破解另一家网站的反爬机制 & HMAC 算法

零、写在前面

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本文涉及的反爬技术，仅供个人技术学习，禁止并做到：

• 干扰被访问网站的正常运行
• 抓取受到法律保护的特定类型的数据或信息
• 搜集到的数据禁止传播、交给第三方使用、或者牟利
• 如有可能，在爬到数据后24小时候内删除

具体可参考 2019年5月28号 颁布的 《数据安全管理办法（征求意见稿）》

一、背景

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今天在爬另一家网站数据时，想直接从 ajax 接口入手，但是发现这些 request 加了额外参数来防止爬取，即在 request header 里，有一对随机的 key-value 参数：形如 e931588bc0dfbc5e6323 : c43dfe7cdc49b6318f43907ad4e7d9b69a23719d2e3b7b59799124408aa11cf383f459a4a558af8c64b289b7d974982aad58db705ac6784460733bd21784bde0，故意让你猜不到。

但是操作了一会，我总结了如下规律：

1、每个不同的接口 url，对应不同的 key ，但这个 key 刷新页面是不会变得。（看来 key 跟 url 有关）

2、每个 key 对应的 value 一直在变。（事后才知道 value 是根据 url 和 post body 共同决定的）

二、破解

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于是通过网站被混淆过的 js ，耐心的打断点分析。

过程略。

三、结果

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最后发现：

key 和 value 都是通过 HMAC（Keyed-Hashing for Message Authentication） 算法得来的。

1、HMAC 算法

HMAC 其实就等于我们平常用的 MD5 / SHA-1 去加 salt 的操作。而采用 HMAC 的好处就是，替代我们自己的 salt 算法，使得程序算法更标准化，也更安全。

HMAC 可选择搭配 MD5 / SHA-1 或等等。这里用的是 SHA512。

>>> import hmac
>>> key = b'secret'
>>> message = b'Hello, world!'
>>> h = hmac.new(key, message, digestmod='MD5')
>>> h.hexdigest()
'fa4ee7d173f2d97ee79022d1a7355bcf'

注意：传入的 key 和 message 都是bytes类型，所以str类型需要首先被编码为bytes。

2、最终代码

注意：敏感信息被隐藏处理。

import hashlib
import hmac
import requests
import json

host = 'http://example.com'
# request's param - 变化值
uri = '/api/search/example'
data = {
    "cityName": "上海",
    "cityCode": "31",
    # 等等
}

# hmac's secret - 固定值
secret = b'abcdefg'

# calculate key
sign_key = hmac.new(secret, uri.lower().encode(), hashlib.sha512).hexdigest()
header_key = sign_key[10:30]  

# calculate value
sign_value = (uri.lower()+uri.lower() +
              json.dumps(data, separators=(',', ':'), ensure_ascii=False)).lower()
header_value = hmac.new(secret, sign_value.encode(),
                        hashlib.sha512).hexdigest()
# print result
print(header_key, header_value)

然后我们把算出来的 key 和 value 塞入到每一次请求的 header 里，即可成功调用。

3、坑

上面代码在算 value 的时候，用了 json.dumps()，把中文 上海 转为了 "\u4e0a\u6d77"，而不是上海，导致接口一直报错。

解决办法：json.dumps 多传一个参数 ensure_ascii=False。