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GitHub 代码级补环境设计笔记

这份笔记不是“仓库推荐清单”，而是把几套 GitHub 补环境框架拆成更接近未来 skill 设计稿的模块说明。

目标只有一个：为后续构建“JS 逆向补环境 skill”沉淀可复用的代码结构、流程和取舍标准。

1. 这份笔记解决什么问题

围绕下面八个模块做代码级拆解：

  • 原型链模块
  • native toString 模块
  • 描述符模块
  • navigator 模块
  • document 模块
  • Storage 模块
  • 指纹模块
  • Proxy 吐环境模块

同时把这些横切难点一起纳入设计视角：

  • Node 环境检测
  • document.all 不可检测对象
  • 报错异常与堆栈清洗
  • toString.toString 二次检测
  • getter / setter / 方法描述符保护
  • 函数 name / length 对齐
  • webdriver / plugins / mimeTypes / getBattery
  • canvas / WebGL 指纹
  • cookie / localStorage / sessionStorage 初始状态

2. 仓库价值映射

这批仓库里，最值得吸收的不是“整仓照抄”，而是分工：

  • node-sandbox
    • 最像“底层修复层”
    • 强项是 document.all、堆栈清洗、不可变原型、复杂 navigator.plugins/mimeTypes 图结构、getBattery、canvas/WebGL
  • qxVm
    • 最像“工程化框架层”
    • 强项是模块拆分、safefunction、描述符保护、可配置 Proxy 吐环境、对象级文件布局
  • catvm
    • 最像“教学拆解层”
    • 强项是把补环境拆成非常清楚的步骤，适合沉淀为 skill 的解释文本
  • boda_jsEnv
    • 最像“配置采集与批量生成层”
    • 强项是浏览器侧采集、指纹种子、dispatch 分发、海量对象生成
  • sdenv
    • 最像“jsdom + 定点增强层”
    • 强项是 document.all 的 native addon 路线、navigator getter native 化、定向浏览器对象修补
  • v_jstools
    • 更像“前置采集工具链”
    • 更适合用于网页分析、注入、导出环境，而不是直接当补环境框架骨架

3. 原型链模块

3.1 最有参考价值的来源

  • node-sandbox/util/init_env.js
  • qxVm/qxVm_sanbox/env/*
  • catvm/__bak/step.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/env/*

3.2 GitHub 里反复出现的核心套路

第一类是“先构造函数，再原型，再实例”。

  • 先定义构造函数，并让非法 new 时抛 Illegal constructor
  • 再把原型链接对
  • 最后才创建实例对象并挂到 window

第二类是“实例属性与原型属性分层”。

  • 原型上放方法、访问器、只读能力
  • 实例上放真实环境值和状态
  • 不要把原本应该在原型上的东西全部平铺到实例上

第三类是“复杂对象图要同时补链和补引用关系”。

  • navigator.plugins 不是普通数组
  • PluginArray -> Plugin -> MimeType 和 MimeTypeArray -> MimeType -> enabledPlugin 是互相引用的图
  • 只补值不补图结构，很容易被检测

3.3 代码级启发

node-sandbox 的路线更偏真实运行态：

  • 在 util/init_env.js 里大量使用 Object.setPrototypeOf
  • document.all 直接挂到 HTMLAllCollection.prototype
  • navigator.plugins、navigator.mimeTypes、location、Storage 都明确接回对应原型

qxVm 的路线更偏“模块化对象工厂”：

  • 每个对象一个文件
  • 每个文件内都区分构造函数、属性映射、函数映射、保护逻辑
  • 适合未来 skill 输出“补某个对象模块”

catvm 的教学价值非常高：

  • 明确提出先看真浏览器原型链，再决定属性该放原型还是实例
  • 这很适合写进 future skill 的流程说明

3.4 应该沉淀到 future skill 的结论

  • skill 必须先做“对象拓扑建模”，再做属性填充值
  • skill 输出不能只是一段平铺赋值脚本，至少要区分：
    • 构造函数层
    • prototype 层
    • instance 层
    • window/globalThis/self/top 挂载层
  • skill 需要有“复杂图对象模板”：
    • PluginArray
    • MimeTypeArray
    • Storage
    • Location
    • Navigator
    • Document

