一段有趣的Javascript代码及分析

在2011年的BlackHat DC 2011大会上Ryan Barnett给出了一段关于XSS的示例javascript代码：

($=[$=[]][(__=!$+$)[_=-~-~-~$]+({}+$)[_/_]+($$=($_=!''+$)[_/_]+$_[+$])])()[__[_/_]+__[_+~$]+$_[_]+$$](_/_)

这是一段完全合法的javascript代码，效果相当于alert(1)。它可以在大部分浏览器上运行。（虽然目前我测试过手头的浏览器都能运行，但理论上不能保证所有浏览器都能正确运行，原因见下文）

这段代码的好处（对于黑客）是，它不包含任何字符或数字，可以逃过某些过滤器的检查。比如说，如果假定一个AJAX请求将返回一个只包含数字的JSON，于是很可能会简单判断了一下其中不含字母就直接eval了，结果给黑客们留下了后门。上面的代码功能很简单，只是alert(1)，但使用同样的原理，完全可以干出更复杂的事，例如alert(document.cookie)。更重要的是，这段代码再一次提醒我，黑客的想象力是无限的……正如Ryan Barnett的演讲标题："XSS:The only rule is no rule"。

那么这段代码是如何工作的呢？

我们可以把它分为两个部分来理解：
第一部分：

($=[$=[]][(__=!$+$)[_=-~-~-~$]+({}+$)[_/_]+($$=($_=!''+$)[_/_]+$_[+$])])()

第二部分：

[__[_/_]+__[_+~$]+$_[_]+$$](_/_)

其中第一部分是核心，我们首先对它进行分析，先缩进一下：

($= [$=[]][
        (__=!$+$)[_=-~-~-~$] +
        ({}+$)[_/_] +
        ($$= ($_=!''+$)[_/_] + $_[+$])
    ]
)()

显然，最外层是(...)()形式的函数调用，我们需要看看这里究竟调用了什么函数，返回了什么。下一步，我们把原来代码中赋值表达式提取出来，将其改写为以下等价形式：

$ = []; //1
__ = !$+$; //2
_ = -~-~-~$; //3
$_=!''+$;  //4
$$ = $_[_/_] + $_[+$];  //5

$= [$][
        __[_] +  //6
        ({}+$)[_/_] +  //7
        $$  //8
    ];  //9

$(); //10

现在来一行行看：
1. $先赋值为一个空数组  （后面会被覆盖）

2. __ = ![] + [] = false + [] = "false"  这里利用了javascript运算的强制类型转换特性。首先空数组是一个非null值，因此![]的结果是false（布尔型）。在计算false + []时，由于数组对象无法与其他值相加，在加法之前会先做一个toString的转换，空数组的toString就是""，因此事实上在计算false + ""。这时false被自动转换为字符串。最终结果是"false"+"" = "false"。  **换句话说，在$为空数组时，使用 “+$”的方式可以将任何一个值转为字符串**

3. 在计算~[]时，~需要一个数字操作数，空数组无法直接转换为数字，则作为0处理。因此~[] = ~0 = -1。

参考：
~3 = -4
~[3] = -4
~[3,2] = -1  (无法转为数字）
~"3" = -4
~"abc" = -1

因此: _ = -~-~-~[] = -~-~-(-1) = -~-~1 = -~-(-2) = -~2 = -(-3) = 3  理论上，可以用这种方式得出1-9所有数字

4. !''是true，使用+$将其变为字符串 "true"

5. 这里需要注意的是，之前一直用“值+[]”来获得“值”的字符串形式。而“+[]”则是0（正号导致[]被自动转换为数值0）。因此：$$ = "true"[3/3] + "true"[+[]] = "true"[1] + "true"[0] = "rt"

6. __[_] = "false"[3] = "s"

7. ({} + [])导致空对象{}被转换为字符串"[object Object]", 因此({}+$)[_/_] = "[object Object]"[1] = "o"

9. 这里把$覆盖为 [[]]["s"+"o"+"rt"]。注意这里[[]]本身是一个包含空数组的数组，其实对这一步来说，任何一个数组都没有关系（不一定要是嵌套数组），但作者巧妙地把$的首次赋值式放在了数组内部，使代码更为紧凑。最终结果是，$ = [[]]["sort"] = [[]].sort = Array.prototype.sort。

10. 调用$()，作为整个表达式最终的取值。需要注意，$是全局范围的，是window的一个属性，相当于window.$。而Array.prototype.sort会返回this。对于window.$来说，this就是window。因此，整个第一部分的值，就是window本身！当然，这个过程的正确运作依赖于当前浏览器的Array.prototype.sort实现能对this为window的情况容错。

