AST原理（反混淆）

吕正日2024-05-05 16:17
一、AST原理
jscode = 'var a = "\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\u002c\u0041\u0053\u0054";'

在上述代码中，a 是一个变量，它被赋值为一个由 Unicode 转义序列组成的字符串。Unicode 转义序列在 JavaScript 中以 \u 开头，后跟四个十六进制数字，表示一个 Unicode 字符。

这里的字符串 "\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\u002c\u0041\u0053\u0054" 实际上是使用 Unicode 转义序列表示的 "hello,AST"。每个 \uXXXX 表示一个字符：

  • \u0068 -> "h"
  • \u0065 -> "e"
  • \u006c -> "l"
  • \u006c -> "l"
  • \u006f -> "o"
  • \u002c -> ","
  • \u0041 -> "A"
  • \u0053 -> "S"
  • \u0054 -> "T"

所以，变量 a 的值是 "hello,AST"。

AST（Abstract Syntax Tree，抽象语法树）是源代码的抽象语法结构的树状表示形式。在 JavaScript 中，AST 会将代码分解成树中的节点，每个节点代表代码中的一个构造（如变量声明、字面量、表达式等）。

如果我们将上述代码转换为 AST，它将包含以下主要节点：

  1. VariableDeclaration ：表示变量声明的节点。

    里面是函数体的内容

  2. VariableDeclarator：表示声明中的变量和赋值的节点。包含起始位置和结束位置

  3. Identifier ：表示变量名 a 的节点。

  4. Literal ：表示字符串字面量的节点，其值为 "hello,AST"。

使用 AST 技术，我们可以分析、遍历、修改或解释代码的结构。例如，代码编辑器、编译器和代码转换工具（如 Babel）会使用 AST 来理解和操作源代码。

准备需要替换的JS代码
// 解析js代码  会把js源码转换成ast语法树，返回的结果是json的结构的数据
const parse = require('@babel/parser')
// 在lxml相当于是xpath
// 编写节点和进行转换
const traverse = require('@babel/traverse').default

// 准备需要转换的js代码

jscode = 'var a = "\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\u002c\u0041\u0053\u0054";'

var ast = parse.parse(jscode);

// 传递两个参数（ast语法数据， 访问器对象）
//遍历、修改 AST 语法树的各个节点
traverse(ast, {
//     根据类别定位标签  , path 是定位之后的地址
    VariableDeclarator(path){

        console.log(path.parentPath)
    }
})
Babel库应用场景

Babel 库的应用场景主要涉及以下几个方面：

  1. 跨浏览器兼容性：

    • 现代 JavaScript（如 ES6/ES2015 及更高版本）引入了许多新特性，如箭头函数、类、模块、模板字符串、默认参数等。
    • 不是所有浏览器都支持这些新特性，尤其是旧版本的浏览器（如 Internet Explorer）。
    • Babel 可以将这些现代 JavaScript 代码转换成旧版本的浏览器也能理解和执行的 ES5 代码。

  2. 开发新特性：

    • 开发者可以使用最新的 JavaScript 特性来编写代码，提高开发效率和代码质量。
    • Babel 会处理新语法和提案中的特性，让开发者不必等到所有用户的浏览器都支持这些新特性。

  3. 工具链集成：

    • Babel 可以集成到现代前端工具链中，如 Webpack、Rollup、Gulp 等。
    • 它可以作为构建过程中的一步，自动编译所有 JavaScript 文件。

  4. 插件和预设：

    • Babel 提供了插件系统，允许开发者自定义转换规则。
    • 预设（presets）是一组插件的集合，可以轻松地为特定目的配置 Babel。

  5. 代码优化：

    • Babel 插件可以用于代码优化，如移除开发中的代码、简化代码结构等。

  6. 支持 TypeScript、Flow：

    • Babel 可以转换 TypeScript 或 Flow 注解的代码，使其成为普通的 JavaScript 代码。

举例说明：

假设您正在使用箭头函数（一种 ES6 特性）编写代码：

javascript 复制代码 
const add = (a, b) => a + b;

