頂象驗證碼破解與研究

聲明

原創文章，請勿轉載！
1、本文內容僅限於安全研究，不公開具體源碼。維護網絡安全，人人有責。
2、如果想更系統地了解第三代驗證碼、更全面體會安全產品的設計，可以結合我的另幾篇文章
（1）《第三代驗證碼研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/11363611.html（推薦）

（2）《頂象驗證碼破解與研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/14269941.html（推薦）

（3）《極驗驗證碼破解與研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/14021048.html（推薦）

（4）《極驗無感驗證破解》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/13951819.html

（5）《同盾小程序指紋破解》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/13899956.html

3、本文主要通過破解協議的方式繞過頂象安全驗證，思路與網上自動化的方式有很大的不同

一、個人心路歷程二、完整流程三、實例研究1、研究目標2、案例歷史研究3、官網案例分析四、請求分析1、c1請求：請求頂象服務器，獲取c參數。（1）請求參數示例 ：（2）請求參數信息：（3）加密算法（4）返回參數（5）指紋本地存儲2、a請求：獲取圖片與token2（1）請求參數示例：（2）返回參數：3、v1請求：獲取token3（1）請求示例：（2）返回示例：4、check五、部分服務化源碼greenseer.js部分服務化代碼Java服務化代碼六、服務化關鍵1、圖片還原2、隨機加密算法解析（重點設計部分）（1）語法樹思路（2）舉例子七、成果八、頂象無感驗證流程（1）頂象無感驗證流程圖（2）頂象風控流程圖九、總結十、最后

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一、個人心路歷程

（1）頂象的驗證碼真的非常棒。從2018年12月開始到2019年5月持續與頂象驗證碼對抗半年。

（2）js混淆與加密算法一天更換兩次、滑塊驗證碼干擾槽等應該都是在於我對抗中升級的。

（3）一年后回頭看頂象的驗證碼產品又多了語序點選、刮刮卡驗證、空間語義驗證、亂序拼圖驗證、旋轉驗證、面積驗證等驗證碼類型，在創新方面做得非常好，應該是國內數一數二的。

（4）與頂象的對抗，使我對安全產品有了更深刻、全面的認識。

（5）以下是我與頂象的對抗過程。

極驗完整流程

二、完整流程

• 訪問頂象官網，注冊賬號后登錄控制台，訪問“無感驗證”模塊，申請開通后系統會分配一個唯一的AppId、AppSecret。

• 當用戶滑動驗證碼通過后，驗證碼服務會生成一個token，用戶的業務請求帶上這個驗證碼token，業務系統再調用后台 SDK 驗證token的有效性。

• 頂象請求鏈路如下：

極驗完整流程

三、實例研究

1、研究目標

當用戶滑動驗證碼通過后，驗證碼服務就會生成token，用戶攜帶token上傳至頂象服務進行驗證。我們的目標就是生成沒有被標記為異常的token。

極驗完整流程

2、案例歷史研究

2018年12月研究的是國航的手機注冊場景。不過由於國航該場景的驗證碼已經不再是滑塊，所以后續可能需要使用官網案例來具體分析。

極驗完整流程

3、官網案例分析

極驗完整流程

從請求中我們可以看出，一共是三個請求（c1、a、v1）。我們需要弄清楚這三個請求分別的含義。（從設計角度個人覺得頂象相對於極驗要簡潔一些。個人覺得頂象的設計非常棒，在做公司的安全產品時，我也會參考一些頂象的設計）

四、請求分析

1、c1請求：請求頂象服務器，獲取c參數。

目的：此處應該是計算設備指紋，通過設備指紋能夠標識唯一設備信息

（1）請求參數示例 ：

1428#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

（2）請求參數信息：

只展示部分數據

1"supportAddBehavior": "ab","adblock": "adb","availResolution": "ar","canvasFP": "can","cpuClass": "cc","colorDepth": "cd","cookieEnabled": "ce","canPlayType": "cpt","collectTime": "ct","doNotTrack": "dnt","deviceMemory": "dm","languages": "lugs","mimeTypes": "mts","mediaDevices": "mds","platform": "np","supportOpenDatabase": "od","devicePixelRatio": "pr","resolution": "res","plugins": "rp","supportSessionStorage": "ss","timezoneOffset": "to","touch": "ts","userAgent": "ua","webgl": "web","webgl2": "gi"

通過加密以上操作系統與瀏覽器以及網絡數據等信息生成c1請求參數param。

（3）加密算法

極驗完整流程

index.js?_t=xxxx中，進行每日更新。那么該如何確保每日都能獲取到准確的加密算法呢？通過解析原語法樹，生成我們想要的語法樹。（這個后續講）

（4）返回參數

1{"data":"f8839e00435f2e05f9ed60b3d3c5498554cb367655ec6e7318adefda150437040a74963c","msg":"lid invalid","status":-4} // 會根據指紋情況對指紋進行風險等級判斷

