文件上传中的 MIME 类型校验挑战
在web应用中，文件上传功能常伴随着对文件类型的严格限制，以确保系统安全和数据完整性。然而，传统的客户端文件类型校验方法，如依赖 file.type 属性或检查文件扩展名，存在明显的局限性。用户可以通过简单地修改文件扩展名（例如，将一个可执行文件重命名为 .jpg），轻松绕过这些校验，从而上传恶意文件。
最初的尝试可能包括在文件输入框的 change 事件中独立执行文件头校验，并期望它能与 jQuery File Upload 插件协同工作。然而，这种分离的逻辑常常导致问题：on('change') 事件可能无法正确触发或与 fileupload 插件的内部机制冲突，导致校验结果不一致，甚至在显示“文件类型不支持”后仍允许文件上传，这表明校验逻辑与上传流程未能有效同步，且校验状态可能没有被正确清除或重置。
基于文件头（Magic Number）的 MIME 类型校验原理
为了克服传统校验的不足，我们可以采用更底层的“文件头”校验方法。文件头，也称为“魔术数字”（Magic Number），是文件起始位置的一串特定字节序列，用于标识文件的真实类型。例如：
- PNG 图片文件通常以 89 50 4E 47 (89504e47) 开头。
- GIF 图片文件通常以 47 49 46 38 (47494638) 开头。
- JPEG 图片文件通常以 FF D8 FF E0 (ffd8ffe0)、FF D8 FF E1 (ffd8ffe1) 或 FF D8 FF E2 (ffd8ffe2) 开头。
- PDF 文档通常以 25 50 44 46 (25504446) 开头。
通过读取文件的前几个字节并将其与已知的文件头进行比对，我们可以准确地判断文件的真实类型，即使其扩展名已被篡改。
集成文件头校验至 jQuery File Upload 插件
将文件头校验逻辑直接集成到 jQuery File Upload 插件的 add 回调函数中，是确保校验在上传前执行且与插件流程紧密结合的最佳实践。
HTML 结构
首先，确保你的HTML结构包含一个文件输入框和用于显示上传状态的容器，这些都应被 fileupload 插件识别：
这里，#myfile_mydrive 是 fileupload 插件的容器， 是实际的文件选择控件。
JavaScript 校验逻辑
核心校验逻辑应放置在 fileupload 插件的 add 回调函数中。add 函数在文件被添加到上传队列时立即触发，但在实际上传请求发送之前。
$(function () {
$('#myfile_mydrive').fileupload({
// add 回调函数在文件被添加到队列时触发，是执行校验的理想位置
add: function(e, data) {
var file = data.files[0]; // 获取当前文件
var fileReader = new FileReader();
fileReader.onload = function(e_reader) {
// 读取文件的前4个字节作为文件头
var arr = (new Uint8Array(e_reader.target.result)).subarray(0, 4);
var header = "";
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
header += arr[i].toString(16).padStart(2, '0'); // 转换为十六进制字符串，确保两位
}
// 定义允许的文件类型及其对应的Magic Number
var allowedHeaders = [
'89504e47', // PNG
'47494638', // GIF
'ffd8ffe0', // JPEG (JFIF)
'ffd8ffe1', // JPEG (Exif)
'ffd8ffe2', // JPEG (Canon)
'25504446' // PDF
];
// 检查文件头是否在允许列表中
if (allowedHeaders.includes(header.toLowerCase())) {
// 文件类型匹配，允许上传
data.submit(); // 提交文件进行上传
} else {
// 文件类型不匹配，阻止上传并提示用户
alert("文件类型不匹配，请上传图片（PNG/GIF/JPG）或PDF文件。");
// 可以选择清除文件输入框或进行其他错误处理
// 例如：$('#myfiles').val('');
}
};
// 以 ArrayBuffer 格式读取文件内容，只读取前4个字节
fileReader.readAsArrayBuffer(file.slice(0, 4));
},
