web 中 canvas 污染以及解决方案

在Web开发中，Canvas 污染（Canvas Tainting）是一个与安全相关的概念，通常发生在使用元素时。为了更好理解它，我们可以从以下几个方面来解释：

1. Canvas 元素简介

HTML 元素允许开发者在网页上绘制图形，如图像、图表、动画等。它提供了一块绘图区域，通过 JavaScript API 控制绘制内容。


<canvas id="myCanvas" width="500" height="500"></canvas>
<script>
  const canvas = document.getElementById('myCanvas');
  const ctx = canvas.getContext('2d');
  
  ctx.fillStyle = 'red';
  ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);  // 绘制一个红色的矩形
</script>

2. Canvas 污染的定义

当你在上绘制图像或其他资源时，如果这些资源来自于不同域（比如从外部服务器加载的图像），而没有适当的跨域许可（如 CORS，跨源资源共享），这个就会被标记为“污染”状态。

一旦 canvas 被污染，它就会变得不可访问，无法获取其像素数据。这意味着你不能通过 getImageData() 方法获取或操作画布上的图像内容。

3. 为什么会发生 Canvas 污染？

Canvas 污染发生的原因主要是浏览器的 安全性 和 隐私保护。浏览器为了防止恶意代码在用户的浏览器中窃取其他域的图像数据（例如，跨站脚本攻击，XSS），会限制对跨域图像内容的访问。

如果你尝试将来自不同来源（域）的图像、视频或其他元素绘制到上，而没有提供适当的跨域请求头（如 CORS），浏览器就会认为这个 <canvas> 是“污染”的，禁止你访问该画布的像素数据。

4. 如何避免 Canvas 污染？

(1) 使用 CORS 头
如果你从其他域加载图像资源，可以通过设置适当的 CORS（跨源资源共享）头部来允许跨域访问。具体来说，图像的服务器需要返回一个合适的 Access-Control-Allow-Origin 响应头。

例如，加载图像时，你可以将 crossOrigin 属性设置为 anonymous：

const img = new Image();
img.crossOrigin = "anonymous";  // 允许跨域请求
img.onload = function() {
  ctx.drawImage(img, 0, 0);
};
img.src = 'https://example.com/path/to/image.jpg';

图像服务器需要返回一个 Access-Control-Allow-Origin: * 的响应头，以允许浏览器加载该图像并使其可以被绘制到上。

(2) 确保图像来源相同域
如果你只使用来自相同域的资源，或者这些资源没有跨域请求的限制，canvas 就不会被污染。尽量从自己的网站或服务器加载资源，避免使用外部资源。

(3) 使用 taint 属性检查
你可以使用 isTainted 属性检查 canvas 是否已经被污染：

if (canvas.width > 0 && canvas.height > 0) {
  try {
    const data = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    // 如果没有抛出错误，说明 canvas 没有被污染
  } catch (e) {
    console.log('Canvas 被污染，无法访问像素数据');
  }
}

5. Canvas 污染后的行为

当被污染后，调用 getImageData() 或类似的 API 时，会抛出 SecurityError 错误。浏览器为了保护用户隐私和安全，禁止通过 JavaScript 获取被污染画布的像素数据。

const canvas = document.getElementById('myCanvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');
const img = new Image();
img.src = 'https://example.com/image.jpg';

img.onload = function() {
  ctx.drawImage(img, 0, 0);  // 将跨域图像绘制到 canvas 上
  try {
    const imageData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);  // 尝试获取像素数据
  } catch (e) {
    console.error('Canvas 被污染，无法获取像素数据', e);
  }
};

6. 总结

Canvas 污染是一种安全机制，目的是防止跨域资源泄露和保护用户隐私。当你使用来自其他域的资源（如图像）时，如果没有正确设置 CORS，浏览器会认为该被污染，无法访问其像素数据。这是为了防止恶意网页窃取用户数据。

要避免 Canvas 污染，你可以：

使用 crossOrigin 属性和正确的 CORS 头。
确保资源来自相同的域。
在需要时，捕获和处理 SecurityError 异常。