4. native toString 模块

4.1 最有参考价值的来源

  • qxVm/qxVm_sanbox/env/TOOLS/vm_protection.js
  • catvm/CatVm2/tools/vm_safefunction.js
  • sdenv/browser/chrome/navigator.js
  • node-sandbox/README.md

4.2 这一模块为什么是补环境的核心

绝大多数初级补环境失败，不是因为值补少了，而是因为：

  • 函数 toString() 露馅
  • getter / setter 的 toString() 露馅
  • toString.toString() 二次检测露馅
  • 方法名、name、length、prototype 描述符不对

4.3 GitHub 里最值得吸收的套路

qxVm 和 catvm 都采用了同一类思路：

  • 接管 Function.prototype.toString
  • 用私有符号保存伪造的 native 字符串
  • 调 func.toString() 时返回该伪造串
  • 再对新的 Function.prototype.toString 自身做一层保护
  • 从而尽量过掉 location.reload.toString.toString() 这一类检测

这是 future skill 里必须作为独立模块存在的能力。

4.4 skill 设计上必须拆出的子能力

  • protectFunctionNative(fn, displayName?)
    • 保护普通函数
  • protectGetter(target, key)
    • 保护 getter 的 toString
  • protectSetter(target, key)
    • 保护 setter 的 toString
  • protectFunctionToStringSelf()
    • 专门处理 toString.toString
  • repairFunctionMeta(fn, expectedName, expectedLength)
    • 修正 name、length

4.5 这里的关键判断

如果 future skill 没有统一的 native 保护层，那么后面补：

  • navigator.getBattery
  • document.cookie 的 getter/setter
  • location.reload
  • Storage.prototype.getItem
  • WebSocket
  • Worker

这些对象时，几乎都会重复暴露。

也就是说，toString 保护层必须是底座，不是附加项。

5. 描述符模块

5.1 最有参考价值的来源

  • qxVm/qxVm_sanbox/env/TOOLS/vm_protection.js
  • node-sandbox/README.md
  • boda_jsEnv/bodaEnv/tools/globalThis.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/env/*

5.2 GitHub 里出现的三条主线

第一条是“统一走 Object.defineProperty / defineProperties”。

原因很简单：

  • 直接赋值很难精确控制 enumerable
  • 不方便处理只读属性
  • 不方便保持 getter/setter 形态

第二条是“给 prototype 和 constructor 单独做保护”。

qxVm 里专门有 safeDescriptor_addConstructor：

  • 保护 Obj.prototype
  • 保护 Obj.prototype.constructor

第三条是“getter/setter/function 的描述符保护不能分散写”。

qxVm.safe_Objattribute 的价值就在这里：

  • 输入一组 getter 名
  • 输入一组 setter 名
  • 输入一组函数名
  • 统一做 safefunction

5.3 未来 skill 必须具备的能力

  • 读取目标浏览器对象的描述符快照
  • 输出“实例描述符层”和“原型描述符层”
  • 区分：
    • 数据属性
    • 访问器属性
    • 方法属性
  • 自动补：
    • configurable
    • enumerable
    • writable
    • getter / setter 引用
    • constructor
    • Symbol.toStringTag

5.4 不能忽略的细节

  • Function.prototype.toString 本身的 name、length、prototype 描述符要处理
  • 访问器函数本身也要 native 化
  • 某些对象在 window 上是不可枚举的，不能简单 window.Foo = Foo
  • 仅把值补对而描述符错掉，仍然会被 getOwnPropertyDescriptor、ownKeys、propertyIsEnumerable 打穿

