使用模拟器混淆前端代码

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前言

很多时候，我们都会觉得混淆脚本程序是件困难的事，效果远不及传统程序的混淆力度。毕竟，脚本的初衷就是简单易用。诸多先天不足的特征，使得混淆难以深入实施。

然而从理论上这似乎也说不通，只要是图灵完备的语言，解决问题的能力都是相同的。举个最简单的例子，网上有使用 JavaScript 实现的 x86 模拟器，我们抛开性能不说，单论功能，它和本地系统是一样的。因此使用传统工具混淆的程序，同样也是能在浏览器中运行的！

当然，这个代价不免有些太大。为了保护一段逻辑，还得加载一个庞大的模拟器和操作系统，显然是难以接受的。但是这个思路还是很有意义的 —— 将需要保护的代码逻辑，放入模拟器中执行。

事实上类似的方案也早已存在，例如大名鼎鼎的 VMProtect。在浏览器端同样也有应用的案例，例如 Google 曾经开发的 reCaptcha 验证系统，也用到了模拟器来保护重要逻辑。

如何将前端脚本程序，变成可被模拟器运行的指令？我们从最简单的案例开始讲解。

字节码

和传统的编译型程序不同，脚本程序始终是带语法的文本代码。如何将一段充满各种可读单词的代码，尽可能多得使用数字来描述？例如这段代码：

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var el = document.createElement('script');
el.text = 'alert(123)';
document.body.appendChild(el);

其中就有变量名 el、字符串 ‘script’、全局变量 document、属性 body 等可读单词。

对于变量名来说，普通的压缩工具就能很好处理，变成诸如 a、b、c 这样的短名字；但是字符串和属性，又该如何处理？

熟悉 JS 的都知道 obj.key 和 obj['key'] 是相等的。而且全局变量都是 window 下的属性。因此，我们可把全局变量和属性都变成字符串的形式：

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var el = window['document']['createElement']('script');
el['text'] = 'alert(123)';
window['document']['body']['appendChild'](el);

这时，整个代码中除了 window 之外，都是字符串了。

既然我们的目标是将代码数字化，那就将数字以外的常量都提取出来，放到一个单独的数组里：

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var MEM = [
    window, 'document', 'createElement', 'script',
    'text', 'alert(123)', 'body', 'appendChild'
];

这样，就可以用 MEM[数字] 代替一切了：

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var el = MEM[0][ MEM[1] ][ MEM[2] ]( MEM[3] );
el[ MEM[4] ] = MEM[5];
MEM[0][ MEM[1] ][ MEM[6] ][ MEM[7] ](el);

看起来有些眼花缭乱了吧。不过这只是对常量进行替换，语法仍然存在，因此还是能推测出大致的逻辑。不少基于语法树的混淆工具，大多就到这一步。

下面我们进一步，将语法展开：

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var A, X, Y, Z
 
A = MEM[0]       //  window
X = MEM[1]       //  'document'
X = A[X]         //  X = window['document']
 
A = MEM[2]       //  'createElement'
Y = MEM[3]       //  'script'
A = X[A](Y)      //  A = document['createElement']('script')
 
Y = MEM[4]       //  'text'
Z = MEM[5]       //  'alert(123)'
A[Y] = Z         //  A['text'] = 'alert(123)'
 
Y = MEM[6]       //  'body'
X = X[Y]         //  X = document['body']
 
Y = MEM[7]       //  'appendChild'
X[Y](A)          //  body['appendChild'](A)

这时的每一步，都是一个基本操作。我们到了脚本层面最低级的形式。（可以试着粘到控制台，仍能正常运行~ 或者点击jsfiddle.net/qLtojr5z/ 演示）

由于失去了语法，因此需要一些临时变量来保存中间值，这里使用 A、X、Y、Z 四个变量来暂存。

观察上述代码，其中有大量相似操作，我们尝试用代号来进行替换。例如读取 MEM[i] 操作，使用 LDR（Load Reg）来描述：

r = MEM؊这似乎也说不通，只要是图灵完备的语言，解决问题的能力都是相同的。举个最简单的例子，网上有使用 JavaScript 实现的 x86 模拟器，我们抛开性能不说，单论功能，它和本地系统是一样的。因此使用传统工具混淆的程序，同样也是能在浏览器中运行的！