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前端小白指南：前端生成唯一设备标识的那些事儿

最近，我在使用javascript开发一个基于Chrome的插件，遇到了一个有意思的需求。插件需要生成一个授权码（code），但为了确保安全性，这个code必须与设备绑定，防止被不同的设备使用，限制一个code只能在一个设备上使用。这个需求带来了一个问题：我该如何在前端中获取当前设备的唯一标识呢？

解决方法

在对浏览器的限制做了进一步了解，因为涉及到用户隐私问题，因为MAC地址是一种物理地址，能够作为设备的唯一标识，如果被网站轻易获取，可能会导致用户隐私泄露和安全风险增加。所以现在浏览器不允许前端JavaScript直接获取设备的MAC地址或其它能够明确标识设备硬件的敏感信息。那么通过前端直接获取设备的唯一硬件标识符是不可能的。至此全剧终，不用往下看了🤣

哈哈哈，虽然不能直接获取到设备唯一信息，但是需求还要做，毕竟解决不了提需求的人啊。在这里整理了几种思路：

  1. 可以通过后端服务器记录IP地址、User-Agent等信息来间接识别用户
  2. 通过收集浏览器的各种配置和环境信息（如屏幕分辨率、字体、插件列表等），生成一个相对唯一的标识符
  3. 在用户首次安装插件时生成一个UUID并存储在Cookie或localStorage中，以此作为该设备的唯一标识。但需注意，用户清除浏览器数据时，此ID存在丢失的风险。

方法一：通过后端服务器记录IP地址、User-Agent等信息

先给大家分析一下这种方法的优缺点 ：

优点
  1. 无需在客户端处理复杂逻辑，降低了前端插件的开发复杂性。
  2. 不依赖客户端存储，即使用户清除浏览器数据，也可以识别用户。
缺点

这个方法并不能精确地区分内网中的每个设备，假设现在有10个设备位于同一内网，并通过相同的外网出口IP地址访问互联网时，仅凭后端服务器记录的IP地址无法区分这10个设备，因为它们对外显示的是同一个公网IP地址。

User-Agent，它是浏览器或客户端应用程序发送请求时携带的一个字符串头，包含有关浏览器类型、版本、操作系统等信息。虽然User-Agent可以提供关于用户使用的浏览器和系统的信息，但对于来自同一内网的不同设备，如果这是批量采购的设备，在设备、浏览器和操作系统没有其他差异，它们可能会是相同的User-Agent字符串。

另外就是我们的后台服务只是提供简单的授权码验证服务，增加这部分逻辑显得有些多余。

方法二：生成UUID

可以生成一个随机的 UUID，作为设备的唯一标识符，这个方法完全可以满足需求。

优点：
  • 只要用户不清除浏览器数据，UUID可以长期保留，提供稳定的设备识别能力。
  • 生成UUID并存储在浏览器的localStorage或Cookie中，易于实现。
缺点：
  • 如果用户清除浏览器数据，UUID会丢失，导致无法继续识别设备。
  • 相对于UUID存储在客户端，很容易被用户删除或篡改

示例代码：

// 生成UUIDfunctiongenerateUUID(){return'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g,function(c){var r = Math.random()*16|0, v = c ==='x'? r :(r &0x3|0x8);return v.toString(16);});}

UUID的版本4使用随机数生成，重复的概率极低。然而，如果你担心在非常大的数据集中可能会有重复的情况发生，或者你想要确保在分布式系统中生成的UUID在时间上有一定的顺序，那么将UUID与时间戳结合起来。

// 时间戳可以提供一个大致的创建时间顺序// UUID可以确保在同一个时间戳内生成的标识符的唯一性functiongenerateTimestampedUUID(){// 获取当前时间的时间戳（毫秒）const timestamp = Date.now();// 生成UUID v4const uuid ='xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g,function(c){const r = Math.random()*16|0, v = c ==='x'? r :(r &0x3|0x8);return v.toString(16);});// 将时间戳和UUID拼接起来return`${timestamp}-${uuid}`;}

console.log(generateTimestampedUUID());