6. navigator 模块

6.1 最有参考价值的来源

  • node-sandbox/util/init_env.js
  • node-sandbox/util/cover_function.js
  • qxVm/qxVm_sanbox/env/BOM/Navigator.js
  • sdenv/browser/chrome/navigator.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/env/Navigator.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/config/changeDom.js

6.2 这一模块的真实难点

不是把 userAgent 填上就结束，而是要同时处理：

  • webdriver
  • userAgent
  • platform
  • vendor
  • languages
  • plugins
  • mimeTypes
  • userAgentData
  • connection
  • webkitPersistentStorage
  • webkitTemporaryStorage
  • getBattery

6.3 哪套代码最值得学什么

node-sandbox 最值得学“真实对象图”：

  • 不是简单数组，而是完整接回 PluginArray.prototype
  • 每个 Plugin 下再挂 MimeType
  • 每个 MimeType 再反向指回 enabledPlugin

这对过 plugins/mimeTypes 检测非常重要。

qxVm 最值得学“配置映射”：

  • 用 $attribute_map 收口环境值
  • getter 内统一做 Illegal invocation 检查
  • 适合 future skill 产出模块化代码

sdenv 最值得学“getter native 化”：

  • 给 userAgent、platform、appVersion、vendor、connection 等 getter 做 native 保护

boda_jsEnv 最值得学“浏览器侧采集”：

  • changeDom.js 直接从真实浏览器导出 navigator、screen、cookie、storage
  • 适合作为 future skill 的采集前置步骤

6.4 未来 skill 的设计建议

把 navigator 拆成五个子模块：

  • navigator-basic
    • userAgent、appVersion、platform、vendor、language
  • navigator-automation
    • webdriver
    • permissions
    • 可能的 headless 标志
  • navigator-plugin-graph
    • plugins
    • mimeTypes
    • 双向引用关系
  • navigator-device
    • hardwareConcurrency
    • deviceMemory
    • maxTouchPoints
    • pdfViewerEnabled
  • navigator-async-capability
    • getBattery
    • storage
    • connection
    • userAgentData

6.5 对你当前目标最重要的结论

未来 skill 不能把 navigator 当成一个单文件补完任务，而要把它当成“最复杂的检测入口”。

优先级应当是：

  1. webdriver
  2. plugins/mimeTypes
  3. userAgent/platform/vendor/languages
  4. getBattery
  5. userAgentData
  6. connection

7. document 模块

7.1 最有参考价值的来源

  • sdenv/browser/chrome/document.js
  • sdenv/test/documentAll.test.js
  • node-sandbox/util/init_env.js
  • qxVm/qxVm_sanbox/env/DOM/Document.js
  • qxVm/qxVm_sanbox/env/DOM/document_.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/env/Document.js

7.2 这个模块里最关键的是 document.all

这是补环境里必须单独对待的对象。

从现有仓库看，有两条路线：

第一条是 sdenv 的 native addon 路线：

  • 直接通过 getDocumentAll() 生成对象
  • 测试里明确覆盖：
    • da == undefined 为 true
    • da === undefined 为 false
    • typeof da 为 "undefined"
    • da() 返回 null

第二条是 node-sandbox 的底层对象路线：

  • document.all = new wanfeng.xtd
  • 再把其原型接到 HTMLAllCollection.prototype
  • README 里明确说明重新引入底层 setUndetectable，就是为了 document.all

7.3 这里应当得出的结论

纯 JS 路线可以模拟很多对象，但 document.all 这种“不可检测对象”很难完全靠普通脚本等价复刻。

因此 future skill 应该把 document.all 标为：

  • Tier-1: 可完全脚本化
    • 普通 document 属性
    • cookie
    • 常规 getter/setter
  • Tier-2: 需底层支持或降级策略
    • document.all
    • undetectable object
    • 特殊 typeof