通过第一部分，我们已经获得将任何值转换为字符串的简单方法，并能产生任意的数值，理论上就可以从javascript的取值系统中提取出大部分字母（不知道是不是全部，需要考证）。并且，我们获取到了window的引用。下面就可以开始上下其手，为所欲为了。木哈哈哈哈哈！

可以看出，上面的第10步是与浏览器的具体实现相关的，因此也存在着某些浏览器下需要对代码作出修改的可能。

现在看第二部分，事实上已经非常明朗了,唯一需要注意的是，现在$是一个函数，因此~$ = ~0 （无法直接转换为数字则作为0处理） = -1。

[__[_/_]+__[_+~$]+$_[_]+$$](_/_) = ["false"[1]+"false"[3+(-1)]+"true"[3]+"rt"](1) = ["a"+"l"+"e"+"rt"](1)

所以，整条式子相当于：

window["alert"](1)

最后只想再感慨一次：黑客的想象力是无限的。理解代码并不难，问题是一开始时他们是怎么能想出来的。。。

评论

16 楼 gds718 2011-03-10  

强大,带回去研究下

15 楼 kidneyball 2011-03-10  

hardPass 写道

还没听说过这个运算符 ： "~"

请问 ~是个什么东西？学名叫啥？

按位取反

14 楼 kidneyball 2011-03-10  

ztcwh 写道

sdyancai 写道

ie8就不行。。。。。。。。。。。

已验证，是不行。

可以在地址栏输入

javascript:$=[].sort;alert($())

来验证，如果没有弹出"[object Window]"字样，说明这个浏览器的Array.prototype.sort的实现对this为window的情况不容错。有兴趣的话可以找找有没有其他返回this的内部函数可用。顶楼的代码经测试在FF3.x，chrome，opera11下可用。

13 楼 hardPass 2011-03-10  

kidneyball 写道

在2011年的BlackHat DC 2011大会上Ryan Barnett给出了一段关于XSS的示例javascript代码：

($=[$=[]][(__=!$+$)[_=-~-~-~$]+({}+$)[_/_]+($$=($_=!''+$)[_/_]+$_[+$])])()[__[_/_]+__[_+~$]+$_[_]+$$](_/_)

这是一段完全合法的javascript代码，效果相当于alert(1)。它可以在大部分浏览器上运行。（虽然目前我测试过手头的浏览器都能运行，但理论上不能保证所有浏览器都能正确运行，原因见下文）

这段代码的好处（对于黑客）是，它不包含任何字符或数字，可以逃过某些过滤器的检查。比如说，如果假定一个AJAX请求将返回一个只包含数字的JSON，于是很可能会简单判断了一下其中不含字母就直接eval了，结果给黑客们留下了后门。上面的代码功能很简单，只是alert(1)，但使用同样的原理，完全可以干出更复杂的事，例如alert(document.cookie)。更重要的是，这段代码再一次提醒我，黑客的想象力是无限的……正如Ryan Barnett的演讲标题："XSS:The only rule is no rule"。

那么这段代码是如何工作的呢？

我们可以把它分为两个部分来理解：
第一部分：

($=[$=[]][(__=!$+$)[_=-~-~-~$]+({}+$)[_/_]+($$=($_=!''+$)[_/_]+$_[+$])])()

第二部分：

[__[_/_]+__[_+~$]+$_[_]+$$](_/_)

其中第一部分是核心，我们首先对它进行分析，先缩进一下：

($= [$=[]][
        (__=!$+$)[_=-~-~-~$] +
        ({}+$)[_/_] +
        ($$= ($_=!''+$)[_/_] + $_[+$])
    ]
)()

显然，最外层是(...)()形式的函数调用，我们需要看看这里究竟调用了什么函数，返回了什么。下一步，我们把原来代码中赋值表达式提取出来，将其改写为以下等价形式：

$ = []; //1
__ = !$+$; //2
_ = -~-~-~$; //3
$_=!''+$;  //4
$$ = $_[_/_] + $_[+$];  //5

$= [$][
        __[_] +  //6
        ({}+$)[_/_] +  //7
        $$  //8
    ];  //9

$(); //10

现在来一行行看：
1. $先赋值为一个空数组  （后面会被覆盖）

2. __ = ![] + [] = false + [] = "false"  这里利用了javascript运算的强制类型转换特性。首先空数组是一个非null值，因此![]的结果是false（布尔型）。在计算false + []时，由于数组对象无法与其他值相加，在加法之前会先做一个toString的转换，空数组的toString就是""，因此事实上在计算false + ""。这时false被自动转换为字符串。最终结果是"false"+"" = "false"。  **换句话说，在$为空数组时，使用 “+$”的方式可以将任何一个值转为字符串**

