IE下Userdata本地化存储

这两天看了下Discuz x2发帖的实时保存机制,涉及到本地化存储,所以上网查了下,Firefox等支持HTML5的浏览器使用window.localStorage或window.sessionStorage存储,比较简单,所以我特别关注了一下IE下的本地化存储,以下是在网上查找的资料,作为笔记。 

在Internet Explorer 5中,Microsoft提供了名为userData的客户端持久存储功能。它是通过对CSS行为进行特殊扩展来实现的。这些扩展完全都是非标准的,是 90年代后期浏览器大战遗留下来的产物。由于它概念模糊、使用困难,并且只能用于Internet Explorer,所以很少有Web开发人员会使用这种存储方式,大多数的开发人员甚至完全不知道存在这种技术。 

IE的userData能 够存储完整的XML文档,并且会将复杂的数据类型转换为XML存储起来。通过这种方 式,数据会被插入到XML数据岛(另一项只有IE中才存在的功能)中。然后整个XML数据岛再被存入userData中。不过,像 Dojo.Storage这样的存储框架屏蔽了userData中的这些XML功能,通常只将名/值对以字符串的形式暴露出去。 

在某些情况 下,userData可以比其他存储方式存储更多的数据。Internet Explorer中不仅对每页数据的大小作出了限制,同时也对整个域的大小进行了限制。如果试图存储的数据容量超过了允许的大小,就会导致 JavaScript抛出一个异常。表8-2显示了Internet Explorer不同安全域中userData的存储能力。 

表 Internet Explorer不同安全区域中的userData存储能力 

安 全 区 域 

域大小限制 

页大小限制

Intranet 

512KB 

10MB

本机、可信任区域及Internet

128KB

1MB

受限制区域

64KB

640KB

表中两个关系最紧密的域就是Internet和 Intranet。对于互联网上的普通网站来说,IE本身允许的存储容量要大于Flash的LSO,但是小于Mozilla的DOM存储。而对于 Intranet中的应用程序来说,userData的存储能力远远超过其他存储方式,10MB的存储容量可以存储下整个数据表、树型结构及其他体积更大 的数据结构。开发人员必须记住,userData是一种持久化存储方式,而不是驻留在内存中,因此关闭浏览器并不会删除这些数据。当使用userData 存储体积较大的数据结构时,开发人员需要格外小心。因为这些数据结构中可能会存有身份认证这样的敏感数据,如果被持久保存在客户端很可能被攻击者所利用。 

由于名/值对是作为XML节点的属性存储在userData的XML文档中,因此Internet Explorer可以自动将某些特殊字符转义为XML中的对应字符。例如,双引号(”)会被替换为",而连字符(&)会被替换 为&。由于这些自动转义的字符会增加实际存储的数据大小,因此开发人员必须确保有足够的空间来存储转义后的数据。 
使用 userData将会使数据共享受到极大的限制。不同域、甚至同一域下的不同子域之间都不能共享数据。此 外,同一主机不同端口上的应用程序之间也无法共享数据。我们只能在同域同目录下的不同页面之间共享数据。例如,http://company.com /Storage/ Checkout.html可以访问http://company.com/Storage/ UserData.html,以及任何/Storage/目录下网页所存储的数据。如果试图从其他页面访问,仅会返回一个null。这些默认的限制是无法 改变的,并且几乎与cookie的默认规则恰恰相反。这也使得userData成为了Internet Explore 5中少数几个较为安全的功能之一。 

我们无法通过编程手段来删除掉存储在userData中的所有数据,只能对使用.userData样式的 HTML元素调用其removeAttribute()方法,来删除相应的名/值对。但是,我们无法遍历删除userData中实际存储的名/值对。虽然 开发人员应该知道存储在客户端的所有名/值对,但是,我们毕竟都是人,总会忘记一些事情,并且由于我们无法像为DOM存储编写一个clear()方法那 样,所以那些应该被删除的数据很可能被遗留在userData中。幸好,userData元素的expires属性可以提供一些帮助,开发人员可以通过它 来设置自动删除数据的过期时间。在默认情况下,存储在userData中的所有数据永远都不会过期。Interner Explorer不仅无法提供网站使用userData存储数据的时间,也没有提供任何关于userData的可视化界面,即使删除浏览器中的 cookie、缓存、历史记录和离线内容,也无法删除userDat中存储的数据。这些因素都增加了窃取客户端机器中数据的可能性。一旦确保不再需要使用 应用程序中的某些数据,开发人员就应该立即将它们删除掉。 

