作者：vivo 網際網路安全團隊- Luo Bingsong

前端程式碼都是公開的，為了提高程式碼的破解成本、保證JS程式碼裡的一些重要邏輯不被居心叵測的人利用，需要使用一些加密和混淆的防護手段。

一、概念解析

1.1 什麼是介面加密

如今這個時代，資料已經變得越來越重要，網頁和APP是主流的資料載體，如果獲取資料的介面沒有設定任何的保護措施的話，資料就會被輕易地竊取或篡改。

除了資料洩露外，一些重要功能的介面如果沒有做好保護措施也會被惡意呼叫造成DDoS、條件競爭等攻擊效果，比如如下幾個場景：

一些行銷活動類的Web頁面，領紅包、領券、投票、抽獎等活動方式很常見。此類活動對於普通使用者來說應該是「拼手氣」，而對於非正常使用者來說，可以通過直接刷活動API介面的這種「作弊」方式來提升「手氣」。這樣對普通使用者來說就很不公平。

所以對重要介面都會採用加密驗籤的方式進行保護，而驗籤的加密邏輯大多數都通過JS程式碼實現，所以保護JS程式碼不被攻擊者竊取尤為重要。

1.2 為什麼要保護JS程式碼

• JavaScript程式碼執行於使用者端

• JavaScript程式碼是公開透明的

由於這兩個原因，致使JavaScript程式碼是不安全的，任何人都可以讀、分析、複製、盜用甚至篡改。

1.3 應用場景

以下場景就通過特定的防護措施提高了攻擊成本：

• 某些網站會在頁面中使用JavaScript對資料進行加密，以保護資料的安全性和隱私性，在爬取時需要通過解密JavaScript程式碼才能獲取到資料。

• 某些網站的URL會有某個引數帶有一些看不太懂的長串加密引數，攻擊者要爬取的話就必須要知道這些引數是怎麼構造的，否則無法正確地存取該URL。

• 翻看網站的JavaScript原始碼，可以發現很多壓縮了或者看不太懂的字元，比如JavaScript檔名被編碼，JavaScript的檔案內容都壓縮成幾行，JavaScript變數也被修改成單個字元或者一些十六進位制的字元，所以我們不能輕易地根據JavaScript找出某些介面的加密邏輯。

1.4 涉及的技術

這些場景都是網站為了保護資料不被輕易抓取採取的措施，運用的技術主要有：

• 介面加密技術

• JavaScript壓縮、混淆和加密技術

二、技術原理

2.1 介面加密技術

資料和功能一般是通過伺服器提供的介面來實現，為了提升介面的安全性，使用者端會和伺服器端約定一種介面檢驗方式，通常是各種加密和編碼演演算法，如Base64、Hex、MD5、AES、DES、RSA等。

常用的資料介面都會攜帶一個sign引數用於許可權管控：

① 使用者端和伺服器端約定一種介面校驗邏輯，使用者端在每次請求伺服器端介面的時候附帶一個sign引數。② sign引數的邏輯自定義，可以由當前時間戳資訊、裝置ID、日期、雙方約定好的祕鑰經過一些加密演演算法構造而成。③ 使用者端根據約定的加密演演算法構造sign，每次請求伺服器的時候附帶上sign數。④ 伺服器端根據約定的加密演演算法和請求的資料對sign進行校驗，如果檢驗通過，才返回資料，否則拒絕響應。

這就是一個比較簡單的介面引數加密的實現，如果有人想要呼叫這個介面的話，必須要破解sign的生成邏輯，否則是無法正常呼叫介面的。

當然上面的實現思路比較簡單，還可以增加一些時間戳資訊和存取頻次來增加時效性判斷，或使用非對稱加密提高加密的複雜程度。

實現介面引數加密需要用到一些加密演演算法，使用者端和伺服器都有對應的SDK來實現這些加密演演算法，如JavaScript的crypto-js、Python的hashlib、Crypto等等。如果是網頁且使用者端的加密邏輯是用JavaScript來實現的話，其原始碼對使用者是完全可見的，所以我們需要用壓縮、混淆、加密的方式來對JavaScript程式碼進行一定程度的保護。

