waf 对非法爬虫攻击的防范效果

一、请求频率控制

• 原理：
  • 正常用户的访问行为通常具有一定的时间间隔和频率，而非法爬虫为了快速抓取大量数据，会在短时间内频繁发起请求，这与正常用户的行为有显著差异。WAF 通过监控请求的频率，可以识别出这种异常行为。
• 防范效果：
  • 速率限制：
    • WAF 可以设置基于时间和 IP 地址的请求频率阈值。例如，规定单个 IP 地址在一分钟内只能发起 30 次请求。对于超过此限制的 IP，WAF 可以将其标记为可疑，进行拦截或采取其他限制措施，如暂时封禁该 IP 或要求进行验证码验证。这样能有效防止爬虫的大规模数据抓取行为，确保网站资源不被过度消耗。
  • 动态频率调整：
    • 某些高级的 WAF 可以根据网站的流量模式动态调整频率限制。在流量高峰时段，适当放宽限制；在低峰时段，收紧限制，以更好地适应正常用户行为，同时防止爬虫利用流量低谷进行攻击。例如，在夜间流量较低时，对每个 IP 的请求频率限制可以更严格，避免爬虫趁此时机大肆爬取数据。

二、用户代理（User Agent）检查

• 原理：
  • 用户代理（User Agent）是客户端在发送请求时的标识，正常用户的浏览器有其标准的 User Agent，而非法爬虫可能使用自定义或伪造的 User Agent。
• 防范效果：
  • 白名单与黑名单机制：
    • 白名单：WAF 可以维护一个包含合法用户代理（如常见的浏览器 User Agent）的白名单。只有在白名单内的 User Agent 允许正常访问。这对于确保搜索引擎爬虫（如 Googlebot、Baiduspider 等）等合法爬虫正常工作，同时排除其他未经授权的爬虫非常有效。
    • 黑名单：对于已知的非法爬虫的 User Agent，WAF 可以将其列入黑名单，一旦检测到请求来自这些 User Agent，直接拦截。例如，对于一些专门用于恶意爬取的工具，其 User Agent 是可识别的，将其加入黑名单可以快速阻止其访问。
  • User Agent 验证：
    • 对于不在白名单中的 User Agent，WAF 可以进一步验证其是否符合正常的 User Agent 格式和规范。一些爬虫的 User Agent 可能不符合标准，或者包含可疑的关键词，通过对其进行检查可以排除一些伪装成正常 User Agent 的非法爬虫。

三、请求路径和资源分析

• 原理：
  • 正常用户的请求路径通常具有多样性和随机性，而非法爬虫的请求路径可能会呈现出一定的规律性，比如按照一定顺序访问页面、集中访问特定类型的资源或页面。
• 防范效果：
  • 路径模式识别：
    • WAF 可以分析请求的路径，发现异常的访问模式。例如，如果大量请求集中在包含敏感信息的页面（如用户信息页面），且呈现出一定的数字或字母顺序（如/user/1、/user/2等），这可能是爬虫在系统性地抓取用户信息，WAF 可以将这些请求拦截。
  • 资源访问分析：
    • 正常用户访问网站时会请求多种资源，如图片、CSS 文件、JavaScript 文件等，而非法爬虫可能只关注文本内容，对其他资源请求较少。WAF 可以根据请求的资源类型和比例来判断是否为非法爬虫。如果一个请求源几乎只请求 HTML 页面而不请求其他资源，可能是爬虫，WAF 可以采取相应的防范措施，如限制其访问或标记为可疑。

四、验证码和挑战机制

• 原理：
  • 验证码和挑战机制可以区分人类用户和机器爬虫，因为爬虫难以像人类一样完成验证码或通过挑战。
• 防范效果：
  • 传统验证码：
    • 当 WAF 检测到可疑的请求（如超过频率限制或使用异常的 User Agent）时，可向请求者显示验证码，如图片验证码、文字验证码等。非法爬虫通常无法自动识别和填写正确的验证码，从而无法继续访问，有效阻止了爬虫的进一步操作。
  • JavaScript 挑战：
    • 对于支持 JavaScript 的网站，WAF 可以部署 JavaScript 挑战，要求请求者执行一段 JavaScript 代码。合法用户的浏览器会正常执行，而非法爬虫可能无法执行或执行异常。例如，通过要求请求者计算一个简单的 JavaScript 函数结果，WAF 可以根据执行结果判断请求者是否为人类，对于未通过挑战的请求予以拦截。

五、请求头和参数检查

• 原理：
  • 非法爬虫的请求头和参数可能与正常用户的请求有所不同，例如缺少必要的信息或使用异常参数。
• 防范效果：
  • 请求头完整性检查：
    • WAF 可以检查请求头是否包含必要的信息，如Accept、Referer等。正常用户的请求头通常包含这些信息，而非法爬虫可能会省略或使用不完整的请求头。对于不完整的请求头，WAF 可以将其标记为可疑，进行拦截或进一步检查。
  • 参数合理性检查：
    • 对于包含参数的请求，如分页参数、搜索参数等，WAF 可以检查其是否在合理范围。例如，在分页请求中，正常用户使用的分页参数一般在合理范围内，而爬虫可能会使用过大的分页参数。WAF 可以对超出正常范围的参数进行拦截，防止爬虫抓取大量数据。

六、会话管理和行为分析

• 原理：
  • 通过对用户会话进行管理和行为分析，可以发现不符合正常用户行为逻辑的爬虫行为。
• 防范效果：
  • 会话时长和操作分析：
    • 正常用户的会话会有一定的时长，且操作具有连贯性和逻辑性，如登录、浏览、操作等。WAF 可以监测会话的时长和操作序列，对于异常短的会话或不连贯的操作序列，可能是爬虫行为。例如，一个会话在短时间内进行了大量无逻辑的操作，WAF 可以判断为非法爬虫行为，予以拦截。
  • 行为关联分析：
    • 分析用户在不同页面或操作之间的关联，正常用户的行为是有一定关联的，而爬虫可能会出现不合逻辑的操作，如跳过登录直接访问内部页面。WAF 可以根据行为关联分析，发现并阻止这种异常行为。

七、数据混淆和动态加载

• 原理：
  • 为了防止爬虫抓取有用数据，WAF 可以协助进行数据混淆和动态加载，使非法爬虫难以获取有效数据。
• 防范效果：
  • 数据混淆：
    • 对于爬虫可能访问的敏感数据，WAF 可以协助对数据进行混淆处理，如对文本进行加密、添加噪声等。例如，对价格信息进行加密，使爬虫获取的数据无法直接使用，降低其爬取的价值。
  • 动态加载内容：
    • 采用动态加载内容的方式，将数据分成多部分，通过 JavaScript 等方式分多次加载。非法爬虫难以抓取完整的数据，因为它可能无法处理这种动态加载机制，而正常用户可以正常浏览。