（5）指紋本地存儲

頂象會將指紋進行多地存儲，例如cookie、Session Storage、Local Storage等

2、a請求：獲取圖片與token2

極驗完整流程

（1）請求參數示例：

1de=0&wp=1&aid=dx-1547996895410-3601284-1&jsv=1.3.11.98&c=5c3c65a6uSNGXiEhdEwxwwICxBq5Qdjdky4kxjo1&ak=5f6727ec854786a86cd4c3c171d13499&s=50&h=150&w=300&_r=0.9866721061865382

• wp：表示圖片類型。非常重要，因為通過該參數選擇圖片類型，省去了我們取轉換webp格式圖片（0表示jpg,1表示webp。目前只有chrome支持，safari不支持webp格式）。
• aid：時間戳+隨機數+1。目前猜測其目的是number once。
• jsv：表示版本號。
• c：c1請求返回參數，可以理解為第一階段token1。
• ak：appKey，頂象會為每一個接入其無感驗證碼的server提供一個appKey，以便標識他們是哪一個服務。
• s、h、w：描述圖片的長寬等信息。h與w非常重要，因為獲取的圖片信息是200*400，所以我們在計算距離時，應該按比率縮小，否則滑塊無法通過。
• _r：number once。

（2）返回參數：

1{"sid":"86ae78ed0fba04f8384f3c9376271b0d","y":30,"success":true,"p1":"/dx/ib3oV3MeuO/zib3/b5cce61f91c6447bbc2f10e7836a7827.webp","p2":"/dx/ib3oV3MeuO/zib3/e34db2ab70064b2c998d14159f0b8ff8.webp","p3":"/dx/ib3oV3MeuO/zib3/50969dc0b2f14d118fcf166dc0871021.webp","msg":null,"t":null,"result":1,"type":0,"logo":null}

• sid：token2。
• y：y坐標
• p1：不完整圖片
• p2：拼圖塊
• p3：完整圖片

注意：如果該請求錯誤，可能會返回另一種圖片驗證碼（點擊類型）

3、v1請求：獲取token3

（1）請求示例：

1y: 30 x: 33 aid: dx-1547997910506-78792589-1 sid: 75dc20f81b2bd0ff871b9f12e54ef2c8 jsv: 1.3.11.98 c: 5c448ee09pUgUAwgiaRMmhhDea79K4O1B7oQhRh1 ak: 5f6727ec854786a86cd4c3c171d13499 ac: 492#X8Xn8AQv/Y6pdvgYXXfOuMffR/W3XjVgMOYfQntkaQbRZ/smuRlFpvD6L+qHM21JPdOjXTgzLGKauxS0c29jXCAeYaTRl589z9Ug+vZ1YDXIBNwrm8X1k6vEf3rKmrXmS2WXmFPMgH3nXX8XXXXmY8XEJ37H/cWc68WnDdW+DXSjXtXZj9c6v33n6aa6W9bhYu/c8XIXui83m5U1gFUJzxqJzxoGUqNSYXpFY2Xio3O5Ja/dw/NP2X5X3oFjcWf2r9znqaJQ2LQr7homIr5X3oFPjnXMr9znqaJQ2LQr7homIr2XsBHwJhSSRygCnh3ufTc1v/8V8YZsiz/D4raoj9XLRtOYv9a53D2kZcWV8YcHUAa/mrXmS25X3oFPjvS2r9znqaJQ2LQr7homIr5XjoFPjvrMr9DIGaUiwYmYYrXslqs+7bRz2kEuonW=

• y：坐標，a請求會返回，所以不需要自己計算。

• x：坐標，需要計算。

• aid：時間戳+隨機數+1。目前猜測其目的是number once。

• jsv：表示版本號。

• c：c1請求的返回值，理解為token1

• ak：appKey，頂象會為每一個接入其無感驗證碼的server提供一個appKey，以便標識他們是哪一個服務。

• ac：加密信息。包括時間戳、操作系統對應編碼、Referer、特殊加密算法（隨機取加密算法中一段並加密）、JSV、token(sid)、是否使用headless、瀏覽器版本、屏幕信息、服務網址、版本、檢測是否使用webdriver等方式抓取、token、鼠標軌跡等進行數據加密。

（2）返回示例：

1{"success":true,"token":"37AD877DC3953CA1116E487DFBF6DB435DFE7C4CD204B8DC861D5857BE2FDDCF4565648C95BAFD15030AA555713B5DA1FD5D57C82427F4C7D222E5990F47AB83B3F13ED08965032CFF26FA37B82012FF","msg":null,"tp":null,"sv":null,"retry":0}