在旧版本的浏览器中，箭头函数可能不被支持。Babel 可以将上述代码转换为：

javascript 复制代码 
var add = function(a, b) {
  return a + b;
};

这样，即使是不支持 ES6 的旧浏览器也可以正确执行这段代码。

当我们说 Babel 允许代码"运行在当前和旧版本的浏览器或其他环境中"时，意思是 Babel 生成的代码不仅可以在支持最新 JavaScript 特性的最新浏览器中运行，也可以在那些只支持旧 JavaScript 版本的旧浏览器中运行。此外，其他环境可能包括 Node.js、Electron 或任何 JavaScript 引擎。这使得开发者可以编写最新和最优雅的代码，同时确保它在尽可能多的环境中都能工作。

Babel库学习

​ 根据官网介绍,它是一个JavaScript 编译器，主要用于将 ECMAScript 2015+ 版本的代码转换为向后兼容 的 JavaScript 语法，以便能够运行在当前和旧版本的浏览器或其他环境中。

  1. @babel/core ：Babel 编译器本身，提供了 babel 的编译 API；
  2. @babel/parser ：将 JavaScript 代码解析成 AST 语法树；
  3. @babel/traverse ：遍历、修改 AST 语法树的各个节点；
  4. @babel/generator ：将 AST 还原成 JavaScript 代码；
  5. @babel/types ：判断、验证节点的类型、构建新 AST 节点等。
JavaScript 复制代码 
// 安装命令
npm install @babel/parser --save-dev

二、AST语法学习

javascript 复制代码 
//练习语法
var a = "\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\u002c\u0041\u0053\u0054"
1. AST输出树结构
  1. type: 表示当前节点的类型，我们常用的类型判断方法,就是判断当前的节点是否为某个类型。
  2. start: 表示当前节点的起始位。
  3. end: 表示当前节点的末尾。
  4. loc : 表示当前节点所在的行列位置，里面也有start与end节点，这里的start与上面的start是不同 的，这里的start是表示节点所在起始的行列位置，而end表示的是节点所在末尾的行列位置。
  5. errors:是File节点所特有的属性，可以不用理会。
  6. program:包含整个源代码，不包含注释节点。
    1. sourceType: 通常用于标识源代码的类型，以告诉解析器或编译器它正在处理的代码是模块代码还是脚本代码(Script , Module)
    2. body:包含了程序的主体代码，即程序的主要逻辑。
      1. 语句块："body" 可能表示一组语句，通常是一个代码块，这些语句按顺序执行。
      2. 函数体：对于函数或方法定义，"body" 包含了函数的主体代码，即函数内部的语句和逻辑。
      3. 类定义：对于类定义，"body" 可能包含类的成员，如属性和方法。
      4. 模块内容：对于模块或文件，"body" 可能包含文件中的顶级语句和声明。
      5. declarations:通常用于表示变量、常量、函数、类等的声明
      6. id:是函数,变量,类的名称
      7. init: 通常代表声明的初始化值
  7. comments:源代码中所有的注释会在这里显示。
2.常见节点类型
3.babel库学习

​ 根据官网介绍,它是一个JavaScript 编译器，主要用于将 ECMAScript 2015+ 版本的代码转换为向后兼容 的 JavaScript 语法，以便能够运行在当前和旧版本的浏览器或其他环境中。

  1. @babel/core ：Babel 编译器本身，提供了 babel 的编译 API；
  2. @babel/parser ：将 JavaScript 代码解析成 AST 语法树；
  3. @babel/traverse ：遍历、修改 AST 语法树的各个节点；
  4. @babel/generator ：将 AST 还原成 JavaScript 代码；
  5. @babel/types ：判断、验证节点的类型、构建新 AST 节点等。
JavaScript 复制代码 
// 安装命令
npm install @babel/parser --save-dev
1. parser库使用
  • 将JavaScript源代码 转换成一棵 AST 树、返回结果(在这里赋值给 ast )是一个 JSON 结构的数据
JavaScript 复制代码 
const parse = require('@babel/parser')
// JS 转 ast语法树
jscode = `var a = "\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\u002c\u0041\u0053\u0054";`
let ast = parse.parse(jscode);
console.log(JSON.stringify(ast,null,'\t'))
2. traverse 库学习
  • 节点插件编写与节点转化
  • 你可以使用 traverse 函数来遍历AST。通常，你需要提供两个参数：AST 和访问器对象。
JavaScript 复制代码 
const parse = require('@babel/parser')
const traverse = require('@babel/traverse').default
// JS 转 ast语法树
jscode = `var a = "\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\u002c\u0041\u0053\u0054";`
// 转换js代码为ast树结构
let ast = parse.parse(jscode);

