JS逆向之浏览器补环境详解
JS逆向之浏览器补环境详解
“补浏览器环境”是JS逆向者升职加薪的必备技能，也是工作中不可避免的操作。
为了让大家彻底搞懂 “补浏览器环境”的缘由及原理，本文将从以下四个部分进行描述：
- 什么是补环境？
- 为什么要补环境？
- 怎么补环境？
- 补环境实战
- 补环境框架成品源码
一：什么是 “补浏览器环境”？
浏览器环境： 是指 JS代码在浏览器中的运行时环境，它包括V8自动构建的对象（即ECMAScript的内容,如Date、Array），浏览器（内置）传递给V8的操作DOM和BOM的对象（如document、navigator）；
Node环境：是基于V8引擎的Js运行时环境，它包括V8与其自己的内置API，如fs，http，path；
Node环境 与 浏览器环境 的异同点可以简单概括如图：
所以我们所说的 “补浏览器环境” 其实是补浏览器有 而Node没有的环境，即 补BOM和DOM的对象；
二：为什么要 “补浏览器环境”？
对于逆向老手而言，“补环境” 这个词不会陌生，当我们每次把辛辛苦苦扣出来的 “js加密算法代码”，并且放在浏览器环境中能正确执行后，就需要将它放到Node环境 中去执行，而由于Node环境与浏览器环境之间存在差异，会导致部分JS代码在浏览器中运行的结果 与在node中运行得到的结果不一样，从而影响我们最终逆向成果；eg：
function decrypt() {
document = false;
var flag = document?true:false;
if (flag) {
return "正确加密"
} else {
return "错误加密";
}
}
在浏览器环境运行时 flag为true，然后得到正常结果；
在Node环境运行时 flag为false，然后得到错误结果；
所以我们需要 “补浏览器环境”，使得扣出来的 “js加密算法代码” 在Node环境中运行得到的加密值，与其在 浏览器环境中运行得到的加密值一致。 即对于这段 “js加密算法代码” 而言，我们补出来的环境与浏览器环境一致。
三：怎么 “补浏览器环境”？
要想 “补浏览器环境”，首先我们得知道 “js加密算法代码” 到底使用了哪些浏览器环境API，然后再对应去补上这些环境；
那么我们该如何监测 “js加密算法代码” 对浏览器环境API的使用呢？
毫无争议：使用Proxy来监测浏览器环境API的使用，辅助补浏览器环境”
Proxy是ES6提供的代理器，用于创建一个对象的代理，从而实现基本操作的拦截和自定义（如属性查找、赋值、枚举、函数调用等）。 它可以代理任何类型的对象，包括原生数组，函数，甚至另一个代理；拥有递归套娃的能力！！
也就是说 我们代理某个对象后，我们就成了它的中间商，任何JS代码对它的任何操作都可以被我们所拦截！！
# 对navigator对象进行代理，并设置拦截后的操作
var handler = {set:funcA,get:funcB,deleteProperty:funcC,has:funcD ...};
navigator = new Proxy(navigator,handler);
# 对代理后的navigator进行各种操作都会被拦截并触发对应处理函数
navigator.userAgent 会被拦截并触发 get funcB
navigator.userAgent = "xx" 会被拦截并触发 set funcA
delete navigator; 会被拦截并触发 deleteProperty funC
"userAgent" in navigator 会被拦截并触发 has funD ...
