代码压缩混淆加密的实例详解
- 零下一度原创
- 2017-07-17 14:39:364826浏览
一直有人问HTML加密混淆怎么做，其实这在业内是早已很多人研究过的课题。
假日期间整理一篇文章分享给大家。
我们先理下需求，加密的目的是什么？加密到什么级别？为此我们可以牺牲什么？我们知道这个世界不存在绝对的安全，加密会被破解、混淆会被反混淆。技术小白、开发者、黑客，是完不同的级别，防范不同级别的人策略都不一样。防范力度越大，投入代价也越大，比如聘请专业的安全公司。除了投入，我们还需要考虑程序的执行性能和用户体验。加密的代码在运行时必须解密，混淆后尤其是混淆HTML后，程序的执行性能会下降。是否真的有必要做这类的源码保护，还需要谨慎取舍。一般而言，前端的代码，负责的是用户体验，后端的代码，负责更安全的数据处理。前端不要涉及泄漏太多涉密信息，那么加密的意义不是特别大。
我很少在前端代码里看到值得保护的内容，比如高深的算法，很多代码是没必要牺牲用户体验来保护的。但有些前端代码涉及最终用户的数据安全，此时还是要努力做数据保护的。
1. 降低可读性
1.1 压缩（compression）
很好理解，就是去掉注释、多于的空格、简化标识符等等。工具很多，YUI Compressor、UglifyJS、Google Closure Compiler等等。
1.2 混淆（obfuscation）
保证不破坏代码执行结果的情况下，让代码变得难以阅读。常用混淆规则：拆分字符串、拆分数组、增加废代码、，压缩其实也有一定混淆功能。本质就是改变输入代码字符串的抽象语法树（AST）的结构。其他工具：v8就是一个，还有mozilla的SpiderMonkey, 知名的esprima，还有uglify；商业混淆服务有：jscramble。
1.3 加密（encryption）
这里的加密指文本可逆编码，是狭义的加密，也就是我们常说的加密啦。这个部分依然是借助一些工具，如： Packer 、bcrypt等等。
2. 代码不放置在JS文件中
将代码放在非js文件中，增加定位难度。这里常用的方式有两种：放置到png中，通过HTML Canvas 2D Context获取二进制数据的特性，可以用图片来存储脚本资源；放置到css文件中，利用content样式可以存放字符串的特性，同样可以。
2.1 png
用png保存js代码，首先需要对png进行编码，然后使用的时候进行解码。借助canvas及base64和二进制编码。
编码
1、字符串转换成ascii码；
2、创建足够存储空间的canvas；
3、将字符填入到像素中（忽略alpha值）；
4、获取data url；
canvas.toDataURL(“image/png”);
5、存为png图片。
function encodeUTF8(str) { return String(str).replace( /[\u0080-\u07ff]/g, function(c) { let cc = c.charCodeAt(0);return String.fromCharCode(0xc0 | cc >> 6, 0x80 | cc & 0x3f);
}
).replace( /[\u0800-\uffff]/g, function(c) { let cc = c.charCodeAt(0);return String.fromCharCode(0xe0 | cc >> 12, 0x80 | cc >> 6 & 0x3f, 0x80 | cc & 0x3f);
}
);
}function request(url, loaded) { let xmlhttp = new XMLHttpRequest();
xmlhttp.onreadystatechange = function() { if (xmlhttp.readyState == 4) if (xmlhttp.status == 200)
loaded(xmlhttp);
}
xmlhttp.open("GET", url, true);
xmlhttp.send();
}void function(){ let source = '../image/test.js';
request(source, function(xmlhttp){let text = encodeUTF8(xmlhttp.responseText);let pixel = Math.ceil((text.length + 2) / 3); // 1一个像素存3个字节, let size = Math.ceil(Math.sqrt(pixel));//console.log([text.length, pixel, size, size * size * 3]);let canvas = document.createElement('canvas');
canvas.width = canvas.height = size;let context = canvas.getContext("2d"),
imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height),
pixels = imageData.data;for(let i = 0, j = 0, l = pixels.length; i < l; i++){ if (i % 4 == 3) { // alpha会影响png还原
pixels[i] = 255;continue;
}let code = text.charCodeAt(j++);if (isNaN(code)) break;
pixels[i] = code;
}
context.putImageData(imageData, 0, 0);
document.getElementById('base64').src = canvas.toDataURL("image/png");
});
}();编码后的图片： 
解码
1、加载png；
2、将png原尺寸绘制到canvas中；
3、读取像素中的字符串；
4、生成相应协议的data url使用。
void function(){ let source = '../image/test.png';let img = document.createElement('img');
img.onload = function(){ let canvas = document.createElement('canvas');
canvas.width = img.width;
canvas.height = img.height;let context = canvas.getContext("2d");
context.drawImage(img, 0, 0);let imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height),
pixels = imageData.data;let script = document.createElement('script');let buffer = [];for (let i = 0, l = pixels.length; i < l; i++) { if (i % 4 == 3) continue; // alpha会影响png还原 if (!pixels[i]) break;