7.4 document 模块本身怎么拆

建议未来 skill 至少拆成：

  • document-basic
    • URL
    • referrer
    • documentURI
    • readyState
    • visibilityState
  • document-cookie
    • cookie getter/setter
    • 同步 jsonCookie
  • document-query
    • getElementById
    • querySelector
    • createElement
    • createExpression
  • document-special
    • all
    • scripts
    • plugins
    • 其他站点敏感接口

7.5 skill 应该吸收的流程点

  • 先从 Proxy 吐环境里看哪个 document.xxx 是 undefined
  • 再确认它是真缺对象、缺值、缺 getter，还是缺原型
  • 如果是 document.all，应立刻标为特殊分支，而不是继续普通补值

8. Storage 模块

8.1 最有参考价值的来源

  • qxVm/qxVm_sanbox/env/BOM/Storage.js
  • catvm/CatVm2/browser/Storage.js
  • node-sandbox/util/init_env.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/env/Storage.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/config/configFormChrome.js

8.2 这一模块看似简单，实际有三个层面

第一层是对象链：

  • localStorage.__proto__ === Storage.prototype
  • sessionStorage.__proto__ === Storage.prototype

第二层是行为：

  • length
  • key
  • getItem
  • setItem
  • removeItem
  • clear

第三层是状态：

  • 初始 key/value
  • 业务 cookie 同步
  • 站点侧 token / sign / deviceId 缓存

8.3 各仓库的价值

qxVm 很适合做通用模板：

  • length 直接按 Object.keys(this).length
  • 方法都集中在 Storage.prototype

catvm 的优点是直观：

  • 用一个内存对象做状态存储
  • 适合做最小可用版本

node-sandbox 负责把实例链接对：

  • localStorage / sessionStorage 接回 Storage.prototype

boda_jsEnv 最适合处理“预置状态”：

  • 浏览器侧读取真实 localStorage
  • 导出到配置
  • Node 侧初始化时灌回去

8.4 未来 skill 的设计建议

把 Storage 拆成两个层面：

  • storage-shape
    • 原型链
    • 方法
    • 描述符
    • native 保护
  • storage-state
    • 真实 key/value
    • cookie 联动
    • 站点初始化快照

这样 skill 才能区分：

  • “补接口”
  • “补业务状态”

9. 指纹模块

9.1 最有参考价值的来源

  • node-sandbox/util/cover_function.js
  • node-sandbox/util/globalMy.js
  • qxVm/qxVm_sanbox/env/DOM/WebGLRenderingContext.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/tools/toolsFunc.js
  • boda_jsEnv/bodaEnv/config/changeDom.js

9.2 当前最值得学的对象

  • canvas
  • WebGL
  • screen
  • Battery
  • navigator.device*

9.3 两条主流思路

第一条是“固定指纹返回值”。

node-sandbox：

  • HTMLCanvasElement.getContext('webgl') 时返回 WebGLRenderingContext 风格对象
  • 把 toDataURL 指向预置的 WebGL 指纹 base64

第二条是“指纹种子池 + 随机取样”。

boda_jsEnv.toolsFunc.initEnvFingerPrint()：

  • 维护 WebGLRenderingContext_getParameter_37446 候选池
  • 维护 BatteryManager_level
  • 维护 canvas / webgl base64
  • 维护一组 screen/window 尺寸组合

这条路线更适合 skill，因为它天然支持配置化。

9.4 qxVm 的价值

qxVm 不一定提供最真实的完整指纹，但它提供了“对象模块化承载方式”：

  • WebGLRenderingContext 单独成文件
  • getParameter(37445/37446) 这类关键点可以单独覆写

这很适合 future skill 生成“只修一个检测点”的补丁。

9.5 未来 skill 应该怎么拆

  • fingerprint-canvas
    • toDataURL
    • getImageData
    • 2D 绘图结果
  • fingerprint-webgl
    • getParameter
    • getExtension
    • getSupportedExtensions
    • getShaderPrecisionFormat
  • fingerprint-screen
    • screen.width/height
    • availWidth/availHeight
    • window.inner/outer*
  • fingerprint-battery
    • getBattery
    • Battery 对象值

