关于爬虫本地JS Hook的研究

0x00 背景介绍

最早的爬虫,只需要能够从服务端获取到HTML代码,进行分析即可,随着Web2.0的普及,越来越多的网站都必须JavaScript解析之后才能正常显示。因此这也对爬虫提出了新的要求,当前前人们已经在爬虫中集成Webkit等框架来满足这样的需求。
本文将从实际漏洞扫描器项目中,爬虫遇到的一个问题作为切入点,简单的介绍一下爬虫过程中一些JavaScript上Mock或者Hook的技巧。

0x01 需求

这里需求主要有两个:

场景一:弹框阻碍流程

在网页中存在alert,prompt等弹出框,如果没有取消会造成webkit某些API运行异常。当前针对alert的情况,通常的框架都提供一些额外的解决方案,比如PhantomJS的onAlert()函数,Selenium的switch_to.alert().accept()。但是我们还是想和场景二一起使用Hook的方法来解决。

场景二:记录指定函数被调用情况

存储型XSS的验证过程通常分为Payload的注入和执行情况验证。作为一款优秀的扫描器(没错,说的就是华为云漏洞扫描服务),注入的Payload一定不能对目标系统有危害,因此我们通常会选用一些温柔的函数,比如console.log,而非alert或者随机不存在的函数。但是当第二次爬虫在爬取过程中,如何统计Payload触发的情况,就会成为一个难题。

0x02 JavaScript Hook

函数的Hook,其实就是在函数被调用前,对函数进行替换。

var old_alert = window.alert;
window.alert = function(message){
    console.log("receive: " + message);
    old_alert(message);
}

上面的例子是对alert函数增加一个日志打印的功能。
Hook很简单,现在唯一的问题就是要在函数执行之前就进行替换,很多函数是在网页加载中(head部分)或者网页加载完成后立即就执行了,没有空隙给我们替换函数。

0x03 注入实战

PhantomJS

它是基于QT和Webkit的无头(Headless)浏览框架,因为其不依赖Xvfb,资源占用比较小,有段时间非常受大家欢迎。其Project的Owner已经宣布不维护了,现在版本定格在2.1.1。PhantomJS良好的接口,使其能够非常方便的支持JS代码注入。
假如某个网页(http://fake.hack.com/location.html) 会获取地理位置,只有指定位置的用户才会进行下一步处理。

var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();
//页面初始化之前插入一段JS
page.onInitialized = function(){
    //模拟地理定位.
    page.injectJs("fake-location.js");
};

fake-location.js的代码也非常简单,内容如下:

window.navigator.geolocation = {
    getCurrentPosition: function (success, failure) {
        success({
            coords: {
                //模拟华中科技大学产学研基地
                latitude: 22.52902,
                longitude: 113.94376
            }, timestamp: Date.now()
        });
    },
    watchPosition: function(success, failure){
        success({
            coords: {
                //模拟华中科技大学产学研基地
                latitude: 22.52902,
                longitude: 113.94376
            }, timestamp: Date.now()
        });
    }
};

从上面的例子可以看到我们Hook了getCurrentPosition函数,它只会返回指定的经纬度。当然这一切都依赖于PhantomJS提供了injectJs这个方法以及onInitialized这个事件。

Selenium

PhantomJS始终是小众的选择,Selenium才是主流,尤其是Chrome推出了Headless模式之后,大大提高了Selenium的效率。
由于时间原因,本文只研究了ChromeWebDriver的情况。首先看一段代码:

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.options import Options
# 定义Chrome和ChromeWebDriver的路径
DRIVER_PATH = "/Users/huangjacky/program/tools/chromedriver"
CHROME_PATH = "/Applications/Google Chrome.app/Contents/MacOS/Google Chrome"
URL = "http://127.0.0.1:8080/test.html"


def main():
    # 创建一个WebDriver实例
    options = Options()
    options.add_argument("--headless")
    options.binary_location = CHROME_PATH
    driver = webdriver.Chrome(executable_path=DRIVER_PATH, chrome_options=options)
    try:
        driver.get(URL)
        driver.get_screenshot_as_file("test.png")
    except Exception as e:
        print(e)
    finally:
        driver.close()
        driver.quit()

代码很简单就是打开一个网页,然后截图。这个网页的内容就是一个弹框:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>test</title>
</head>
<body>
<script>
    alert("huangjacky");
</script>
</body>
</html>

而运行结果并不符合预期:

截图失败,因为有alert弹出框。
通过查看WebDriver的API,我们发现一个函数execute_script, 因此我们修改代码如下:

driver.execute_script('window.alert=null;')
driver.get(URL)
driver.get_screenshot_as_file("test.png")

结果肯定是不成功的,不然就不会有这篇文章了。
大概是因为driver.get之后才会有window对象,之前执行的js代码都无效。

Google了大半天,无果。看来从WebDriver上面入手是不行了,我们将目光回到Chrome浏览器自身来,它提供Chrome Devtools Protocol来方便我们这些开发者进行定制,通过官方文档 的查看,我发现了Page.addScriptToEvaluateOnNewDocument这个Method是可以满足我们需求的。Chrome Devtools Protocol的一些细节,请读者自行Google或者等我下一篇文章吧。
新的代码如下:

resource = "/session/%s/chromium/send_command_and_get_result" % driver.session_id
url = driver.command_executor._url + resource
body = json.dumps({
    'cmd': 'Page.addScriptToEvaluateOnNewDocument',
    'params': {"source": "window.alert=function(msg){console.log(msg)}"}
})
response = driver.command_executor._request('POST', url, body)
if response['status']:
    raise Exception(response.get('value'))
print(response.get('value'))
driver.get(URL)
driver.get_screenshot_as_file("test.png")

代码运行成功,截图OK啦。
这里需要注意几点:
1. url的获取以及session,这些WebDriver里面都有方法
2. 请求的通道,这个主要复用WebDriver.command_executor

0x04 结论

遇到问题,我们首先研究框架支持的情况,当框架不支持的时候,我们可以从事情本质出发,也就是框架的底座,Chrome浏览器自身。最重要的就是多Google,技术问题千万别百度。

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