探討瀏覽器指紋(科普)
一、什么是瀏覽器指紋?
我們常說的指紋，都是指人們手指上的指紋，因具有唯一性，所以可以被用來標(biāo)識(shí)一個(gè)人的唯一身份。而瀏覽器指紋是指僅通過瀏覽器的各種信息，如CPU核心數(shù)、顯卡信息、系統(tǒng)字體、屏幕分辨率、瀏覽器插件等組合成的一個(gè)字符串，就能近乎絕對(duì)定位一個(gè)用戶，就算使用瀏覽器的隱私窗口模式，也無法避免。
這是一個(gè)被動(dòng)的識(shí)別方式。也就是說，理論上你訪問了某一個(gè)網(wǎng)站，那么這個(gè)網(wǎng)站就能識(shí)別到你，雖然不知道你是誰，但你有一個(gè)唯一的指紋，將來無論是廣告投放、精準(zhǔn)推送、安全防范，還是其他一些關(guān)于隱私的事情，都非常方便。
二、實(shí)現(xiàn)瀏覽器指紋的技術(shù)點(diǎn)有哪些?
1、基本指紋
瀏覽器基本指紋是任何瀏覽器都具有的特征標(biāo)識(shí)，比如屏幕分辨率、硬件類型、操作系統(tǒng)、用戶代理（User agent）、系統(tǒng)字體、語言、瀏覽器插件 、瀏覽器擴(kuò)展、瀏覽器設(shè)置 、時(shí)區(qū)差等眾多信息，這些指紋信息“類似”人類的身高、年齡等，有很大的沖突概率，只能作為輔助識(shí)別?？梢栽谠摼W(wǎng)址進(jìn)行查看本地瀏覽器的基本特征，https://www.whatismybrowser.com/
2、高級(jí)指紋
瀏覽器高級(jí)指紋與基本指紋的區(qū)別是，基本指紋就像是人的外貌特征，外貌可以用男女、身高、體重區(qū)分，然而這些特征不能對(duì)某個(gè)人進(jìn)行唯一性標(biāo)識(shí)，僅使用基本指紋也無法對(duì)客戶端進(jìn)行唯一性判定，基于HTML5的諸多高級(jí)功能就能生成高級(jí)指紋了。
Canvas指紋
說到高級(jí)指紋，不得不提Canvas指紋，Canvas（畫布）是HTML5中一種動(dòng)態(tài)繪圖的標(biāo)簽，可以使用其生成甚至處理高級(jí)圖片。
Canvas指紋的原理大致如下：
相同的HTMLCanvasElement元素繪制操作，在不同操作系統(tǒng)、不同瀏覽器上，產(chǎn)生的圖片內(nèi)容不完全相同。在圖片格式上，不同瀏覽器使用了不同的圖形處理引擎、不同的圖片導(dǎo)出選項(xiàng)、不同的默認(rèn)壓縮級(jí)別等。在像素級(jí)別來看，操作系統(tǒng)各自使用了不同的設(shè)置和算法來進(jìn)行抗鋸齒和子像素渲染操作。即使相同的繪圖操作，產(chǎn)生的圖片數(shù)據(jù)的CRC檢驗(yàn)也不相同。Canvas幾乎已被所有主流瀏覽器支持，可以通過大部分的PC、平板、智能手機(jī)訪問。
在線測(cè)試地址：https://www.browserleaks.com/canvas，可查看瀏覽器的Canvas唯一性字符串。
WebGL指紋
通過HTMLCanvasElement元素可以獲取到Webgl對(duì)象（canvas.getContext("webgl")）,通過此對(duì)象可以獲取到用戶的硬件信息，比如顯卡名稱、顯卡型號(hào)、顯卡制造商等，比如：ANGLE (NVIDIA GeForce GTX 1050 Ti Direct3D11 vs50 ps50)，Google Inc.。
由于硬件一般是不會(huì)隨意更換的，有些是電腦買來到電腦報(bào)廢就沒更換過硬件，電腦硬件種類也比較多，雖然非常大的碰撞率，但是依然可以被用來當(dāng)做用戶指紋的一部分，收集用戶的信息也多，就越能代表用戶的唯一指紋，這點(diǎn)不可忽視。
AudioContext指紋
HTML5提供給JavaScript編程用的Audio API則讓開發(fā)者有能力在代碼中直接操作原始的音頻流數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行任意生成、加工、再造，諸如提高音色，改變音調(diào)，音頻分割等多種操作，甚至可稱為網(wǎng)頁版的Adobe Audition。
AudioContext指紋原理大致如下：
方法一：生成音頻信息流(三角波)，對(duì)其進(jìn)行FFT變換，計(jì)算SHA值作為指紋。
方法二：生成音頻信息流（正弦波），進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓縮處理，計(jì)算MD5值。