2.2 什麼是壓縮

去除JavaScript程式碼中不必要的空格、換行等內容，使原始碼都壓縮為幾行內容，降低程式碼可讀性，同時可提高網站的載入速度。

如果僅僅是去除空格換行這樣的壓縮方式，幾乎沒有任何防護作用，這種壓縮方式僅僅是降低了程式碼的直接可讀性，可以用IDE、線上工具或Chrome輕鬆將JavaScript程式碼變得易讀。

所以JavaScript壓縮技術只能在很小的程度上起到防護作用，想提高防護的效果還得依靠JavaScript混淆和加密技術。

2.3 什麼是混淆

使用變數混淆、字串混淆、屬性加密、控制流平坦化、偵錯保護、多型變異等手段，使程式碼變得難以閱讀和分析，同時不影響程式碼原有功能，是一種理想且實用的JS保護方案。

• 變數混淆：將變數名、方法名、常數名隨機變為無意義的亂碼字串，降低程式碼可讀性，如轉成單個字元或十六進位制字串。

• 字串混淆：將字串陣列化集中放置，並進行MD5或Base64編碼儲存，使程式碼中不出現明文字串，可以避免使用全域性搜尋字串的方式定位到入口點。

• 屬性加密：針對JavaScript物件的屬性進行加密轉化，隱藏程式碼之間的呼叫關係，把key-value的對映關係混淆掉。

• 控制流平坦化：打亂函數原有程式碼執行流程及函數呼叫關係，使程式碼邏輯變得混亂無序。

• 偵錯保護：基於偵錯程式特性，加入一些強制偵錯debug語句，無限debug、定時debug、debug關鍵字，使其在偵錯模式下難以順利執行JavaScript程式碼。

• 多型變異：JavaScript程式碼每次被呼叫時，程式碼自身立刻自動發生變異，變化為與之前完全不同的程式碼，避免程式碼被動態分析偵錯。

2.4 什麼是加密

JavaScript加密是對JavaScript混淆技術防護的進一步升級，基本思路是將一些核心邏輯用C/C++語言來編寫，並通過JavaScript呼叫執行，從而起到二進位制級別的防護作用，加密的方式主要有Emscripten和WebAssembly等。

1. Emscripten

Emscripten編譯器可以將C/C++程式碼編譯成asm.js的JavaScript變體，再由JavaScript呼叫執行，因此某些JavaScript的核心功能可以使用C/C++語言實現。

2.WebAssembly

WebAssembly也能將C/C++程式碼轉成JavaScript引擎可以執行的程式碼，但轉出來的程式碼是二進位制位元組碼，而asm.js是文字，因此執行速度更快、體積更小，得到的位元組碼具有和JavaScript相同的功能，在語法上完全脫離JavaScript，同時具有沙盒化的執行環境，利用WebAssembly技術，可以將一些核心的功能用C/C++語言實現，形成瀏覽器位元組碼的形式，然後在JavaScript中通過類似如下的方式呼叫：

這種加密方式更加安全，想要逆向或破解需要逆向WebAssembly，難度極大。

2.5 工具介紹

2.5.1 壓縮混淆工具

• Uglifyjs（開源）：

用NodeJS編寫的JavaScript壓縮工具，是目前最流行的JS壓縮工具，JQuery就是使用此工具壓縮，UglifyJS壓縮率高，壓縮選項多，並且具有優化程式碼，格式化程式碼功能。

• jshaman：

jshaman是一個商業級工具，看了很多社群的評論，這個目前是最好的，可以線上免費使用，也可以購買商業版。

• jsfuck：

開源的js混淆工具，原理比較簡單，通過特定的字串加上下標定位字元，再由這些字元替換原始碼，從而實現混淆。

• YUI Compressor：

業界巨頭yahoo提供的一個前端壓縮工具，通過java庫編譯css或js檔案進行壓縮

2.5.2 反混淆工具

• jsbeautifier：

jsbeautifier是一個為前端開發人員製作的Chrome擴充套件，能夠直接檢視經過壓縮的Javascript程式碼。

• UnuglifyJS：

壓縮工具uglify對應的解混淆工具。

• jspacker：

用PHP編寫的壓縮工具，可以混淆程式碼保護智慧財產權，產生的程式碼相容IE、FireFox等常用瀏覽器，國內大部分線上工具網站都採用這種演演算法壓縮。

三、前端安全對抗

3.1 前端偵錯手法

3.1.1 Elements

Elements 面板會顯示目前網頁中的 DOM、CSS 狀態，且可以修改頁面上的 DOM 和 CSS，即時看到結果，省去了在編輯器修改、儲存、瀏覽器檢視結果的流程。