返回token則表示成功。但注意此時token未必有效，如果c1請求使用appKey與v1請求使用的不同，是無法通過check校驗的。

4、check

在獲取token之后會通過check接口，進行token時效性與正確性校驗。使用方通過調用頂象的open api進行token校驗。通過則說明，驗證碼完成。

五、部分服務化源碼

greenseer.js部分服務化代碼

 1function getParamUa(sid, position, referer, browserVersion) {
 2var _ua = "";
 3var ua = "";
 4var tm = new Date().getTime();
 5delete require.cache[require.resolve('../builder/dingxiang_greenseer_finish.js')];
 6var encryptionFunc = require('../builder/dingxiang_greenseer_finish.js');
 7var replace_encrypt = encryptionFunc.replace_encrypt;
 8
 9delete require.cache[require.resolve('../builder/dingxiang_version_finish.js')];
 10var versionFunc = require('../builder/dingxiang_version_finish.js');
 11var replace_version = versionFunc.replace_encrypt;
 12let mouseMove = buildMouseMove(position);
 13let mouseMoveEvent = buildMouseMoveEvent(mouseMove);
 14let mouseDownEvent = buildMouseDownEvent(mouseMoveEvent);
 15app = function (u, c) {
 16....
 17ua.replace("xxxxxxxxx", "");
 18}
 19process = function (t) {
 20var c = [].slice.call(arguments);
 21return t = c.length === 1 && (0, isArray)(t) ? t : c, t = (0, flatten)(t), (0, toStr)(t)
 22}
 23getTM = function () {
 24var a = process((0, replace_bs8)(tm));
 25app(1, (0, replace_encrypt.encryptTM)(a))
 26}
 27//瀏覽器版本
 28getBR = function (browserVersion) {
 29....
 30app(2, (0, replace_encrypt.encryptBR)(a))
 31}
 32//屏幕信息
 33getSC = function () {
 34....
 35app(3, (0, replace_encrypt.encryptSC)(n))
 36}
 37//網址
 38getLO = function (referer) {
 39....
 40app(4, (0, replace_encrypt.encryptLO)(i))
 41}
 42//函數
 43getCF = function () {
 44let cfParam = buildCFParam();
 45....
 46app(5, (0, replace_encrypt.encryptCF)(s))
 47}
 48//是否開啟控制台
 49getDI = function () {
 50....
 51app(6, (0, replace_encrypt.encryptDI)(a))
 52}
 53//檢測是否使用webdriver等方式抓取
 54getEM = function () {
 55....
 56app(7, (0, replace_encrypt.encryptEM)(s))
 57}
 58//版本
 59getJSV = function () {
 60....
 61app(8, (0, replace_encrypt.encryptJSV)(o))
 62}
 63//token
 64getTK = function (sid) {
 65....
 66app(9, (0, replace_encrypt.encryptTK)(a)))
 67}
 68getMM = function (mouseMove) {
 69var v = mouseMove.eventName
 70, h = mouseMove.tm
 71, d = mouseMove.x
 72, p = mouseMove.y
 73....
 74this.app(11, (0, replace_encrypt.encryptMM)(l))
 75}
 76getMD = function (mouseDown) {
 77var f = mouseDown.eventName
 78, s = mouseDown.button
 79, v = mouseDown.tm
 80, h = mouseDown.x
 81, d = mouseDown.y
 82....
 83this.app(12, (0, replace_encrypt.encryptMD)(p))
 84}
 85var _sa = [];
 86recordSA = function (mouseMove) {
 87var i = mouseMove.tm
 88, u = mouseMove.x
 89, c = mouseMove.y
 90....
 91_sa.push((0, replace_encrypt.encryptSA)(f))
 92}
 93sendSA = function (r) {
 94this.app(17, r);
 95}
 96sendTemp = function (t) {
 97var n = process((0, replace_bs2)(t.length), (0, replace_bss)(t));
 98app(10, (0, replace_encrypt.encryptTEMP)(n))
 99}
100
101var tm = getTM();
102var br = getBR(browserVersion);
103var LO = getLO(referer);
104var CF = getCF();
105var DI = getDI();
106var EM = getEM();
107var JSV = getJSV();
108var TK = getTK(sid);
109var SC = getSC();
110var MM = getMM(mouseMoveEvent[mouseMoveEvent.length - 1]);
111var MD = getMD(mouseDownEvent[0]);
112var DI = getDI();
113for (let mveIndex = mouseMoveEvent.length - 2; mveIndex >= 0; mveIndex--) {
114var MM = getMM(mouseMoveEvent[mveIndex]);
115}
116for (let mvIndex = mouseMove.length - 1; mvIndex >= 0; mvIndex--) {
117var SA1 = recordSA(mouseMove[mvIndex]);
118}
119for (let saIndex = 0; saIndex < _sa.length; saIndex++) {
120var SA2 = sendSA(_sa[saIndex]);
121}
122var temp = sendTemp(position);
123return ua;
124}

