深入解析 Web 应用中的 CHIPS（Partitioned Cookie Attribute）

最新发现flask3.1.0 的版本引入了新的特性：对CHIPS的支持。不少同学对这个可能有点陌生，本文带大家了解一下。

为了在隐私保护和功能需求之间取得平衡，Google 推出了 CHIPS（Cookies Having Independent Partitioned State） 标准。它通过引入 Partitioned Cookie Attribute，允许跨站点环境下的独立 Cookie 存储，为特定场景提供隐私友好的解决方案。

一、CHIPS 的起源

传统的 Cookie 存储机制包括 第一方 Cookie 和 第三方 Cookie：

第一方 Cookie：由用户访问的站点设置，用于会话管理、用户偏好等。
第三方 Cookie：由嵌入到站点中的第三方资源（如广告或分析脚本）设置，用于跨站跟踪。

由于隐私问题，浏览器开始逐步限制第三方 Cookie。例如：

Safari 的 Intelligent Tracking Prevention (ITP)。
Firefox 的 Enhanced Tracking Protection (ETP)。
Chrome 的计划（Privacy Sandbox）将逐步淘汰第三方 Cookie。

然而，限制第三方 Cookie 会导致某些合法的跨站点功能失效，例如嵌入式服务的会话保持。为了满足这些场景的需求，CHIPS 应运而生。

二、CHIPS 的目的

CHIPS 的主要目标是为跨站点环境下的 Cookie 存储提供一种隐私友好的解决方案：

隐私保护：通过分区存储，避免第三方 Cookie 被用于跨站追踪。
功能性支持：允许跨站点场景（如嵌入式内容）拥有独立的 Cookie 存储，不受其他站点的干扰。
兼容性：减少浏览器对传统跨站点功能的影响，确保用户体验。

三、CHIPS 的设计

CHIPS 的核心设计是引入了 Partitioned 属性，用于定义 Cookie 的存储隔离规则：

1. 分区机制

在跨站点请求中，浏览器为每个 Top-Level Origin（顶级站点） 和 Embedded Origin（嵌入站点） 创建独立的 Cookie 分区。
分区的关键由 (Top-Level Origin, Embedded Origin) 组成。例如：
- 用户在 example.com 页面嵌入了 iframe.analytics.com。
- 分区后，analytics.com 在 example.com 中的 Cookie 不会与 analytics.com 在其他站点的 Cookie 冲突。

2. Partitioned 属性

CHIPS 的关键属性是 Partitioned，它必须与 SameSite=None; Secure 一起使用。示例：

Set-Cookie: user_session=abc123; Path=/; Secure; SameSite=None; Partitioned

Secure：必须通过 HTTPS 设置。
SameSite=None：允许跨站点访问。
Partitioned：指定 Cookie 为分区 Cookie。

四、CHIPS 的工作原理

设置 Partitioned Cookie
- 在 HTTP 响应头中返回带有 Partitioned 属性的 Cookie。
- 浏览器将为特定的 (Top-Level Origin, Embedded Origin) 创建独立的 Cookie 存储。
存储和检索
- 当用户访问 example.com 页面，嵌入的 iframe.analytics.com 会使用其自己的 Cookie 分区。
- 即使用户访问其他顶级站点（如 another.com）也嵌入了 iframe.analytics.com，它的 Cookie 状态是独立的。
隐私保证
- Cookie 的分区存储仅限于当前顶级站点上下文，无法用于跨站追踪。

五、CHIPS 的实际应用

1. 嵌入式第三方服务

场景：嵌入到站点的第三方支付、聊天工具等需要维持用户的会话状态，但不能访问其他站点的用户信息。

2. 广告网络优化

广告平台可以为每个顶级站点独立存储用户的点击数据，避免与其他站点数据混合。

3. 分析工具

像 Google Analytics 这样的工具可以使用 Partitioned Cookie 来跟踪同一顶级站点内的用户活动，同时避免跨站点的隐私问题。

六、如何在后端使用 CHIPS

以下是使用 Python 的 Web 框架（Flask 和 Django）的示例，展示如何在后端设置 Partitioned Cookie。

1. Flask 示例

from flask import Flask, make_responseapp = Flask(__name__)@app.route('/')
def set_cookie():response = make_response("Partitioned Cookie Set!")# 设置 Partitioned Cookieresponse.set_cookie('user_session', 'abc123', path='/', secure=True, samesite='None', httponly=True)response.headers.add('Set-Cookie', 'user_session=abc123; Path=/; Secure; SameSite=None; Partitioned')return responseif __name__ == '__main__':app.run(ssl_context='adhoc')

2. Django 示例

from django.http import HttpResponsedef set_cookie(request):response = HttpResponse("Partitioned Cookie Set!")response.set_cookie('user_session','abc123',path='/',secure=True,samesite='None',httponly=True)# 手动添加 Partitioned 属性response['Set-Cookie'] = 'user_session=abc123; Path=/; Secure; SameSite=None; Partitioned'return response

七、如何在前端使用 CHIPS

前端开发者需要确保以下几点：

确保通过 HTTPS 加载页面和嵌入内容：Secure 属性要求 Cookie 只能通过 HTTPS 传输。
正确配置 SameSite 属性：必须设置为 SameSite=None。
加载 iframe 或嵌入资源时传递 Cookie：
- 使用 <iframe> 标签时，需指定 allow 属性：
```
<iframe src="https://analytics.com" allow="partitioned-cookies"></iframe>
```
- 或在 fetch 请求中指定 credentials: 'include'：
```
fetch('https://analytics.com/data', {credentials: 'include'
});
```