方法三：使用浏览器的信息生成唯一标识符

简单的来说就是，通过JavaScript获取多种客户端信息，这些信息可以用来生成一个相对唯一的标识符，这也是我们常说的“浏览器指纹”。

优点：
  • 较高的唯一性：通过综合多种浏览器和系统信息生成的指纹具有较高的唯一性。
  • 隐蔽性：用户通常不会意识到浏览器指纹的存在，所以不会伪造一些虚假信息。
缺点：
  • 信息变化影响识别：浏览器指纹对用户的设置和环境敏感，用户修改设置后指纹可能会改变。
  • 隐私和法律问题：生成和使用浏览器指纹可能涉及隐私问题，需遵守相关法律法规。万一被抓了就不值得了

那么我们能获取到客户端哪些信息呢？

1、屏幕和显示信息

// 屏幕尺寸：屏幕的宽度和高度。const screenSize =`${screen.width}x${screen.height}`;// 可视区域尺寸：浏览器窗口的宽度和高度。const viewportSize =`${window.innerWidth}x${window.innerHeight}`;// 颜色深度：屏幕颜色深度。const colorDepth = screen.colorDepth;

2、浏览器和操作系统信息

// User-Agent：包含浏览器、操作系统及其版本信息。const userAgent = navigator.userAgent;// 平台：浏览器运行的系统平台。const platform = navigator.platform;// 语言：浏览器的语言设置。const language = navigator.language;

3、浏览器设置和插件信息

// 插件列表：浏览器中安装的插件列表const plugins = Array.from(navigator.plugins).map(plugin=> plugin.name).join(',');// Do Not Track：用户是否启用了“请勿跟踪”设置const doNotTrack = navigator.doNotTrack;

4、时间和时区信息

// 时区：用户的时区信息const timeZone = Intl.DateTimeFormat().resolvedOptions().timeZone;// 时区偏移：与UTC的时区偏移，以分钟为单位。const timeZoneOffset =newDate().getTimezoneOffset();

5、字体信息

// 检测用户系统中可用的字体const fontList =['Arial','Verdana','Times New Roman','Courier New','Georgia','Comic Sans MS','Trebuchet MS','Arial Black','Impact'];const availableFonts =[];const canvas = document.createElement('canvas');const context = canvas.getContext('2d');const text ='abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789';

fontList.forEach((font)=>{
  context.font =`16px ${font}`;const width = context.measureText(text).width;
  context.font =`16px monospace`;if(context.measureText(text).width !== width){
      availableFonts.push(font);}});const fonts = availableFonts.join(',');

6、硬件信息

// CPU线程数：设备的逻辑处理器数量。const hardwareConcurrency = navigator.hardwareConcurrency;// 设备内存：设备内存信息，单位为GB。const deviceMemory = navigator.deviceMemory;

7、浏览器特性

// WebGL渲染器：WebGL渲染器信息functiongetWebGLRenderer(){const canvas = document.createElement('canvas');const gl = canvas.getContext('webgl')|| canvas.getContext('experimental-webgl');if(gl){const debugInfo = gl.getExtension('WEBGL_debug_renderer_info');if(debugInfo){return gl.getParameter(debugInfo.UNMASKED_RENDERER_WEBGL);}}returnnull;}const webGLRenderer =getWebGLRenderer();// Canvas指纹：利用Canvas API绘制图像并获取其数据functiongetCanvasFingerprint(){const canvas = document.createElement('canvas');const context = canvas.getContext('2d');
  context.textBaseline ='top';
  context.font ='14px Arial';
  context.textBaseline ='alphabetic';
  context.fillStyle ='#f60';
  context.fillRect(125,1,62,20);
  context.fillStyle ='#069';
  context.fillText('Hello, world!',2,15);
  context.fillStyle ='rgba(102, 204, 0, 0.7)';
  context.fillText('Hello, world!',4,17);return canvas.toDataURL();}const canvasFingerprint =getCanvasFingerprint();

8、其它特性

// 设备是否支持触控const touchSupport ='ontouchstart'in window || navigator.maxTouchPoints >0;