要查看userData中存储的数据不是不可行,但需要一些技巧。首先,在 Windows Explorer(随便打开一个Windows文件窗口)的文件夹选项中切换到“查看”选项卡,勾选“显示所有文件和文件夹”复选框,并取消选择“隐藏受 保护的操作系统文件(推荐)”选项。然后我们打开userData目录,在Windows XP系统中即为C:\Documents and Settings\USER_NAME\UserData。虽然userData都存储在XML文件中,但是Internet Exploerer使用缓存的存储机制来存储这些XML。例如,用一个名为index.dat的索引文件来存储所有的元数据(Metadata),然后将 其中的元素(即不同域用来存储userData的XML)分别存储在5个随机生成的目录下。我们可以通过查看index.dat索引文件,以及目录中的所 有XML文件,来确定具体使用的userData存储系统。 

不过,要想修改userData中存储的内容却是非常复杂的,因为我们无法直 接修改缓存目录中的XML文件。 如果真这么做,那么JavaScript在加载修改后的数据时,会抛出一个数据格式错误的异常。这意味着在index.dat文件中保存了某些哈希散列 值,或者XML文件的长度。不幸的是,index.dat不是一种开放的文件格式。在互联网上,只有很少一些网站详细描述了该文件结构的内部结构。我们 (本书作者)经过一晚上大量的尝试和失败,终于发现XML文件的长度的确存储在index.dat文件中。注意,index.dat里 的+0x20偏移量就用来保存文件的长度,当前值为136字节,也正是我们用来存储持久化userData的XML文件的长度。 

于是,现在攻击者可以任意修改userData中存储的持久化数据,只要最后更新index.dat文件中的 XML文件长度即可。 

我们再一次重申,任何形式的客户端存储都可以被用户查看并修改。开发人员永远都不能相信任何来自客户端的数据。 

总结 
·  userData提供了持久化存储功能。如果要模拟非持久化存储,开发人员可以使用浏览器的unload()方法来清除userData数据。 

·  可以指定userData是否自动过期。在默认情况下,userData中的数据永远不会过期。 

·  只有满足以下3个条件,页面之间才能共享userData数据:同一端口、同一服务器、同一目录下。必须遵守该规定,并且域和域之间也无法共享数据。 

·  userData可以存储XML或者字符串数据。开发人员必须将复杂的数据类型进行序列化,转化为这两种格式,并实现相应的反序列化功能。 

·  通过文本编辑器就可以查看userData中的数据,而修改其中的数据需要十六进制编辑器。 

程序代码封装: 

1/** @class 定义userdata的操作 */ 2var UserData = { 3 // 定义userdata对象 4 o : null, 5 // 设置文件过期时间 单位:天 6 defExps : 365, 7 // 初始化userdate对象 8 init : function(){ 9 if(!UserData.o){ 10 try{ 11 UserData.o = document.createElement('input'); 12 UserData.o.type = "hidden"; 13 //UserData.o.style.behavior = "url('#default#userData')" ; 14 UserData.o.addBehavior ("#default#userData"); 15 document.body.appendChild(UserData.o); 16 }catch(e){ 17 return false; 18 } 19 }; 20 return true; 21 }, 22 // 保存文件到userdata文件夹中 f-文件名,c-文件内容,e-过期时间 23 save : function(f, c, e){ 24 try{ 25 if(UserData.init()){ 26 var o = UserData.o; 27 // 保持对象的一致 28 o.load(f); 29 // 将传入的内容当作属性存储 30 if(c) o.setAttribute("code", c); 31 // 设置文件过期时间 32 var d = new Date(), e = (arguments.length == 3) ? e : UserData.defExps; 33 d.setDate(d.getDate()+e); 34 o.expires = d.toUTCString(); 35 // 存储为制定的文件名 36 o.save(f); 37 } 38 }catch (ex){} 39 }, 40 // 从uerdata文件夹中读取指定文件,并以字符串形式返回。f-文件名 41 load : function(f){ 42 if(UserData.init()){ 43 try{ 44 var o = UserData.o; 45 // 读取文件 46 o.load(f); 47 // 返回文件内容 48 return o.getAttribute("code"); 49 }catch (ex){ 50 return null; 51 } 52 } 53 }, 54 // 检查userdata文件是否存在 f-文件名 55 exist : function(f){ 56 return UserData.load(f) != null; 57 }, 58 // 删除userdata文件夹中的指定文件 f-文件名 59 remove : function(f){ 60 UserData.save(f, false, -UserData.defExps); 61 } 62 // UserData函数定义结束 63}; 64 65//调用方式 66 67UserData.save(fileName,"存储内容"); 68 69var "存储内容"=UserData.load(fileName);
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