有時候一些dom節點會巢狀很深，導致我們很難利用Element面板html程式碼來找到對應的節點。inspect(dom元素)可以讓我們快速跳轉到對應的dom節點的html程式碼上。

3.1.2 Console

Console物件提供了瀏覽器控制檯偵錯的介面，Console是一個物件，上面有很多方便的方法。

• console.log( )：最常用的語句，可以將變數輸出到瀏覽器的控制檯中，方便開發者呼叫JS程式碼

• console.table( )：可用於列印obj/arr成表格

• console.trace( )：可用於debugger堆疊偵錯，方便檢視程式碼的執行邏輯，看一些庫的原始碼

• console.count( )：列印標籤被執行了幾次，預設值是default，可用在快速計數

• console.countReset( )：用來重置，可用在計算單次行為的觸發的計數

• console.group( )/console.groupEnd( )：

為了方便一眼看到自己的log，可以用console.group自定義message group標籤，還可以多層巢狀，並用console.groupEnd來關閉Group。

3.1.3 JS斷點偵錯

JS斷點偵錯，即在瀏覽器開發者工具中為JS程式碼新增斷點，讓JS執行到某一特定位置停住，方便開發者對該處程式碼段進行分析與邏輯處理。

 Sources面板

① 普通斷點（breakpoint）

給一段程式碼新增斷點的流程是："F12（Ctrl + Shift + I）開啟開發工具"->"點選Sources選單"->"左側樹中找到相應檔案"→"點選行號列"即完成在當前行新增/刪除斷點操作。當斷點新增完畢後，重新整理頁面JS執行到斷點位置停住，在Sources介面會看到當前作用域中所有變數和值。

• 恢復（Resume）： 恢復按鈕(第一個按鈕)，繼續執行，快捷鍵 F8，繼續執行，如果沒有其他的斷點，那麼程式就會繼續執行，並且偵錯程式不會再控制程式。

• 跨步（Step over）：執行下一條指令，但不會進入到一個函數中，快捷鍵 F10。

• 步入（Step into）：快捷鍵 F11，和「下一步（Step）」類似，但在非同步函數呼叫情況下表現不同，步入會進入到程式碼中並等待非同步函數執行。

• 步出（Step out）：繼續執行到當前函數的末尾，快捷鍵 Shift+F11，繼續執行程式碼並停止在當前函數的最後一行，當我們使用偶然地進入到一個巢狀呼叫，但是我們又對這個函數不感興趣時，我們想要儘可能的繼續執行到最後的時候是非常方便的。

• 下一步（Step）：執行下一條語句，快捷鍵 F9，一次接一次地點選此按鈕，整個指令碼的所有語句會被逐個執行，下一步命令會忽略非同步行為。

啟用/禁用所有的斷點：這個按鈕不會影響程式的執行。只是一個批次操作斷點的開/關。

• 察看（Watch）：顯示任意表示式的當前值

• 呼叫棧（Call Stack）：顯示巢狀的呼叫鏈

• 作用域（Scope）：顯示當前的變數

• Local：顯示當前函數中的變數

• Global：顯示全域性變數

② 條件斷點（Conditional breakpoint）

給斷點新增條件，只有符合條件時，才會觸發斷點，條件斷點的顏色是橙色。

③ 紀錄檔斷點（logpoint）

當程式碼執行到這裡時，會在控制檯輸出你的表示式，不會暫停程式碼執行，紀錄檔斷點式粉紅色。

debugger命令

通過在程式碼中新增"debugger;"語句，當程式碼執行到該語句的時候就會自動斷點，之後的操作和在Sources面板新增斷點偵錯，唯一的區別在於偵錯完後需要刪除該語句。

在開發中偶爾會遇到非同步載入html片段（包含內嵌JS程式碼）的情況，而這部分JS程式碼在Sources樹中無法找到，因此無法直接在開發工具中直接新增斷點，那麼如果想給非同步載入的指令碼新增斷點，此時"debugger;"就發揮作用了。