综合示例代码

最后做一个综合代码示例，将上述信息组合成一个指纹字符串并进行哈希处理，以生成一个唯一标识符：

functiongenerateUUID(){return'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g,function(c){var r = Math.random()*16|0, v = c =='x'? r :(r &0x3|0x8);return v.toString(16);});}functionhashString(str){let hash =0;for(let i =0; i < str.length; i++){const char = str.charCodeAt(i);
        hash =((hash <<5)- hash)+ char;
        hash |=0;// Convert to 32bit integer}return hash.toString(16);}functiongetScreenSize(){return`${screen.width}x${screen.height}`;}functiongetViewportSize(){return`${window.innerWidth}x${window.innerHeight}`;}functiongetFonts(){const fontList =['Arial','Verdana','Times New Roman','Courier New','Georgia','Comic Sans MS','Trebuchet MS','Arial Black','Impact'];const availableFonts =[];const canvas = document.createElement('canvas');const context = canvas.getContext('2d');const text ='abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789';

    fontList.forEach((font)=>{
        context.font =`16px ${font}`;const width = context.measureText(text).width;
        context.font =`16px monospace`;if(context.measureText(text).width !== width){
            availableFonts.push(font);}});return availableFonts.join(',');}functiongetWebGLRenderer(){const canvas = document.createElement('canvas');const gl = canvas.getContext('webgl')|| canvas.getContext('experimental-webgl');if(gl){const debugInfo = gl.getExtension('WEBGL_debug_renderer_info');if(debugInfo){return gl.getParameter(debugInfo.UNMASKED_RENDERER_WEBGL);}}returnnull;}functiongetCanvasFingerprint(){const canvas = document.createElement('canvas');const context = canvas.getContext('2d');
    context.textBaseline ='top';
    context.font ='14px Arial';
    context.textBaseline ='alphabetic';
    context.fillStyle ='#f60';
    context.fillRect(125,1,62,20);
    context.fillStyle ='#069';
    context.fillText('Hello, world!',2,15);
    context.fillStyle ='rgba(102, 204, 0, 0.7)';
    context.fillText('Hello, world!',4,17);return canvas.toDataURL();}functiongenerateFingerprint(){const screenSize =getScreenSize();const viewportSize =getViewportSize();const colorDepth = screen.colorDepth;const userAgent = navigator.userAgent;const platform = navigator.platform;const language = navigator.language;const plugins = Array.from(navigator.plugins).map(plugin=> plugin.name).join(',');const doNotTrack = navigator.doNotTrack;const timeZone = Intl.DateTimeFormat().resolvedOptions().timeZone;const timeZoneOffset =newDate().getTimezoneOffset();const fonts =getFonts();const hardwareConcurrency = navigator.hardwareConcurrency;const deviceMemory = navigator.deviceMemory;const webGLRenderer =getWebGLRenderer();const canvasFingerprint =getCanvasFingerprint();const touchSupport ='ontouchstart'in window || navigator.maxTouchPoints >0;const fingerprint =[
        screenSize, viewportSize, colorDepth, userAgent, platform, language,
        plugins, doNotTrack, timeZone, timeZoneOffset, fonts, hardwareConcurrency,
        deviceMemory, webGLRenderer, canvasFingerprint, touchSupport
    ].join('|');returnhashString(fingerprint);}const fingerprint =generateFingerprint();const deviceUUID =generateUUID();

console.log('Fingerprint:', fingerprint);
console.log('Device UUID:', deviceUUID);

三种方式的适用场景

使用后端服务器记录IP地址和User-Agent
  • 简单的用户追踪：适用于需要记录访问日志或统计用户活动的简单应用。
  • 没有严格的设备绑定要求：适用于不需要严格绑定设备的情况，如某些统计和分析用途。
生成UUID并存储在Cookie或localStorage中
  • 长期设备识别：适用于需要在长时间内稳定识别同一设备的场景，如个性化设置保存、长期会话管理等。
  • 用户行为追踪：适用于需要追踪用户行为和偏好的应用，如个性化推荐、广告投放等。
生成相对唯一的浏览器指纹
  • 增强的安全性：适用于需要更高安全性和防欺骗能力的场景，如防止账号共享、在线考试等。
  • 无用户登录的情况下识别设备：适用于不需要用户登录即可识别和区分不同设备的应用。
标签： 前端 javascript chrome
本文转载自: https://blog.csdn.net/weixin_43242942/article/details/139881190
版权归原作者 洛小豆 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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