等等... 任何操作都可以被拦截
基于Proxy的特性，衍生了两种补环境思路：
- 递归嵌套Proxy以此来代理浏览器所有的BOM、DOM对象及其属性，再配合node vm2模块提供的纯净V8环境，就相当于在node中，对整个浏览器环境对象进行了代理，JS代码使用任何浏览器环境 api都能被我们所拦截。然后我们针对拦截到的环境检测点去补。
- 搭建补环境框架，用JS模拟浏览器基于原型链去伪造实现各个BOM、DOM对象，然后将这些JS组织起来，形成一个纯JS丐版浏览器环境，我们补的纯JS丐版浏览器环境越完善，就越接近真实浏览器环境，能通杀的js环境检测就越多。最终完美通杀所有JS环境检测！！；示例：b站搜 “志远补环境”
第一种思路虽然实现简单，主要是对Proxy拦截器的使用 ，但是具备的环境监测能力有限，对较复杂的原型链等难以监测，即使是二次开发也上限不高；并且遇到JS使用了很多环境时手补也相当麻烦；
第二种思路虽然实现较为复杂，但是上限极高，且可以完美兼容第一种思路，具备可成长的通杀潜质。
所以业内补环境框架几乎都是基于第二种思路，先搭建一个补环境框架的骨架，将常见浏览器环境BOM、DOM对象补齐，如：window、location、Document、navigator等，等空闲时或工作遇到其他浏览器环境BOM、DOM对象，再将它补进来。补的越完善，我们能通杀JS环境检测越多。
优点：
- 补的越完善，能通杀JS环境检测越多。最终完美通杀所有JS环境检测！！；
- 一键运行输出目标JS中所有环境检测点；
- 生成的最终代码可直接用于生产环境（可直接供nodejs、v8使用）；
- 告别玄学补环境，不再一行行去debugger，极大提高工作效率。
- 可以在Chrome浏览器进行无浏览器环境调试。
- 新人弯道超车必备
- …
四：“补环境框架”实战
传统补环境格式：
// 环境头：
window = global;
navigator= {userAgent:"Mozilla/5.0 (Windows NT 1";}
// 扣出来的JS
........
......
传统补环境太简陋，而且不够通用，代码组织混乱，我们最好将其组织为一个项目：
补环境框架项目整体结构：
那么实现这么一个浏览器补环境框架需要哪些步骤哪些考虑呢？
- 先确定框架运行主流程，即入口文件 。
- 每个BOM、DOM对象的实现都使用一个单独的js文件，便于定位及维护。
- 将这些BOM、DOM文件按照原型链的优先顺序进行读取，拼接成整个浏览器环境。
- 思考如何去实现一个BOM、DOM对象使其和浏览器一致；（这个是影响框架上限的重要因素，同时也包含大量重复性人力工作）
- 事件的处理（对行为验证码有帮助）
- 思考如何保证JS中使用到的所有浏览器环境都能被我们所检测；（这个是影响框架上限的重要因素）
- 如何设计优化补环境框架项目的可扩展、可维护性；（非常必要）
…
还有一些其他细节思考，我们的目标框架就是 一个易于可扩展与维护、能检测到JS中所有浏览器环境API的使用、实现了常见浏览器环境方法等，让我们在之后补环境中，达到通杀效果。
如果对于原理及实现方向 思考不够全面、深入，那么实现的框架上限会有限，出现玄学的概率就大了，我也是经历了很长时间打磨，多次推倒重来、借鉴多个课程，最终实现这个理想的框架。
下面就是一些具体的实现：
以下就是主流程入口骨架：
var fs = require('fs');
var catvm2 = require('./CatVm2/catvm2.node.js');
const {VM,VMScript} = require('vm2'); //看作纯净V8
var catvm2_code = catvm2.GetCode(); //获取所有代码（工具代码、补的所有BOM、DOM对象）
var web_js_code = fs.readFileSync(`${__dirname}/target/get_b_fz.js`) ; // 获取目标网站js代码
var log_code = "\r\ncatvm.print.getAll();debugger;\r\r";
var all_code = catvm2_code+web_js_code+log_code;
fs.writeFileSync(`${__dirname}/debugger_bak.js`,all_code);
const script = new VMScript(all_code,`${__dirname}/debugger.js`); //真实路径，浏览器打开的就是该缓存文件
const vm = new VM(); // new 一个纯净v8环境
debugger
vm.run(script); // 在V8环境中运行调试
debugger
骨架搭好之后我们就要去补对应的BOM、DOM对象，比如补Navigator：
1、先在浏览器环境观察该对象：Navigator，
能否进行new Navigator,不能的话则在其构造函数定义中抛出异常，能的话不抛；
var dsf_tmp_context = catvm.memory.variable.Navigator = {};
var Navigator = function Navigator() { // 构造函数
throw new TypeError("Illegal constructor");
}; catvm.safefunction(Navigator);//13
2、查看其原型Navigator.prototype 的属性、方法、原型链，
