【领域专家系列】顶象验证码破解与研究

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原创文章，请勿转载！
1、本文内容仅限于安全研究，不公开具体源码。维护网络安全，人人有责。
2、如果想更系统地了解第三代验证码、更全面体会安全产品的设计，可以结合我的另几篇文章
（1）《第三代验证码研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/11363611.html（推荐）

（2）《顶象验证码破解与研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/14269941.html（推荐）

（3）《极验验证码破解与研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/14021048.html（推荐）

（4）《极验无感验证破解》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/13951819.html

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

3、本文主要通过破解协议的方式绕过顶象安全验证，思路与网上自动化的方式有很大的不同

一、个人心路历程二、完整流程三、实例研究1、研究目标2、案例历史研究3、官网案例分析四、请求分析1、c1请求：请求顶象服务器，获取c参数。（1）请求参数示例 ：（2）请求参数信息：（3）加密算法（4）返回参数（5）指纹本地存储2、a请求：获取图片与token2（1）请求参数示例：（2）返回参数：3、v1请求：获取token3（1）请求示例：（2）返回示例：4、check五、部分服务化源码greenseer.js部分服务化代码Java服务化代码六、服务化关键1、图片还原2、随机加密算法解析（重点设计部分）（1）语法树思路（2）举例子七、成果八、顶象无感验证流程（1）顶象无感验证流程图（2）顶象风控流程图九、总结十、最后

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一、个人心路历程

（1）顶象的验证码真的非常棒。从2018年12月开始到2019年5月持续与顶象验证码对抗半年。

（2）js混淆与加密算法一天更换两次、滑块验证码干扰槽等应该都是在于我对抗中升级的。

（3）一年后回头看顶象的验证码产品又多了语序点选、刮刮卡验证、空间语义验证、乱序拼图验证、旋转验证、面积验证等验证码类型，在创新方面做得非常好，应该是国内数一数二的。

（4）与顶象的对抗，使我对安全产品有了更深刻、全面的认识。

（5）以下是我与顶象的对抗过程。

顶象攻防对抗时间线

二、完整流程

• 访问顶象官网，注册账号后登录控制台，访问“无感验证”模块，申请开通后系统会分配一个唯一的AppId、AppSecret。

• 当用户滑动验证码通过后，验证码服务会生成一个token，用户的业务请求带上这个验证码token，业务系统再调用后台 SDK 验证token的有效性。

• 顶象请求链路如下：

顶象-使用流程

三、实例研究

1、研究目标

当用户滑动验证码通过后，验证码服务就会生成token，用户携带token上传至顶象服务进行验证。我们的目标就是生成没有被标记为异常的token。

顶象-滑块验证码

2、案例历史研究

2018年12月研究的是国航的手机注册场景。不过由于国航该场景的验证码已经不再是滑块，所以后续可能需要使用官网案例来具体分析。

顶象-国航案例

3、官网案例分析

顶象-官网案例

从请求中我们可以看出，一共是三个请求（c1、a、v1）。我们需要弄清楚这三个请求分别的含义。（从设计角度个人觉得顶象相对于极验要简洁一些。个人觉得顶象的设计非常棒，在做公司的安全产品时，我也会参考一些顶象的设计）

四、请求分析

1、c1请求：请求顶象服务器，获取c参数。

目的：此处应该是计算设备指纹，通过设备指纹能够标识唯一设备信息

（1）请求参数示例 ：

1428#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

（2）请求参数信息：

只展示部分数据

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"

通过加密以上操作系统与浏览器以及网络数据等信息生成c1请求参数param。

（3）加密算法

顶象-加密算法index

index.js?_t=xxxx中，进行每日更新。那么该如何确保每日都能获取到准确的加密算法呢？通过解析原语法树，生成我们想要的语法树。（这个后续讲）

（4）返回参数

1{"data":"f8839e00435f2e05f9ed60b3d3c5498554cb367655ec6e7318adefda150437040a74963c","msg":"lid invalid","status":-4} // 会根据指纹情况对指纹进行风险等级判断

（5）指纹本地存储

顶象会将指纹进行多地存储，例如cookie、Session Storage、Local Storage等

2、a请求：获取图片与token2

顶象-获取图片

（1）请求参数示例：

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：表示图片类型。非常重要，因为通过该参数选择图片类型，省去了我们取转换webp格式图片（0表示jpg,1表示webp。目前只有chrome支持，safari不支持webp格式）。
• aid：时间戳+随机数+1。目前猜测其目的是number once。
• jsv：表示版本号。
• c：c1请求返回参数，可以理解为第一阶段token1。
• ak：appKey，顶象会为每一个接入其无感验证码的server提供一个appKey，以便标识他们是哪一个服务。
• s、h、w：描述图片的长宽等信息。h与w非常重要，因为获取的图片信息是200*400，所以我们在计算距离时，应该按比率缩小，否则滑块无法通过。
• _r：number once。

