关于代码压缩混淆加密整理;

我这里说的前端加密,是对浏览器端的js文件加密,不是传输过程中的加密,不涉及hash摘要等

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: 
这里写图片描述

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

(function(x){
    var z = 'console.log("Hello world!")';
    eval('function x(){eval(z)}');
    x();
})(function() { /* ... */ });

uglify介绍

概述:


  • 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


关键字:Cesium gulp uglifyjs


字数:2330 | 阅读时间:7min+


 


1 Cesium打包流程


       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。


gulp.task('task1',['task0'], function() {

    return fun_task1();

});


       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。


       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。


1gulp


Cesium打包流程


       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。


       generateStubs:用于单元测试,略。


       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。


       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。


       如上是Cesium打包的主要流程,简单说主要有3+1类个指令:


  • 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


2 代码优化


       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。


       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:


2file


uglify2的压缩对比


       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。


       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~”。


       2~3则是很多小细节的综合应用:


  • 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;

  • ……


       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:


3uglifyresult


Cesium脚本效果


       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:


4parser


V8引擎解析JS脚本


       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:


 5parser


JS脚本解析时间对比


       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。


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。


       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。


3实战


       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。


 6format


Format后的效果


       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。


       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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