发现Navigator原型属性、方法不能通过原型调用，即
Navigator.appVersion 会抛出异常。
发现 其原型链只有一层，即Navigator.prototype.__proto__ === Object.prototype
3、在浏览器环境观察其实例对象：navigator
查看其属性、方法与 原型上的差异，发现差不多，基本都是继承原型的。
因此可以简单补成下面这样：
Object.defineProperties(Navigator.prototype, {
[Symbol.toStringTag]: {
value: "Navigator",
configurable: true
}
});
var navigator = {};
navigator.__proto__ = Navigator.prototype;
Navigator.prototype.plugins = [];
Navigator.prototype.languages = ["zh-CN", "zh"];
Navigator.prototype.userAgent = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/95.0.4638.69 Safari/537.36';
Navigator.prototype.platform = 'Win32';
Navigator.prototype.maxTouchPoints = 0;
Navigator.prototype.onLine = true;
for (var _prototype in Navigator.prototype) {
navigator[_prototype] = Navigator.prototype[_prototype];
if (typeof (Navigator.prototype[_prototype]) != "function") {
Navigator.prototype.__defineGetter__(_prototype, function () {
debugger;
var e = new Error();
e.name = "TypeError";
e.message = "Illegal constructor";
e.stack = "VM988:1 Uncaught TypeError: Illegal invocation \r\n " +
"at :1:21" ;
throw e;
// throw new TypeError("Illegal constructor");
});
}
}
// 加上代理
navigator = catvm.proxy(navigator);
注：上面实例只是一种补环境思路，是基于对象.属性粒度；我个人用的是另一种思路，基于对象.属性.特性粒度即Object.getOwnPropertyDescriptor 的value,writable..等，虽然需要补代码更多，但是模拟的效果更完美，理论上限极高。
浏览器对象及属性实在太多了，我们不可能手动补那么对象属性，因此要想补出一个完美浏览器环境，我们需要编写浏览器环境自吐脚本。即在浏览器执行该脚本，它会将某个浏览器环境对象的所有属性与方法，拼接成我们框架所需要的补环境代码，我们直接粘贴进来，稍微改改即可。
我们可以借助：Reflect.ownKeys(real_obj)来获取该对象的所有属性与方法，
然后对其 attr进行各种判断、处理，最终拼接成我们需要的样子。
var all_attrs = Reflect.ownKeys(real_obj);
var continue_attrs = ["prototype", "constructor"];
for (let index = 0; index < all_attrs.length; index++) {
let attr_name = all_attrs[index];
// 暂时不处理在 continue_attrs 中的属性
if (continue_attrs.indexOf(attr_name) != -1) {
console.log(`遇到 ${attr_name}，跳过`);
continue
}
if (attr_name == Symbol.toStringTag) {
result_code = `Object.defineProperties(${repair_obj}, {
[Symbol.toStringTag]: {
value: "${real_obj[Symbol.toStringTag]}",
configurable: true
}
});//23\n`;
symbol_code_ls.push(result_code);
continue
}
}
..........太长，略过（下面框架源码中有）
每补完一个浏览器对象之后，可以运行起来与真实浏览器进行对比，逐步优化，最终达到完美效果。
五：“补环境框架”成品源码
补环境框架俨然成为JS逆向人员的大杀器，也是众多面试官的考察点。我们已经了解了 它的原理及实现步骤，接下来我们可以尝试自己从头实现一个完善的补环境框架，但是这会花费很长一段时间来进行开发，而且其中有很多重复性工作比较无聊（复制粘贴对比等）。
走快车道：
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部分成果展示（以头条 sign值为例）：
监测到的检测点，做过的靓仔可以看看是不是都有
与真实浏览器对比
弯道超车，从我做起