什么是原型污染？如何防止原型污染？

在 JavaScript 中，原型污染（Prototype Pollution） 是一种通过修改对象的原型链，向所有继承该原型的对象注入或覆盖属性的安全漏洞。这种操作可能导致代码行为异常、数据篡改甚至远程代码执行（RCE）等风险。

---

原型污染的原理

JavaScript 的原型链继承机制允许对象通过 __proto__（或 Object.getPrototypeOf()）访问原型对象。如果攻击者能修改原型对象的属性（如 Object.prototype），所有继承该原型的对象都会继承这些修改。

示例：原型污染的产生

// 直接修改 Object.prototype
Object.prototype.isAdmin = true;

const obj = {};
console.log(obj.isAdmin); // true（原型链被污染）

---

如何防止原型污染？

1. 避免直接操作 __proto__ 或原型

• 关键点：禁止外部数据直接修改对象的原型链。

• 代码示例 ：

  // 安全做法：避免动态设置 __proto__
  function safeMerge(target, source) {
    for (const key in source) {
      if (key === '__proto__' || key === 'constructor') {
        continue; // 忽略敏感属性
      }
      target[key] = source[key];
    }
  }

2. 使用 Object.create(null) 创建无原型对象

• 关键点 ：创建的对象不继承 Object.prototype，天然免疫原型污染。

• 代码示例 ：

  const safeObj = Object.create(null); // 无原型链
  safeObj.name = "Safe";
  console.log(safeObj.toString); // undefined（无法访问 Object.prototype 的方法）

3. 冻结原型对象

• 关键点 ：使用 Object.freeze() 禁止修改原型。

• 代码示例 ：

  // 冻结 Object.prototype
  Object.freeze(Object.prototype);
  
  // 尝试污染原型会失败（严格模式下报错）
  Object.prototype.isAdmin = true; 
  console.log(Object.prototype.isAdmin); // undefined

4. 安全处理对象合并操作

• 关键点 ：在合并对象属性时，过滤敏感键（如 __proto__、constructor、prototype）。

• 代码示例 ：

  function safeAssign(target, source) {
    Object.keys(source).forEach(key => {
      if (key in Object.prototype) return; // 忽略原型上的键
      target[key] = source[key];
    });
  }

5. 使用 Map 替代普通对象

• 关键点 ：Map 的键可以是任意类型，且不会继承原型链属性。

• 代码示例 ：

  const map = new Map();
  map.set("isAdmin", true);
  console.log(map.get("isAdmin")); // true
  console.log(map.isAdmin); // undefined（无法通过原型链污染）

6. 使用安全的第三方库

• 关键点 ：避免手写不安全的对象操作，选择经过安全审计的库（如 Lodash 的 _.merge 默认过滤原型键）。

• 代码示例 ：

  const _ = require('lodash');
  const safeObj = _.merge({}, maliciousPayload); // 自动忽略 __proto__

7. 启用严格模式（Strict Mode）

• 关键点：严格模式下，修改只读属性（如冻结后的原型）会抛出错误。

• 代码示例 ：

  'use strict';
  Object.prototype.isAdmin = true; // 报错：Cannot add property isAdmin

---

原型污染的常见攻击场景

1. 解析不安全的 JSON 数据 ：

   const data = JSON.parse('{ "__proto__": { "isAdmin": true } }'); // 可能污染原型链

2. 用户输入合并到对象 ：
   如 HTTP 请求参数、表单数据等未经验证直接合并到对象中。

3. 第三方库漏洞 ：
   未正确处理用户输入的库可能成为污染入口。

---

总结

防御方法	适用场景	优点
过滤敏感键	对象合并、深拷贝	直接阻断污染路径
使用 Object.create(null)	高频操作或敏感数据存储	彻底免疫原型链污染
冻结原型	全局防护	防止所有原型修改
使用 Map	键值对存储	无原型链，天然安全

核心原则：

• 永远不要信任外部输入，始终验证和清理数据。
• 最小化原型操作，优先使用无原型对象或安全数据结构。