9.6 关键原则

不要把指纹模块做成“纯随机”。

更合理的是：

  • 同一会话内稳定
  • 各字段彼此一致
  • 与 navigator.platform、screen、UA 尽量匹配

否则反而会制造新的指纹冲突。

10. Proxy 吐环境模块

10.1 最有参考价值的来源

  • qxVm/qxVm_sanbox/env/TOOLS/vm_proxy.js
  • catvm/CatVm2/tools/vm_proxy.js
  • sdenv/browser/chrome/document.js
  • v_jstools 的浏览器侧注入思路

10.2 为什么这是补环境流程的入口

你前面提到的一点非常关键：

  • 一般是根据 Proxy 吐出来的值是否为 undefined 来判断是否需要补环境

这和现有框架经验是完全一致的。

补环境真正高效的流程，不是先列全对象，而是：

  1. 让页面跑起来
  2. 用 Proxy / Hook 吐访问路径
  3. 定位 undefined、异常、非法调用、原型不匹配
  4. 只补最短缺口

10.3 各仓库的区别

catvm 是最小版：

  • 只做 get / set
  • 适合教学、理解“吐环境”的本质

qxVm 是工程版：

  • get
  • set
  • has
  • deleteProperty
  • getOwnPropertyDescriptor
  • defineProperty
  • getPrototypeOf
  • setPrototypeOf
  • preventExtensions
  • isExtensible
  • ownKeys
  • 并且会继续代理返回的对象和函数

这才是真正适合 future skill 沉淀的路线。

10.4 future skill 应该输出的日志类型

建议统一分成四类：

  • missing
    • 访问得到 undefined
  • shape
    • 原型链、instanceof、ownKeys、描述符异常
  • invoke
    • Illegal invocation
    • TypeError
    • 参数签名异常
  • fingerprint
    • canvas
    • WebGL
    • battery
    • plugins

10.5 未来 skill 里最值得加的能力

  • 路径聚合
    • 把高频访问路径折叠统计
  • 自动分层建议
    • 判断这是缺值、缺 getter、缺原型、缺描述符、缺特殊对象
  • 补环境优先级排序
    • 先补能让主流程继续执行的缺口
  • 回归验证
    • 同一路径第二次访问是否仍为 undefined

11. 横切能力：必须专门预留的特殊模块

这些不属于单一对象模块，但 future skill 必须预留接口。

11.1 Node 环境检测

至少要考虑：

  • process
  • global
  • Buffer
  • require
  • module
  • Node 特有堆栈痕迹

从当前仓库经验看，真实做法不是只删几个全局，而是：

  • 调整执行容器
  • 清洗错误堆栈
  • 避免把 Node 痕迹透给页面逻辑

node-sandbox 的 Utils.Error_get_stack 很值得吸收，它不是只改一行字符串，而是按规则删除运行时栈帧。

11.2 document.all

这是特殊对象，不建议在 future skill 里伪装成“普通 JS 模块可完全搞定”。

更合理的设计是：

  • 明确标记为特殊能力
  • 标注需要：
    • native addon
    • V8 API
    • 或降级兼容策略

11.3 异常与堆栈检测

未来 skill 应至少支持：

  • 栈帧过滤
  • 文件名伪装
  • evalmachine.<anonymous> 替换
  • 去掉内部包装函数痕迹

11.4 cookie / localStorage / sessionStorage 业务态

很多页面不是只检查对象形状，而是直接读业务值。

因此 future skill 不能只生成：

  • Storage.prototype.getItem

还要支持：

  • 从浏览器导出真实状态
  • 灌入 Node 环境
  • 保持 cookie 与 storage 的站点态一致

12. 更接近 skill 的补环境流程

结合这些仓库，比较合理的流程不是“补全浏览器”，而是“按缺口驱动”：

阶段 1：采集真实环境

  • 从真实浏览器导出：
    • navigator
    • screen
    • location
    • document
    • localStorage
    • sessionStorage
    • cookie
    • 指纹样本

