安全标头

本课属于 Coddy Node.js 学习旅程的“身份验证与安全”单元。第 20 课，共 24 课。

浏览器默认会猜测并共享信息：它们可能会把文本响应当作脚本，运行来自任何位置的脚本，并且在较旧的浏览器中，将完整的页面地址发送给其他网站。添加几个响应头就能关闭这些行为：

X-Content-Type-Options: nosniff：信任 Content-Type，绝不猜测。
Referrer-Policy: no-referrer：不要告诉其他网站是哪个页面链接到它们。
Content-Security-Policy: default-src 'self'：只从此网站加载脚本、样式和图片。

Express 还会添加 X-Powered-By: Express，这会告诉攻击者可以尝试什么。app.disable('x-powered-by') 会将其移除。一个中间件可以为每个响应设置响应头。下面这段代码会设置另外两个响应头：Strict-Transport-Security 会告知浏览器在一年内只能使用 HTTPS，而 Permissions-Policy 会关闭摄像头和麦克风。

app.use((req, res, next) => {
    res.set('Strict-Transport-Security', 'max-age=31536000');
    res.set('Permissions-Policy', 'camera=(), microphone=()');
    next();
});

挑战

简单

浏览器会进行一些猜测，攻击者可能会利用这些猜测。为每个响应发送三个标头，关闭这些猜测，并停止告知所有人你的服务器运行着哪个框架。

在 server.js 中，在所有路由之前添加一个中间件。它会在每个响应中设置这三个标头，包括状态码为 401 的错误响应：
- X-Content-Type-Options: nosniff
- Referrer-Policy: no-referrer
- Content-Security-Policy: default-src 'self'。只有 GET / 页面需要这个标头，但在每个响应中都设置它也没问题。
Express 会在每个响应中添加 X-Powered-By: Express。创建应用后立即关闭这个功能。

试试看：按“运行”。在未登录的情况下发送 GET /notes：状态码为 401。它的 Headers 选项卡会显示 X-Content-Type-Options: nosniff 和 Referrer-Policy: no-referrer，并且不会显示 X-Powered-By。发送 POST /signup，然后发送 POST /login，两次都使用 {"username": "ada", "password": "correct horse"}。然后发送 GET /：你会看到页面，其中包含相同的标头，以及 Content-Security-Policy: default-src 'self'。

亲手试试

import express from 'express';
import { ObjectId } from 'mongodb';
import { randomBytes } from 'node:crypto';
import { parseCookies } from './cookies.js';
import { notes, sessions, users } from './db.js';
import { hashPassword, verifyPassword } from './passwords.js';

const app = express();
app.use(express.json());

// 唯一的管理员账号。密码来自环境变量。
await users.insertOne({ username: 'admin', role: 'admin', passwordHash: await hashPassword(process.env.ADMIN_PASSWORD) });

app.post('/signup', async (req, res) => {
    const username = String(req.body.username ?? '').trim().toLowerCase();
    const password = String(req.body.password ?? '');
    if (!username || password.length < 8) {
        return res.status(400).json({ error: 'Pick a username and a password of at least 8 characters' });
    }
    if (await users.findOne({ username })) {
        return res.status(409).json({ error: 'That username is taken' });
    }
    await users.insertOne({ username, role: 'member', passwordHash: await hashPassword(password) });
    res.status(201).json({ username });
});

app.post('/login', async (req, res) => {
    const username = String(req.body.username ?? '').trim().toLowerCase();
    const user = await users.findOne({ username });
    if (!user || !(await verifyPassword(String(req.body.password ?? ''), user.passwordHash))) {
        return res.status(401).json({ error: 'Wrong username or password' });
    }
    const sid = randomBytes(24).toString('base64url');
    await sessions.insertOne({ _id: sid, userId: user._id, createdAt: new Date() });
    res.cookie('sid', sid, {
        httpOnly: true,
        sameSite: 'lax',
        secure: true,
        maxAge: 24 * 60 * 60 * 1000,
    });
    res.json({ username: user.username });
});

// 根据会话 cookie 查找用户，找不到则返回 401。
async function requireUser(req, res, next) {
    const { sid } = parseCookies(req.get('cookie'));
    const session = sid && (await sessions.findOne({ _id: sid }));
    const user = session && (await users.findOne({ _id: session.userId }));
    if (!user) {
        return res.status(401).json({ error: 'Log in first' });
    }
    req.user = { id: user._id.toHexString(), username: user.username, role: user.role };
    next();
}

// 如果已登录用户没有这个角色，就返回 403。
function requireRole(role) {
    return (req, res, next) => {
        if (req.user.role !== role) {
            return res.status(403).json({ error: 'Not allowed' });
        }
        next();
    };
}

app.get('/me', requireUser, (req, res) => {
    res.json({ username: req.user.username });
});

app.post('/logout', async (req, res) => {
    const { sid } = parseCookies(req.get('cookie'));
    if (sid) {
        await sessions.deleteOne({ _id: sid });
    }
    res.clearCookie('sid');
    res.status(204).end();
});

// 以页面形式显示你的笔记。
app.get('/', requireUser, async (req, res) => {
    const list = await notes.find({ owner: req.user.id }).toArray();
    const items = list.map((note) => `<li>${note.text}</li>`).join('');
    res.send(`<!doctype html><title>Vault</title><h1>${req.user.username}'s notes</h1><ul>${items}</ul>`);
});

// 笔记：每个用户只能读写自己的笔记。
app.get('/notes', requireUser, async (req, res) => {
    res.json(await notes.find({ owner: req.user.id }).toArray());
});

app.post('/notes', requireUser, async (req, res) => {
    const note = { owner: req.user.id, text: String(req.body.text ?? '') };
    await notes.insertOne(note);
    res.status(201).json(note);
});

app.get('/notes/:id', requireUser, async (req, res) => {
    if (!ObjectId.isValid(req.params.id)) {
        return res.status(404).json({ error: 'Note not found' });
    }
    const note = await notes.findOne({ _id: new ObjectId(req.params.id), owner: req.user.id });
    if (!note) {
        return res.status(404).json({ error: 'Note not found' });
    }
    res.json(note);
});

app.delete('/notes/:id', requireUser, async (req, res) => {
    if (!ObjectId.isValid(req.params.id)) {
        return res.status(404).json({ error: 'Note not found' });
    }
    const { deletedCount } = await notes.deleteOne({ _id: new ObjectId(req.params.id), owner: req.user.id });
    if (!deletedCount) {
        return res.status(404).json({ error: 'Note not found' });
    }
    res.status(204).end();
});

// 供管理员查看：账号总数。
app.get('/admin', requireUser, requireRole('admin'), async (req, res) => {
    res.json({ users: await users.countDocuments() });
});

app.listen(3000, () => {
    console.log('Vault is running on port 3000');
});

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

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