buffer.push(String.fromCharCode(pixels[i]));
}
script.src = 'data:text/javascript;charset=utf-8,' + encodeURIComponent(buffer.join(''));
document.body.appendChild(script);
script.onload = function(){
console.log('script is loaded!');
}
img = null;
}
img.src = source;
}();这里需要手动下载编码后的图片，我没有写自动下载的函数，这又是另一个可以深入探讨的问题了，所以不过多扩展。
2.2 css
使用content就简单多啦。
let div = document.getElementById('content');let content = window.getComputedStyle(div, ':before').content;
只需要和上面代码一样，新建一个srcript标签，利用data协议，就可以执行content内保存的js代码啦。
3. 防止代码执行被截获
截获 eval() / new Function() 的示例代码
eval = function() {
console.log('eval', JSON.stringify(arguments));
};eval('console.log("Hello world!")');Function = function() {
console.log('Function', JSON.stringify(arguments)); return function() {};
};new Function('console.log("Hello world!")')();但是可能不是全局使用：
(function(){}).constructor('console.log("Hello world!")')()截获 constructor 的示例代码
Function.prototype.__defineGetter__('constructor', function () {return function () {
console.log('constructor', JSON.stringify(arguments));
};
});
(function() {}).constructor('console.log("Hello world!")');目前能想到的是判断 eval 是否被重定向
示例，如果 eval 被重定向 z 变量不会被泄露
<span style="font-size: 18px"><code class="language-js hljs has-numbering">(<span class="hljs-function">function<span class="hljs-params">(x){<span class="hljs-keyword">var z = <span class="hljs-string">'console.log("Hello world!")';<span class="hljs-built_in">eval(<span class="hljs-string">'function x(){eval(z)}');
x();
})(<span class="hljs-function">function<span class="hljs-params">() { <span class="hljs-comment">/* ... */ });<br/><br/><span style="font-size: 18pt; background-color: #ff0000"><strong>uglify介绍<br/></strong></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></code></span>概述：
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案例：Cesium打包流程，相关技术点和大概流程
原理：代码优化的意义：压缩 优化 混淆
优化：如何完善Cesium打包流程
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关键字：Cesium gulp uglifyjs
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字数：2330 | 阅读时间：7min+
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1 Cesium打包流程
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如果没有记错，Cesium从2016年初对代码构建工具做了一次调整，从grunt改为gulp。作为一名业余选手，就不揣测两者的差别了。个人而言，gulp和Ant的思路很相似，通过管道连接，都是基于流的构建风格，而且gulp更像是JS的编码风格，自带一种亲切感。
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gulp.task('task1',['task0'], function() {
return fun_task1();
});
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Task语句是gulp中最常见的，懂了这句话，就等于你看懂脚本了。这句话的意思是，要执行task1，需要先执行task0，而task1的具体工作都在fun_task1方法中。这就是之前说的基于流的构建风格。有了这句话，在命令行中键入：gulp task1，回车执行该指令即可。
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先安装Node，环境变量等，并安装npm包后，即可使用gulp打包工具，这里推荐cnpm。环境搭建好后，命令行中键入gulp minify开始打包。完整的过程是build->generateStubs->minify。
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Cesium打包流程
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build：准备工作，创建Build文件夹；将glsl文件转为js形式；最主要的是createCesiumJs方法，遍历Source中所有js脚本，将所有Object记录到Source/Cesium.js；其他的是范例，单元测试相关模块。
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generateStubs：用于单元测试，略。
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minify; 首先combineJavaScript主要做了两件事情，打包Cesium和Workers脚本，这是打包的最终结果。Gulp根据指令的不同，比如minify下采用uglify2优化，而combine对应的参数为none，生成路径为CesiumUnminified。