// 用查找定位节点(ast结构树, 访问器对象)
traverse(ast, {
	// 定位VariableDeclarator类别,path是定位之后的地址
    VariableDeclarator(path){
        console.log('Found identifier:', path.node.init.value);
    }
})
1. path属性语法学习
var a = "\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\u002c\u0041\u0053\u0054";

path.node :表示当前path下的node节点

path.toString() :当前路径所对应的源代码

path.parentPath :用于获取当前path下的父path，多用于判断节点类型

  • 解析：VariableDeclarator 是一个访问者方法（visitor method），它会在遍历到每个 VariableDeclarator 类型的 AST 节点时被调用。

  • 作用：在反混淆的过程中，需要根据父节点的类型决定如何处理当前节点。例如，如果一个混淆的字符串字面量Literal是函数调用的一部分，那么可能需要以不同的方式处理它。

    • 举例说明：假设我们有以下 ES6 代码片段，我们想要转换箭头函数为普通函数表达式，但只针对在对象字面量中作为属性值的箭头函数：

      javascript 复制代码 
      const obj = {
  greet: () => console.log("Hello, world!"),
};

const standaloneGreet = () => console.log("Standalone Hello, world!");

      在这个例子中，我们只想转换 obj.greet 中的箭头函数，而不转换 standaloneGreet。

      const parser = require('@babel/parser');
const traverse = require('@babel/traverse').default;
const t = require('@babel/types');
const generator = require('@babel/generator').default;
// 假设的 JavaScript 代码
const code = `
const obj = {
  greet: () => console.log("Hello, world!"),
};

const standaloneGreet = () => console.log("Standalone Hello, world!");
`;

// 解析 JavaScript 代码生成 AST
const ast = parser.parse(code, {
  sourceType: 'module', // 依据代码类型选择 "script" 或 "module"
});


traverse(ast, {
  ArrowFunctionExpression(path) {
    if (path.parentPath.isObjectProperty()) {
      // 创建一个 BlockStatement，将原来的表达式包装在 ExpressionStatement 中
      const blockStatement = t.blockStatement([
        t.expressionStatement(path.node.body)
      ]);

      // 创建函数表达式，使用上面创建的 blockStatement 作为 body
      const functionExpression = t.functionExpression(
        null, // id
        path.node.params, // params
        blockStatement, // body
        false, // generator
        false // async
      );

      path.replaceWith(functionExpression);
    }
  }
});

// 生成转换后的代码
const output = generator(ast, { /* options */ }, code);
// 输出转换后的代码
console.log(output.code);

  • 在某些情况下，混淆可能会改变代码的结构。通过检查父节点，开发者可以决定是否需要重建代码的某些部分以恢复其原始意图。

    • 分析父节点：通过分析父节点，可以获取更多关于当前节点的信息，比如它是一个独立的变量声明还是一个变量声明列表的一部分。
    • 执行进一步操作 ：有时候需要基于父节点的信息来决定如何操作当前节点，例如你可能只想修改某个特定函数中的变量声明。

  • path.container :用于获取当前path下的所有兄弟节点(包括自身)

  • path.type :获取当前节点类型

  • path.get('') :获取path的子路径，取值的方式有点像Xpath

    const parse = require('@babel/parser')
    const traverse = require('@babel/traverse').default
    // JS 转 ast语法树
    jscode = var a = "\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\u002c\u0041\u0053\u0054"; var a = "1111";
    // 转换js代码为ast树结构
    let ast = parse.parse(jscode);