推荐吸收：

  • boda_jsEnv/config/changeDom.js
  • v_jstools 的页面侧注入思想

阶段 2：建立对象骨架

  • 先建构造函数
  • 再建 prototype
  • 再建实例
  • 再挂全局
  • 再补 Symbol.toStringTag
  • 再补 constructor / prototype 描述符

推荐吸收：

  • qxVm
  • catvm
  • node-sandbox

阶段 3：统一 native 与描述符保护

  • 统一保护函数
  • 统一保护 getter/setter
  • 统一修正 name / length
  • 统一处理 toString.toString

推荐吸收：

  • qxVm/vm_protection.js
  • catvm/vm_safefunction.js

阶段 4：接入 Proxy 吐环境

  • 从主对象开始代理：
    • window
    • document
    • navigator
    • location
    • localStorage
    • sessionStorage
  • 记录：
    • undefined
    • Illegal invocation
    • descriptor mismatch
    • prototype mismatch

推荐吸收：

  • qxVm/vm_proxy.js

阶段 5：按缺口补丁

补丁优先级建议：

  1. 缺对象导致主流程中断
  2. getter / setter 非法调用
  3. 描述符异常
  4. 指纹异常
  5. 特殊对象，如 document.all

阶段 6：回归验证

  • 同一条调用链重跑
  • 看是否从：
    • undefined
    • TypeError
    • Illegal invocation
    • 栈暴露

变成可继续执行

13. 未来 skill 最值得优先实现的代码块

如果后续正式写 skill，最应该先沉淀的不是“某站专用补环境脚本”，而是下面这些通用块：

  1. prototype-builder
    • 构造函数、原型、实例、全局挂载
  2. native-protector
    • Function.prototype.toString
    • getter / setter / 方法 native 化
    • toString.toString
  3. descriptor-guard
    • constructor
    • prototype
    • Symbol.toStringTag
    • 访问器/方法描述符
  4. navigator-plugin-graph
    • plugins
    • mimeTypes
    • enabledPlugin
  5. document-special
    • cookie
    • document.all
  6. storage-state-loader
    • cookie / localStorage / sessionStorage 导入
  7. fingerprint-seed
    • canvas
    • WebGL
    • battery
    • screen
  8. proxy-observer
    • 访问路径聚合
    • 缺口诊断
    • 回归验证

14. 实现路线建议

如果只从当前 GitHub 仓库里提炼可落地的 skill 设计路线，那么未来补环境 skill 的最佳组合不是单选，而是拼装：

  • 原型链和底层特殊对象：以 node-sandbox 为最高参考
  • native 保护、描述符保护、Proxy 工程化：以 qxVm 为最高参考
  • 教学化流程表达：以 catvm 为最高参考
  • 指纹配置池与浏览器侧采集：以 boda_jsEnv 为最高参考
  • document.all addon / jsdom 定点增强：以 sdenv 为最高参考
  • 浏览器侧注入与自动采集工具链：以 v_jstools 为补充参考

换句话说，这一节存在于 skill 中的目的，是帮助后续实现时快速决定“该参考谁来写哪一层能力”，避免：

  • 把 skill 写成一堆站点专用补丁
  • 把底层能力和采集能力混在一起
  • 在 document.all、native 保护、Proxy、指纹模块上反复走弯路

更直接的执行建议是：

  • 用 catvm 的流程说明来教怎么做
  • 用 qxVm 的工程结构来组织代码
  • 用 node-sandbox 的底层经验补最难的检测点
  • 用 boda_jsEnv 的采集和指纹配置来喂数据
  • 用 sdenv 处理 document.all 这类特殊对象

它不会直接改变补环境运行结果，但会直接影响：

  • 模块拆分方式
  • 参考代码的优先级
  • 后续补环境能力是否能长期复用

这才更接近“可复用补环境 skill”，而不是“又一份站点脚本”。