Java服務化代碼

 1@Override
 2public CrackResult crackDingXiang(DingXiangParam dingXiangParam, Integer captchaType, String caller) throws IOException {
 3Preconditions.checkNotNull(dingXiangParam, "crackDingXiang dingXiangParam is null");
 4Preconditions.checkNotNull(StringUtils.isNotBlank(caller), "caller is null");
 5
 6String userAgent = HeaderBuilder.buildChrome();
 7String browserVersion = getBrowserVersion(userAgent);
 8dingXiangParam.setUserAgent(userAgent);
 9//Lid請求
10String lidResult = getDingXiangLidFunc(dingXiangParam);
11dingXiangParam = changeDingXiangParam(dingXiangParam, lidResult);
12//C請求
13String cFunctionResult = getDingxiangCFunc(dingXiangParam);
14CFunctionResponse cFunctionResponse = buildCFunctionResponse(cFunctionResult);
15AFunctionParam aFunctionParam = buildPictureRequestParam(cFunctionResponse, dingXiangParam);
16//A請求
17String aFunctionResult = getDingXiangAFunc(aFunctionParam);
18AFunctionResponse aFunctionResponse = buildAFunctionResponse(aFunctionResult);
19//分析圖片
20PictureAnalysisParam pictureAnalysisParam = buildPictureAnalysisParam(dingXiangParam, aFunctionResponse, browserVersion);
21String pictureAnalysisResult = analysePicture(pictureAnalysisParam);
22PictureAnalysisResponse pictureAnalysisResponse = buildPictureAnalysisResponse(pictureAnalysisResult, pictureAnalysisParam);
23//V請求
24VFunctionParam vFunctionParam = buildVFunctionParam(pictureAnalysisResponse, aFunctionParam, aFunctionResponse, dingXiangParam);
25List<NameValuePair> vFunctionPostParam = buildDingXiangVFuncPostParam(vFunctionParam);
26String vFunctionResult = getDingXiangVFunc(vFunctionPostParam, dingXiangParam);
27VFunctionResponse vFunctionResponse = buildDingXiangVFuncResponse(vFunctionResult);
28CrackResult crackResult = buildCrackResult(vFunctionResponse, cFunctionResponse, dingXiangParam, captchaType);
29
30return crackResult;
31}

六、服務化關鍵

1、圖片還原

極驗完整流程

2、隨機加密算法解析（重點設計部分）

加密算法會隨着js混淆的改變而改變，如何服務化？

極驗完整流程

（1）語法樹思路

極驗完整流程

（2）舉例子

（1）未處理的index.js。

極驗完整流程

（2）創建模板並生成其語法樹。

極驗完整流程

（3）將加密算法轉化成語法樹-> 與模板語法樹結合 -> 生成新的語法樹 -> 生成新的js文件

極驗完整流程

（4）啟用定時任務，每天固定時間去生成新的加密算法js文件。

七、成果

極驗完整流程

八、頂象無感驗證流程

（1）頂象無感驗證流程圖

極驗完整流程

（2）頂象風控流程圖

極驗完整流程

九、總結

（1）頂象相對於極驗產品設計更加清晰。步驟非常明確 "設備數據->行為數據->驗證"；

（2）通過每日更新混淆js文件、加密算法提升破解服務化難度；

（3）通過驗證碼下發策略，進行驗證碼種類變換，提升驗證碼識別難度；

（4）驗證碼產品創新能力強，例如：空間語義驗證、亂序拼圖驗證、面積驗證、旋轉驗證等；

（5）整體而言，頂象對於驗證碼的理解應該是業界領先的。

十、最后

1、目前國內在安全產品方面的文章較少，我們很難全面了解與學習安全產品，希望我的文章能夠幫助到更多人。

2、如果想系統地了解第三代驗證碼，可以結合我的另幾篇篇文章
（1）《第三代驗證碼研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/11363611.html（推薦）

（2）《頂象驗證碼破解與研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/14269941.html（推薦）

（3）《極驗驗證碼破解與研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/14021048.html（推薦）

（4）《極驗無感驗證破解》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/13951819.html

（5）《同盾小程序指紋破解》https://www.cnblogs.com/boycelee/category/1819211.html

3、本文不提供完整解決方案和完整數據，僅用於理論研究，維護網絡安全，人人有責。