    // 用查找定位节点(ast结构树, 访问器对象)
    traverse(ast, {
    VariableDeclarator(path){
    // console.log(path.node); // 表示当前path下的node节点
    // console.log(path.type) // 获取当前节点类型
    // console.log(path.toString()); // 用来获取当前遍历path的js源代码
    // console.log(path.parentPath.node); //用于获取当前path下的父path，多用于判断节点类型
    // console.log(path.get('init').toString()); // 获取下面的节点
    // console.log(path.container); // 用于获取当前path下的所有兄弟节点(包括自身)

           // 只获取一个数据
      console.log(path.node.init.value);
      // 找到第一个后，可以停止遍历
      // path.stop();
  }

    })

2. 替换原有节点

  • path.replaceWith :(单)节点替换函数

    • 还原数字相加： var b = 1 + 2

    • 还原字符串拼接： var c = "coo" + "kie"

    • 还原在一行的： var a = 1+1,b = 2+2;var c = 3;

    • 还原在一行的： var d = "1" + 1;

    • 还原在一行的： var e = 1 + '2';

      const parse = require('@babel/parser')
      const traverse = require('@babel/traverse').default
      const types = require('@babel/types')
      const generator = require("@babel/generator").default;

      // JS 转 ast语法树
      jscode = var b = 1 + 2; var c = "coo" + "kie"; var a = 1+1,b = 2+2; var c = 3; var d = "1" + 1; var e = 1 + '2';
      // 转换js代码为ast树结构
      let ast = parse.parse(jscode);

      // 用查找定位节点(ast结构树, 访问器对象)
      traverse(ast, {
      BinaryExpression(path) {
      // 取出数组数据的单独对象
      var {left, operator, right} = path.node
      // 数字相加处理
      if (types.isNumericLiteral(left) && types.isNumericLiteral(right) && operator == "+" || types.isStringLiteral(left) && types.isStringLiteral(right)) {
      value = left.value + right.value
      // console.log(value);
      // 会把原来的节点当中的原来的值进行替换
      path.replaceWith(types.valueToNode(value))
      // console.log(path.parentPath.node)
      }

          if (types.isStringLiteral(left) && types.isStringLiteral(right) && operator == "+") {

        value = left.value + right.value
        // console.log(value);
        // 会把原来的节点当中的原来的值进行替换
        path.replaceWith(types.valueToNode(value))
    }
    if (types.isStringLiteral(left) && types.isNumericLiteral(right) && operator == "+" || types.isNumericLiteral(left) && types.isStringLiteral(right)) {

        value = left.value + right.value
        // console.log(value);
        // 会把原来的节点当中的原来的值进行替换
        path.replaceWith(types.valueToNode(value))
    }

}

      })
      // 将ast还原成JavaScript代码
      let {code} = generator(ast);
      console.log(code)

  • replaceWithMultiple 多节点替换函数，调用方式

path.replaceWithMultiple(ArrayNode);

  • 实参一般是 Array 类型，它只能用于 Array 的替换。

  • 即所有需要替换的节点在一个Array里面 举例：对如下变量进行处理

    替换前：var arr = '3,4,0,5,1,2''split'
    替换后：var arr = ["3", "4", "0", "5", "1", "2"]

JavaScript 复制代码 
const generator = require("@babel/generator").default;
const parse = require('@babel/parser')
const traverse = require('@babel/traverse').default
const types = require('@babel/types')
// JS 转 ast语法树
jscode = `
var arr = '3,4,0,5,1,2'['split'](',')
`
// 转换js代码为ast树结构
let ast = parse.parse(jscode);

traverse(ast, {
    CallExpression(path) {
        let {callee, arguments} = path.node
        let data = callee.object.value
        let func = callee.property.value
        let arg = arguments[0].value
        var res = data[func](arg)
        path.replaceWithMultiple(types.valueToNode(res))

    }
})

// 将ast还原成JavaScript代码
let {code} = generator(ast);
console.log(code)
3. 自执行方法还原
!(function () {
    console.log('123')
})
JS反混淆工具分享
https://tool.yuanrenxue.cn/
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