JS `Identifier Renaming` (标识符重命名) 碰撞与字典攻击反制

咳咳,各位观众老爷们,大家好!今天咱们来聊聊一个有点儿意思,但又容易被忽略的话题:JavaScript 代码混淆中的标识符重命名碰撞与字典攻击反制。

先别打瞌睡,这玩意儿听起来高深,其实啊,就是给你的代码穿上一层迷彩服,让坏人不好直接看懂。

第一幕:为啥要改名字?

想象一下,你辛辛苦苦写了一个游戏,结果别人直接把你的 JavaScript 代码扒下来,稍微改改就变成他的了,气不气?

标识符重命名,就是把你的变量名、函数名、类名等等,改成一些毫无意义的字符,比如把 userName 改成 _0xabc123,把 calculateScore 改成 a。这样,即使别人拿到你的代码,也看不懂这些变量是干嘛的,增加了理解和修改的难度。

第二幕:重命名也有门道

重命名看似简单,但如果瞎改一通,可能会适得其反。最常见的问题就是“碰撞”,也就是不同的标识符被改成了相同的名字。

// 原始代码
function calculateSum(a, b) {
  let result = a + b;
  return result;
}

function calculateProduct(a, b) {
  let result = a * b;
  return result;
}

如果简单粗暴地把 result 都改成 x,那就完犊子了:

// 错误的重命名
function calculateSum(a, b) {
  let x = a + b;
  return x;
}

function calculateProduct(a, b) {
  let x = a * b;  // 这里的 x 会覆盖 calculateSum 里的 x
  return x;
}

结果就是 calculateProduct 返回的结果会覆盖 calculateSum 的结果,程序就跑飞了。

正确的做法是:

  • 作用域分析: 搞清楚每个标识符的作用域,避免不同作用域的标识符重名。
  • 统一命名规则: 采用一套规则,比如使用不同的前缀或后缀来区分不同的标识符。
  • 使用工具: 现在有很多代码混淆工具,它们会自动处理这些问题,比如 UglifyJS, Terser, Babel 等等。

第三幕:字典攻击?What’s that?

好,现在我们已经把标识符改得面目全非了,是不是就万事大吉了?Too young, too simple!

黑客们也不是吃素的,他们会使用“字典攻击”来尝试破解你的代码。

啥是字典攻击?简单来说,就是他们会收集一些常见的变量名、函数名,比如 userNamepasswordgetData 等等,然后尝试把你混淆后的代码中的标识符替换成这些常见的名字,看看能不能猜出一些信息。

举个栗子:

假设你的代码里有这么一段:

function _0xabc123(a, b) {
  return a + b;
}

let _0xdef456 = 10;
let _0xghi789 = 20;

let _0xjkl012 = _0xabc123(_0xdef456, _0xghi789);
console.log(_0xjkl012);

如果黑客通过字典攻击,猜出 _0xabc123 可能是 add_0xdef456 可能是 num1_0xghi789 可能是 num2_0xjkl012 可能是 sum,那你的代码就基本被破解了:

function add(num1, num2) {
  return num1 + num2;
}

let num1 = 10;
let num2 = 20;

let sum = add(num1, num2);
console.log(sum);

第四幕:反击!反击!反击!

既然有字典攻击,那咱们就得想办法反击。

1. 增加复杂度:

  • 更长的标识符: 不要使用短小的标识符,比如 ab,而是使用更长的、更随机的标识符,比如 _0xabcdefghijklmnopqrstuvwxyz
  • 不规则的命名: 不要使用有规律的命名,比如 _0x001_0x002,而是使用完全随机的命名。
  • 多态命名: 相同的逻辑,使用不同的命名方式。

2. 引入无用代码:

在代码中插入一些无用的变量、函数、表达式,增加攻击者的分析难度。

function _0xabc123(a, b) {
  let _0xmno456 = Math.random(); // 插入一个无用的变量
  if (_0xmno456 > 0.5) {
    console.log("This is a useless log."); // 插入一个无用的日志
  }
  return a + b;
}

3. 控制流平坦化:

把代码的控制流变得更加复杂,让攻击者难以理解代码的执行逻辑。

// 原始代码
function processData(data) {
  if (data.type === 'A') {
    // 处理 A 类型的数据
  } else if (data.type === 'B') {
    // 处理 B 类型的数据
  } else {
    // 处理其他类型的数据
  }
}

