网站比如今日头条，网易，微博等投放的广告，也是用 iframe 嵌入的，没有了 Cookie，就不能准确的进行推荐
4. 一些埋点系统会把用户 id 信息埋到 Cookie 中，用于日志上报，这种系统一般走的都是单独的域名，与业务域名分开，所以也会受到影响。
5. 一些用于防止恶意请求的系统，对判断为恶意请求的访问会弹出验证码让用户进行安全验证，通过安全验证后会在请求所在域种一个Cookie，请求中带上这个Cookie之后，短时间内不再弹安全验证码。在Chrome80以上如果因为Samesite的原因请求没办法带上这个Cookie，则会出现一直弹出验证码进行安全验证。
6. 天猫商家后台请求了跨域的接口，因为没有 Cookie，接口不会返回数据
7. ……

如果不解决，影响的系统其实还是很多的……

解决

解决方案就是设置 SameSite 为 none。

以 Adobe 网站为例：https://www.adobe.com/sea/，查看请求可以看到：

不过也会有两点要注意的地方：

1. HTTP 接口不支持 SameSite=none

如果你想加 SameSite=none 属性，那么该 Cookie 就必须同时加上 Secure 属性，表示只有在 HTTPS 协议下该 Cookie 才会被发送。

1. 需要 UA 检测，部分浏览器不能加 SameSite=none

IOS 12 的 Safari 以及老版本的一些 Chrome 会把 SameSite=none 识别成 SameSite=Strict，所以服务端必须在下发 Set-Cookie 响应头时进行 User-Agent 检测，对这些浏览器不下发 SameSite=none 属性

Cookie 的作用

Cookie 主要用于以下三个方面：

1. 会话状态管理（如用户登录状态、购物车、游戏分数或其它需要记录的信息）
2. 个性化设置（如用户自定义设置、主题等）
3. 浏览器行为跟踪（如跟踪分析用户行为等）

Cookie 的缺点

如果被问到话，可以从大小、安全、增加请求大小等方面回答。

参考

1. MDN
2. HTTP是一个无状态的协议。这句话里的无状态是什么意思？ - 灵剑的回答 - 知乎
3. Chrome 80.0中将SameSite的默认值设为Lax,对现有的Cookie使用有什么影响? - 紫云飞的回答 - 知乎
4. 一些内部文章

各种系列

各种系列文章目录地址：https://github.com/mqyqingfeng/Blog

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