3. 在计算~[]时，~需要一个数字操作数，空数组无法直接转换为数字，则作为0处理。因此~[] = ~0 = -1。

参考：
~3 = -4
~[3] = -4
~[3,2] = -1  (无法转为数字）
~"3" = -4
~"abc" = -1

因此: _ = -~-~-~[] = -~-~-(-1) = -~-~1 = -~-(-2) = -~2 = -(-3) = 3  理论上，可以用这种方式得出1-9所有数字

4. !''是true，使用+$将其变为字符串 "true"

5. 这里需要注意的是，之前一直用“值+[]”来获得“值”的字符串形式。而“+[]”则是0（正号导致[]被自动转换为数值0）。因此：$$ = "true"[3/3] + "true"[+[]] = "true"[1] + "true"[0] = "rt"

6. __[_] = "false"[3] = "s"

7. ({} + [])导致空对象{}被转换为字符串"[object Object]", 因此({}+$)[_/_] = "[object Object]"[1] = "o"

9. 这里把$覆盖为 [[]]["s"+"o"+"rt"]。注意这里[[]]本身是一个包含空数组的数组，其实对这一步来说，任何一个数组都没有关系（不一定要是嵌套数组），但作者巧妙地把$的首次赋值式放在了数组内部，使代码更为紧凑。最终结果是，$ = [[]]["sort"] = [[]].sort = Array.prototype.sort。

10. 调用$()，作为整个表达式最终的取值。需要注意，$是全局范围的，是window的一个属性，相当于window.$。而Array.prototype.sort会返回this。对于window.$来说，this就是window。因此，整个第一部分的值，就是window本身！当然，这个过程的正确运作依赖于当前浏览器的Array.prototype.sort实现能对this为window的情况容错。

通过第一部分，我们已经获得将任何值转换为字符串的简单方法，并能产生任意的数值，理论上就可以从javascript的取值系统中提取出大部分字母（不知道是不是全部，需要考证）。并且，我们获取到了window的引用。下面就可以开始上下其手，为所欲为了。木哈哈哈哈哈！

可以看出，上面的第10步是与浏览器的具体实现相关的，因此也存在着某些浏览器下需要对代码作出修改的可能。

现在看第二部分，事实上已经非常明朗了,唯一需要注意的是，现在$是一个函数，因此~$ = ~0 （无法直接转换为数字则作为0处理） = -1。

[__[_/_]+__[_+~$]+$_[_]+$$](_/_) = ["false"[1]+"false"[3+(-1)]+"true"[3]+"rt"](1) = ["a"+"l"+"e"+"rt"](1)

所以，整条式子相当于：

window["alert"](1)

最后只想再感慨一次：黑客的想象力是无限的。理解代码并不难，问题是一开始时他们是怎么能想出来的。。。

惊为天人、叹为观止！

还没听说过这个运算符 ： "~"

请问 ~是个什么东西？学名叫啥？

12 楼 lovelydog 2011-03-10  

我靠，太犀利了，五体投地膜拜

11 楼 ztcwh 2011-03-10  

sdyancai 写道

ie8就不行。。。。。。。。。。。

已验证，是不行。

10 楼 vruc 2011-03-09  

这个真的要膜拜下，不服不行~~

9 楼 chaiying 2011-03-09  

BT的黑客智商！用符号代替一起的程序  在它们手里不算多么困难度事吧！

8 楼 sdyancai 2011-03-09  

ie8就不行。。。。。。。。。。。

7 楼 wdz567 2011-03-09  

黑客的智商 比90%的程序员都要高吧
不然怎么能这么BT呢

6 楼 cremains 2011-03-09  

大神出没了。。。。大神出没了，我很激动。

5 楼 slccie 2011-03-09  

厉害，没想到JS也可以这么好玩，开眼了

4 楼 tangfei326 2011-03-09  

实在太犀利了。不得不佩服，如此强悍。叫我情何以堪

3 楼 fory 2011-03-09  

我X，我来拜大神的

2 楼 b_lee 2011-03-09  

最后只想再感慨一次：黑客的想象力是无限的。理解代码并不难，问题是一开始时他们是怎么能想出来的。。。

1 楼 b_lee 2011-03-09  

杀花 
支持一下（居然不能使用我×××××顶）
五个字了没？