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另外，细心的人会发现，combineCesium的实现中有这样一句话path.relative('Source',require.resolve('almond'))，这是一个小优化，almond是requirejs的精简包，因此，最终的Cesium.js中包含'almond脚本，内置了requirejs的主要方法。
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如上是Cesium打包的主要流程，简单说主要有3+1类个指令：
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Clean
清空文件
minify
打包&压缩
combine
只打包，不压缩
JScoverage
单元测试覆盖率，不了解
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2 代码优化
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对流程有了一个大概了解，下面，我们详细了解一下uglify2过程都做了哪些代码优化，一言以蔽之，压缩，优化，混淆。
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uglify2主要有三个参数：-o，-c，-m，-o参数必选，指定输出文件，-c压缩，-m混淆变量名。如下分别为combine、(uglifyjs -o)、(uglifyjs –c -m -o)的文件对比，单位是k：
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uglify2的压缩对比
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都在一个屋檐下，差距怎么就这么大呢？我们简单说一下从1~2，2~3之间青取之于蓝而胜于蓝的过程。
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1~2的过程其实很简单，就是干了三件事，去掉注释， 去掉多余的空格(换行符)，去掉不必要的分号(;)。就这三件事情，文件一下子小了一半多，换句话就是平时你写的代码有一大半都是废话，此时你旁边的AI程序员可能会喃喃道来“你们人类好愚蠢~”。
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2~3则是很多小细节的综合应用：
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去掉一些实际没有调用的函数（Dead code）；
将零散的变量声明合并，比如 var a; var b;变为var a,b;
逻辑函数的精简，比如if(a) b(); else c()变为a ? b() : c();
变量名的简化，比如var strObject;变为var s;
……
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这些小技巧有很多，具体要看不同的压缩工具的考虑优劣，但有些压缩高效的工具并不稳定，可能会破坏语法规范或语意，所以没必要为了几个kb承担过多的风险，目前比较成熟的工具主要有三个uglify2，google closure以及yuicompressor，具体优劣得自己来体会了，我是按照自己的理解给出的先后顺序。最终的效果如下：
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Cesium脚本效果
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这样的代码只能用单位“坨”来形容了，人类是无法直接读懂的，那浏览器能读懂吗？这是一个好问题！如下是V8引擎对JS语法解析的大概流程：
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V8引擎解析JS脚本
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下面是在我本机Chrome解析Cesium.js脚本花费时间（脚本从下载完到浏览器解析完的时间差），单位毫秒，因为只测试了一次，可能会有误差，但基本吻合期望值：
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JS脚本解析时间对比
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首先因为是本机测试，脚本无论是最大的8M还是最小的2.4M，下载速度都很快，因此我们不讨论（但实际应用中要考虑）脚本下载所需时间。
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其次，如上图，多了一个source，这是源码情况下，这个时间水分比较大，因为是零散的文件，可以做到按需下载，但因为文件比较琐碎，性能也不高。
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结论是，这种JS脚本优化策略对浏览器的影响不大，浏览器看到优化后的代码，可能会愣一会神，但很快就克服了。
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3实战
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知道了代码优化的大概原理，回顾一下代码优化的目的（压缩，优化，混淆），匹配一下结果是否符合期望值。嗯，其一，脚本的大小小了，其二，代码效率也优化了，其三，别人也看不懂了。似乎该做的都已经做了，这个脚本已经很完美了。
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Format后的效果
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毛爷爷说，与人斗其乐无穷。确实，前两点的目的达到了，但第三点，还差很多。如上，和刚才的脚本是同一个文件，我只是用Chrome的调试工具format而已。这就是理想和现实之间的差距。
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可见，Cesium默认打包工具在压缩和优化上都没有问题，但在混淆上并不充分，当然Cesium本身是开源的，也没必要搞这些。客观说，JS脚本是明码的，所以反编译只是时间和能力的问题，所以不妨换个态度来看待这个问题，增加反编译的成本，当该成本大于购买成本即可
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以上是代码压缩混淆加密的实例详解的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！