（2）返回参数：

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坐标
• p1：不完整图片
• p2：拼图块
• p3：完整图片

注意：如果该请求错误，可能会返回另一种图片验证码（点击类型）

3、v1请求：获取token3

（1）请求示例：

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：坐标，a请求会返回，所以不需要自己计算。

• x：坐标，需要计算。

• aid：时间戳+随机数+1。目前猜测其目的是number once。

• jsv：表示版本号。

• c：c1请求的返回值，理解为token1

• ak：appKey，顶象会为每一个接入其无感验证码的server提供一个appKey，以便标识他们是哪一个服务。

• ac：加密信息。包括时间戳、操作系统对应编码、Referer、特殊加密算法（随机取加密算法中一段并加密）、JSV、token(sid)、是否使用headless、浏览器版本、屏幕信息、服务网址、版本、检测是否使用webdriver等方式抓取、token、鼠标轨迹等进行数据加密。

（2）返回示例：

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

返回token则表示成功。但注意此时token未必有效，如果c1请求使用appKey与v1请求使用的不同，是无法通过check校验的。

4、check

在获取token之后会通过check接口，进行token时效性与正确性校验。使用方通过调用顶象的open api进行token校验。通过则说明，验证码完成。

五、部分服务化源码

greenseer.js部分服务化代码

  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//浏览器版本
 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//网址
 38getLO = function (referer) {
 39....
 40app(4, (0, replace_encrypt.encryptLO)(i))
 41}
 42//函数
 43getCF = function () {
 44let cfParam = buildCFParam();
 45....
 46app(5, (0, replace_encrypt.encryptCF)(s))
 47}
 48//是否开启控制台
 49getDI = function () {
 50....
 51app(6, (0, replace_encrypt.encryptDI)(a))
 52}
 53//检测是否使用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服务化代码

 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请求
10String lidResult = getDingXiangLidFunc(dingXiangParam);
11dingXiangParam = changeDingXiangParam(dingXiangParam, lidResult);
12//C请求
13String cFunctionResult = getDingxiangCFunc(dingXiangParam);
14CFunctionResponse cFunctionResponse = buildCFunctionResponse(cFunctionResult);
15AFunctionParam aFunctionParam = buildPictureRequestParam(cFunctionResponse, dingXiangParam);
16//A请求
17String aFunctionResult = getDingXiangAFunc(aFunctionParam);
18AFunctionResponse aFunctionResponse = buildAFunctionResponse(aFunctionResult);
19//分析图片
20PictureAnalysisParam pictureAnalysisParam = buildPictureAnalysisParam(dingXiangParam, aFunctionResponse, browserVersion);
21String pictureAnalysisResult = analysePicture(pictureAnalysisParam);
22PictureAnalysisResponse pictureAnalysisResponse = buildPictureAnalysisResponse(pictureAnalysisResult, pictureAnalysisParam);
23//V请求
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、服务化关键

1、图片还原

顶象-图片还原

2、随机加密算法解析（重点设计部分）

加密算法会随着js混淆的改变而改变，如何服务化？

顶象-随机算法解析

（1）语法树思路

顶象-语法树思路

（2）举例子

（1）未处理的index.js。

顶象-未处理index

（2）创建模板并生成其语法树。

顶象-处理后生成语法树模板

（3）将加密算法转化成语法树-> 与模板语法树结合 -> 生成新的语法树 -> 生成新的js文件

极验完整流程

（4）启用定时任务，每天固定时间去生成新的加密算法js文件。

七、成果

顶象-成果

八、顶象无感验证流程

（1）顶象无感验证流程图

顶象-无感验证码流程图

（2）顶象风控流程图

顶象-验证流程图

九、总结

（1）顶象相对于极验产品设计更加清晰。步骤非常明确 "设备数据->行为数据->验证"；

（2）通过每日更新混淆js文件、加密算法提升破解服务化难度；

（3）通过验证码下发策略，进行验证码种类变换，提升验证码识别难度；

（4）验证码产品创新能力强，例如：空间语义验证、乱序拼图验证、面积验证、旋转验证等；

（5）整体而言，顶象对于验证码的理解应该是业界领先的。

十、最后

1、目前国内在安全产品方面的文章较少，我们很难全面了解与学习安全产品，希望我的文章能够帮助到更多人。

2、如果想系统地了解第三代验证码，可以结合我的另几篇篇文章
（1）《第三代验证码研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/11363611.html（推荐）

（2）《顶象验证码破解与研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/14269941.html（推荐）

（3）《极验验证码破解与研究》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/14021048.html（推荐）

（4）《极验无感验证破解》https://www.cnblogs.com/boycelee/p/13951819.html

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

3、本文不提供完整解决方案和完整数据，仅用于理论研究，维护网络安全，人人有责。