前端JS签名算法伪造与H5游戏加分逻辑攻击分析

1. 攻击背景与概述

本文详细分析了一种针对H5游戏的分数篡改攻击方法，攻击者通过逆向前端JavaScript代码，伪造签名算法，成功实现了游戏分数的非法增加。这种攻击方式属于典型的客户端安全漏洞，暴露了仅依赖前端验证的安全风险。

2. 攻击步骤详解

2.1 初步分析

1. 目标识别：选择一个数钱类H5游戏作为目标
2. 开发工具使用：通过浏览器F12开发者工具查看前端JS代码
3. 技术栈识别：确认前端使用Vue.js开发，Webpack打包，代码经过混淆压缩

2.2 网络请求分析

1. 抓包工具：使用Fiddler捕获游戏过程中的网络请求
2. 关键接口：发现分数提交接口：

   POST https://testgame.xxxx.cn/api/services/app/Game/AddGameScore
   

3. 请求头分析：
   • 使用Bearer Token认证
   • Content-Type: application/json

2.3 代码逆向

1. JS美化：对混淆的JS代码进行格式化处理
2. 接口搜索：在JS文件中搜索"AddGameScore"关键词，发现两处引用
3. 参数分析：
   • 发现scoreUrl标识
   • 请求参数包含4个字段，其中第二个为游戏分数
   • 第三个参数s是一个签名值，由MD5哈希生成

2.4 签名算法破解

签名算法公式：

s = MD5(分数 + "|" + accessToken的第二部分 + "|" + windows.pubParams.id)

具体步骤：

1. 从Authorization头中提取accessToken：

   eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJodHRwOi8vc2NoZW1hcy54...rArdySnm5mCiYrm_QanbGZE50Aw6PQINOvCZl7FQ3KA
   

2. 取accessToken以"."分割的第二部分
3. 通过控制台获取windows.pubParams.id值为1626
4. 示例签名计算：

   输入：2000|rArdySnm5mCiYrm_QanbGZE50Aw6PQINOvCZl7FQ3KA|1626
   MD5结果：c0cd28260b42bc14808689782151e112
   

2.5 攻击实施

构造恶意请求：

POST https://xxxx.cn/api/services/app/Game/AddGameScore HTTP/1.1
Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJodHRwOi8v...
Content-Type: application/json

{
  "score": 2000,
  "s": "c0cd28260b42bc14808689782151e112",
  // 其他必要参数
}

2.6 重放攻击

攻击者可重复发送相同请求实现分数多次增加，通过Fiddler工具批量发送约20次请求，成功刷分至排行榜第一。

3. 漏洞原理分析

1. 签名算法暴露：签名逻辑完全暴露在前端，可被逆向
2. 缺乏时效性验证：签名没有时间戳，允许重放攻击
3. 关键参数可预测：windows.pubParams.id等参数容易获取
4. 无服务端二次验证：仅依赖前端提交的签名验证

4. 防御方案

4.1 防止重放攻击

1. 时间戳机制：

   • 签名加入timestamp参数
   • 服务端验证时间窗口（如±5分钟）
   • 示例：微信支付的时间戳验证机制

2. 序号机制：

   • 通信双方维护序列号
   • 每次请求序列号递增

3. 挑战-应答机制：

   • 服务端下发随机nonce
   • 客户端应答需包含nonce或f(nonce)

4.2 服务端增强

1. 业务规则限制：

   • 分数增加频率限制
   • 单次分数增幅上限
   • 总分合理范围校验

2. 风控系统：

   • 异常行为检测
   • 用户行为分析

3. 接口限流：

   • IP/用户频率限制
   • 滑动窗口算法实现

4. 验证码：

   • 高频操作引入行为验证码
   • 关键操作二次确认

4.3 前端加固

1. 代码混淆加强：

   • 使用UglifyJS2进行属性名混淆
   • 控制流扁平化
   • 字符串加密

2. 环境检测：

   • 浏览器指纹验证
   • 调试工具检测

3. 关键逻辑隐藏：

   • 将敏感计算移至Web Worker
   • 使用WebAssembly实现核心算法

5. 总结与建议

1. 安全原则：

   • 永远不要信任客户端提交的数据
   • 关键逻辑必须在服务端验证
   • 最小化暴露给客户端的信息

2. 开发建议：

   • 安全设计应贯穿整个开发周期
   • 定期进行安全审计和渗透测试
   • 关注OWASP等安全组织的建议

3. 应急响应：

   • 建立漏洞响应机制
   • 关键系统准备热修复方案
   • 日志记录和审计追踪

通过本案例可以看出，仅依赖前端的安全措施是极其脆弱的。开发者必须建立纵深防御体系，结合前后端多种防护手段，才能有效防范此类攻击。