downloadTemplateId: 'template-download-gallery',
uploadTemplateId: 'template-upload-gallery',
paramName: 'files[]',
url: 'mydrive-upload.php',
dataType: 'json',
autoUpload: false, // 禁用自动上传，以便在校验后手动触发 data.submit()
maxNumberOfFiles: 10,
// acceptFileTypes 正则表达式作为初步的客户端过滤，但文件头校验更可靠
acceptFileTypes: /(\.|\/)(pdf|gif|jpe?g|png)$/i,
});
});代码详解：
- add: function(e, data): 这是 blueimp jQuery File Upload 插件的关键回调函数。当用户选择文件时，data 对象会包含待上传的文件信息。
- var file = data.files[0];: 获取用户选择的第一个文件对象。
- var fileReader = new FileReader();: 创建 FileReader 实例，用于异步读取文件内容。
- fileReader.onload = function(e_reader) { ... }: 当文件读取完成时触发。
-
var arr = (new Uint8Array(e_reader.target.result)).subarray(0, 4);:
- e_reader.target.result 包含读取到的文件内容（ArrayBuffer）。
- new Uint8Array(...) 将 ArrayBuffer 转换为 Uint8Array，这是一个8位无符号整数数组，每个元素代表一个字节。
- .subarray(0, 4) 提取数组的前4个字节，即文件头。
- header += arr[i].toString(16).padStart(2, '0');: 遍历文件头字节数组，将每个字节转换为两位十六进制字符串，并拼接起来形成完整的 Magic Number 字符串。padStart(2, '0') 确保单个数字（如 9）也被格式化为 09。
- allowedHeaders.includes(header.toLowerCase()): 将提取到的文件头与预定义的允许 Magic Number 列表进行比对。toLowerCase() 用于确保大小写不敏感的比较。
- data.submit();: 如果文件头匹配，则调用 data.submit() 手动触发文件的上传。
- alert("文件类型不匹配...");: 如果文件头不匹配，则阻止上传并向用户显示警告。
- fileReader.readAsArrayBuffer(file.slice(0, 4));: 关键优化。我们只读取文件的前4个字节，而不是整个文件。这大大提高了校验效率，尤其对于大文件。
核心改进与优势
- 集成到 add 函数: 将校验逻辑置于 add 回调中，确保了文件在被添加到上传队列后、实际上传请求发送前，得到及时且严格的校验。这解决了之前 on('change') 事件与 fileupload 插件之间可能存在的同步问题。
- 基于文件头校验: 通过读取文件的 Magic Number，我们能够准确判断文件的真实类型，有效防止用户通过修改文件扩展名来绕过校验。这比依赖 file.type 或文件扩展名更具鲁棒性和安全性。
- 精确控制上传流程: 将 autoUpload 设置为 false，并根据校验结果手动调用 data.submit()，使得开发者对上传流程拥有更精细的控制。
注意事项与最佳实践
- 服务器端校验不可或缺: 客户端校验主要用于提升用户体验和初步过滤，但绝不能替代服务器端的严格校验。任何恶意用户都可以绕过客户端脚本，直接向服务器发送请求。因此，服务器端必须对上传的文件进行再次的文件头校验、大小限制、病毒扫描等安全检查。
- 扩展支持的文件类型: 如果需要支持更多文件类型，可以查阅常见文件格式的 Magic Number 列表，并将其添加到 allowedHeaders 数组中。
- 错误提示优化: 生产环境中，应提供更友好和清晰的错误提示，例如在页面上显示错误消息而不是简单的 alert。
- 性能考量: fileReader.readAsArrayBuffer(file.slice(0, 4)) 的使用是高效的，因为它只读取文件的一小部分。即使对于非常大的文件，校验速度也几乎不受影响。
- 用户体验: 考虑在校验过程中显示加载指示器，并在校验失败时提供明确的下一步操作建议。
通过上述方法，您可以显著增强 jQuery File Upload 功能的安全性，确保只有符合预设类型的文件才能被成功上传。