3.2 反偵錯手段

3.2.1 禁用開發者工具

監聽是否開啟開發者工具，若開啟，則直接呼叫JavaScript的window.close( )方法關閉網頁

① 監聽F12按鍵、監聽Ctrl+Shift+I（Windows系統）組合鍵、監聽右鍵選單，監聽Ctrl+s禁止儲存至本地，避免被Overrides。

<script>
 
    //監聽F12、Ctrl+Shift+i、Ctrl+s
    document.onkeydown = function (event) {
        if (event.key === "F12") {
            window.close();
            window.location = "about:blank";
        } else if (event.ctrlKey && event.shiftKey && event.key === "I") {//此處I必須大寫
            window.close();
            window.location = "about:blank";
        } else if (event.ctrlKey && event.key === "s") {//此處s必須小寫
            event.preventDefault();
            window.close();
            window.location = "about:blank";
        }
 
    };
 
    //監聽右鍵選單
    document.oncontextmenu = function () {
        window.close();
        window.location = "about:blank";
    };
</script>

② 監聽視窗大小變化

<script>
 
    var h = window.innerHeight, w = window.innerWidth;
    window.onresize = function () {
        if (h !== window.innerHeight || w !== window.innerWidth) {
            window.close();
            window.location = "about:blank";
        }
    }
</script>

③ 利用Console.log

<script>
 
    //控制檯開啟的時候回撥方法
    function consoleOpenCallback(){
        window.close();
        window.location = "about:blank";
        return "";
    }
 
    //立即執行函數，用來檢測控制檯是否開啟
    !function () {
        // 建立一個物件
        let foo = /./;
        // 將其列印到控制檯上，實際上是一個指標
        console.log(foo);
        // 要在第一次列印完之後再重寫toString方法
        foo.toString = consoleOpenCallback;
    }()
</script>

3.2.2 無限debugger反偵錯

① constructor

<script>
 
    function consoleOpenCallback() {
        window.close();
        window.location = "about:blank";
    }
 
    setInterval(function () {
        const before = new Date();
        (function(){}).constructor("debugger")();
        // debugger;
        const after = new Date();
        const cost = after.getTime() - before.getTime();
        if (cost > 100) {
            consoleOpenCallback();
        }
    }, 1000);
</script>

② Function

<script>
    setInterval(function () {
        const before = new Date();
        (function (a) {
            return (function (a) {
                return (Function('Function(arguments[0]+"' + a + '")()'))
            })(a)
        })('bugger')('de');
 
        // Function('debugger')();
 
        // debugger;
        const after = new Date();
        const cost = after.getTime() - before.getTime();
        if (cost > 100) {
            consoleOpenCallback2();
        }
 
    }, 1000);
</script>

有大佬寫了一個庫專門用來判斷是否開啟了開發者工具，可供參考使用：點選檢視>>

3.3 反反偵錯手段

3.3.1 禁用開發者工具

針對判斷是否開啟開發者工具的破解方式很簡單，只需兩步就可以搞定。

① 將開發者工具以獨立視窗形式開啟

② 開啟開發者工具後再開啟網址

3.3.2 無限debugger

針對無限debugger反偵錯，有以下破解方法

① 直接使用dubbger指令的，可以在Chrome找到對應行（格式化後），右鍵行號，選擇Never pause here即可。

② 使用了constructor構造debugger的，只需在console中輸入以下程式碼後，點選F8（Resume script execution）回覆js程式碼執行即可（直接點選小的藍色放行按鈕即可）。

Function.prototype.constructor=function(){}

③ 使用了Function構造debugger的，只需在console中輸入以下程式碼。

Function = function () {}

3.4 總結

JavaScript混淆加密使得程式碼更難以被反編譯和分析，從而提高了程式碼的安全性，攻擊者需要花費更多的時間和精力才能理解和分析程式碼，從而降低了攻擊者入侵的成功率，但它並不能完全保護程式碼不被反編譯和分析，如果攻擊者有足夠的時間和資源，他們仍然可以理解程式碼並找到其中的漏洞，道高一尺，魔高一丈，任何使用者端加密混淆都會被破解，只要用心都能解決，我們能做的就是拖延被破解的時間，所以儘量避免在前端程式碼中嵌入敏感資訊或業務邏輯。