// 控制流平坦化后的代码
function processData(data) {
  let state = 0;
  let result;

  while (true) {
    switch (state) {
      case 0:
        if (data.type === 'A') {
          state = 1;
        } else {
          state = 2;
        }
        break;
      case 1:
        // 处理 A 类型的数据
        state = 3;
        break;
      case 2:
        if (data.type === 'B') {
          state = 4;
        } else {
          state = 5;
        }
        break;
      case 4:
        // 处理 B 类型的数据
        state = 3;
        break;
      case 5:
        // 处理其他类型的数据
        state = 3;
        break;
      case 3:
        return result;
    }
  }
}

4. 字符串加密:

将代码中的字符串进行加密,防止攻击者直接搜索字符串来定位代码。

// 原始代码
console.log("Hello, world!");

// 加密后的代码
function _0xencrypt(str) {
  // 实现字符串加密的逻辑
  return str.split('').map(char => String.fromCharCode(char.charCodeAt(0) + 1)).join('');
}

console.log(_0xencrypt("Hello, world!")); // 输出 "Ifmmp, xpsme!"

5. 代码变形(Metamorphism):

每次混淆代码时,都采用不同的混淆策略,让攻击者难以找到规律。

6. 使用专业的代码混淆工具:

这些工具通常会提供更强大的混淆功能,并不断更新,以应对新的攻击手段。常用的工具有:

  • UglifyJS/Terser: 轻量级,主要用于代码压缩和简单混淆。
  • JavaScript Obfuscator: 功能强大,提供多种混淆选项,包括标识符重命名、字符串加密、控制流平坦化等等。
  • Jscrambler: 专业级的代码保护工具,提供多层保护,包括代码混淆、防篡改、防调试等等。

第五幕:实战演练

咱们用 JavaScript Obfuscator 来演示一下:

首先,安装 JavaScript Obfuscator:

npm install javascript-obfuscator --save-dev

然后,创建一个 obfuscate.js 文件:

const JavaScriptObfuscator = require('javascript-obfuscator');
const fs = require('fs');

const code = fs.readFileSync('your-code.js', 'utf8');

const obfuscationResult = JavaScriptObfuscator.obfuscate(code, {
  compact: true,
  controlFlowFlattening: true,
  controlFlowFlatteningThreshold: 0.75,
  deadCodeInjection: true,
  deadCodeInjectionThreshold: 0.4,
  debugProtection: false,
  debugProtectionInterval: false,
  disableConsoleOutput: true,
  domainLock: [],
  forceTransformStrings: false,
  identifierNamesGenerator: 'hexadecimal',
  identifiersPrefix: '',
  inputFileName: '',
  log: false,
  numbersToExpressions: true,
  renameGlobals: false,
  reservedNames: [],
  reservedStrings: [],
  rotateStringArray: true,
  seed: 0,
  selfDefending: true,
  shuffleStringArray: true,
  splitStrings: true,
  splitStringsChunkLength: 10,
  stringArray: true,
  stringArrayEncoding: ['rc4'],
  stringArrayThreshold: 0.75,
  transformObjectKeys: true,
  unicodeEscapeSequence: false
});

fs.writeFileSync('obfuscated-code.js', obfuscationResult.getObfuscatedCode(), 'utf8');

your-code.js 替换成你的 JavaScript 代码文件名,然后运行:

node obfuscate.js

就会生成一个 obfuscated-code.js 文件,里面就是混淆后的代码。

第六幕:注意事项

  • 性能影响: 代码混淆会增加代码的大小,并降低代码的执行效率。需要在安全性和性能之间进行权衡。
  • 调试困难: 混淆后的代码难以调试。建议在开发阶段不要使用混淆,只在发布前进行混淆。
  • 无法彻底防止破解: 代码混淆只能增加破解的难度,但无法彻底防止破解。如果你的代码非常重要,还需要采取其他的安全措施,比如服务器端验证、数字签名等等。
  • 遵守法律法规: 代码混淆可能会涉及到知识产权问题。需要确保你的代码混淆行为符合法律法规。

第七幕:总结

今天我们聊了 JavaScript 代码混淆中的标识符重命名碰撞与字典攻击反制。

记住,代码混淆不是万能的,但它可以有效地保护你的代码,增加攻击者的分析难度。在实际应用中,需要根据你的具体需求,选择合适的混淆策略和工具,并不断更新,以应对新的攻击手段。

好了,今天的讲座就到这里,感谢各位观众老爷的捧场!如果有什么问题,欢迎提问!

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