兩種方法都是在音頻輸出到音頻設(shè)備之前進(jìn)行清除，用戶根本就毫無察覺就被獲取了指紋。
AudioContext指紋基本原理：
主機(jī)或?yàn)g覽器硬件或軟件的細(xì)微差別，導(dǎo)致音頻信號(hào)的處理上的差異，相同器上的同款瀏覽器產(chǎn)生相同的音頻輸出，不同機(jī)器或不同瀏覽器產(chǎn)生的音頻輸出會(huì)存在差異。
從上可以看出AudioContext和Canvas指紋原理很類似，都是利用硬件或軟件的差異，前者生成音頻，后者生成圖片，然后計(jì)算得到不同哈希值來作為標(biāo)識(shí)。音頻指紋測(cè)試地址：https://audiofingerprint.openwpm.com
WebRTC指紋
WebRTC（網(wǎng)頁實(shí)時(shí)通信，Web Real Time Communication），是可以讓瀏覽器有音視頻實(shí)時(shí)通信的能力，它提供了三個(gè)主要的API來讓JS可以實(shí)時(shí)獲取和交換音視頻數(shù)據(jù)，MediaStream、RTCPeerConnection和RTCDataChannel。當(dāng)然如果要使用WebRTC獲得通信能力，用戶的真實(shí)ip就得暴露出來（NAT穿透），所以RTCPeerConnection就提供了這樣的API，直接使用JS就可以拿到用戶的IP地址。用戶的內(nèi)網(wǎng)IP地址也是大多數(shù)情況下不會(huì)改變，所以也是可以用來當(dāng)做用戶指紋的其中一個(gè)因子。
綜合指紋
上面幾點(diǎn)都說了瀏覽器指紋大致有哪些，還沒有完全說完，只是一部分，但是零散的指紋信息并不能真正的定位到唯一用戶，并不能用來代表一個(gè)用戶的唯一身份（用戶指紋）。
綜合指紋是指將所有的用戶瀏覽器信息組合起來，就可以近乎99%以上的準(zhǔn)確率定位標(biāo)識(shí)用戶，綜合指紋大致有如下：
基本指紋（UserAgent、屏幕分辨率、CPU核心數(shù)、內(nèi)存大小、插件信息、語言等）
高級(jí)指紋部分（Canvas指紋、Webgl指紋、AudioContext指紋、WebRTC指紋、字體指紋等）
地理位置、時(shí)區(qū)、DNS、SSL證書等信息。
將以上幾點(diǎn)組合起來就可以生成綜合指紋（用戶指紋），就可以達(dá)到前面說的99%以上可以定位唯一用戶。
如何防止被生成“用戶指紋”？
前面我們說了一大堆網(wǎng)站如何使用各種技術(shù)來“生成”用戶指紋，來標(biāo)識(shí)唯一用戶，那么下面我們來說說，如何避免被網(wǎng)站“生成”唯一用戶指紋。
常用的手段是，通過瀏覽器的擴(kuò)展插件，阻止網(wǎng)站獲取各種信息，或者返回個(gè)假的數(shù)據(jù)，這種方式是在網(wǎng)頁加載前就執(zhí)行一段JS代碼，更改、重寫、HOOK了js的各個(gè)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)镴S的靈活性給這種方式提供的可能。但是這種方式始終是表層的，使用JS修改是能防止大部分網(wǎng)站的生成唯一指紋，但是是有手段可以檢測(cè)出來是否“作弊”的。
更好的手段是從瀏覽器底層做處理，從瀏覽器底層修改API使得這些在js層獲取的信息并不唯一，不管如何組合都不能生成一個(gè)唯一的代表用戶的指紋。比如：貓頭鷹瀏覽器
貓頭鷹瀏覽器是基于chromium代碼修改編譯的瀏覽器，從底層對(duì)各種API做了修改，可以交給用戶自定義返回各種數(shù)據(jù)，比如Canvas、Webgl、AudioContext、WebRTC、字體、UserAgent、屏幕分辨率、CPU核心數(shù)、內(nèi)存大小、插件信息、語言等信息，這樣就可以完全避免被“生成”唯一用戶指紋了。
5、常用檢測(cè)網(wǎng)站
BrowserLeaks - Web Browser Fingerprinting - Browsing Privacy
瀏覽器環(huán)境校驗(yàn)
AmIUnique
關(guān)于本文 作者：@隱心 原文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/282922459
END
“分享、點(diǎn)贊、在看” 支持一波 