1、Bot爬虫的方案
当今，互联网已成为人们获取各种信息和服务的主要途径。然而，随着互联网规模的不断扩大和内容的日益丰富，如何高效地获取有价值的信息成为了一个重要问题。
这时候，爬虫技术就应运而生了。简单来说，爬虫是一种自动化程序，可以在网络上自动化地采集信息。在互联网中，信息以网页为单位存在，因此爬虫的主要工作就是自动化访问网页，抓取网页上的信息，并保存到本地或者传输给其他程序进行处理。
爬虫技术的起源可追溯到上世纪90年代初期，当时，互联网还处于很早的阶段，信息资源非常有限。当时，搜索引擎公司需要通过收集互联网上的信息来提供更好的搜索结果。由于手动收集信息的效率底下，于是出现了基于爬虫技术的自动化收集方式。
最早的爬虫程序非常简单，只能按照指定的规则访问网站并提取其中的信息。但这种方法的效率较低，容易被网站反爬虫策略所限制。随着互联网的不断发展，越来越多的数据被人们所需要。因此，在2000年左右，谷歌公司推出了PageRank算法，这让搜索结果更加准确和可靠。同时，基于机器学习和自然语言处理技术的爬虫程序也开始出现，大大提高了爬虫的精度和效率。
近年来，随着“大数据”时代的到来，爬虫技术已经成为了互联网信息采集和数据分析的重要工具。除了搜索引擎之外，爬虫还被广泛应用于电商、金融、医疗等领域，帮助企业和组织获取市场信息、竞争情报、用户反馈等重要数据，以便做出更加明智的决策。
但随着互联网的发展，网站的数据量和价值不断增加，也吸引了大量的爬虫程序来抓取和利用网站的数据，导致网站的数据泄露、流量损耗、性能下降、安全风险等问题。
如下是一些过去发生的爬虫攻击事件：
- 2018年，Facebook遭遇了一个规模巨大的爬虫攻击，黑客利用了一个漏洞来窃取超过5000万用户的个人信息。
- 2020年，美国侦探机构FBI发布了一份警告，指出通过爬虫技术可以轻松地窃取企业的敏感数据，许多公司都曾受到此类攻击的影响。
- 2021年，全球最大的互联网服务提供商之一Cloudflare宣布，他们在2020年底发现并成功阻止了一次由数百万台僵尸网络设备发起的爬虫攻击。
- 同样在2021年，印度电商巨头Flipkart也曾遭受过一次大规模爬虫攻击，导致其网站瘫痪数小时。
这些事件表明，爬虫攻击已经成为一个严重的网络安全问题，需要被高度重视。
2、爬虫介绍
根据爬虫程序的目的和行为，可以将其分为两类：恶意爬虫和善意爬虫是两种不同类型的爬虫，它们的目的和行为方式都存在一定的差异。下面详细介绍这两种爬虫：
- 恶意爬虫
恶意爬虫是指那些具有恶意设计和行为的自动化程序，它们以非法、欺诈或破坏性的方式访问网站，例如窃取用户信息、篡改网页内容、进行网络钓鱼等。恶意爬虫通常是由黑客、网络犯罪组织或其他不良分子所使用，用于实施网络攻击、数据盗窃、勒索软件等行为。
恶意爬虫常用的技术包括：IP欺诈、伪装成合法请求、采用随机代理服务器、爬取速度过快等。此外，为了规避反爬虫技术，恶意爬虫还可以利用分布式技术，将任务分配给多台计算机来完成。 - 善意爬虫
善意爬虫是指那些被开发出来，用于合法和良性目的的自动化程序。善意爬虫通常是由搜索引擎、价格比较网站、新闻聚合网站等合法机构所使用，用于抓取网站内容、进行数据挖掘和分析等。
相比恶意爬虫，善意爬虫的行为更加规范和透明。它们通常遵循网络协议、robots.txt 规则以及其他相关法律法规，尊重网站所有者的权益，并对用户隐私保护有所考虑。
总体来说，恶意爬虫和善意爬虫在目的、行为方式以及使用者身份上存在着显著的差异。为了保护自己的网络安全和隐私，网站所有者和用户应该对这两种爬虫有一个清晰的认识，并采取相应的措施来防范可能的攻击和侵犯。
2.1、爬虫的细分
爬虫技术是当前互联网数据采集与处理的重要手段之一。根据爬虫的功能和应用场景不同，目前主流的爬虫可以分为以下几类：
- 通用爬虫
通用爬虫是最常见的一种爬虫类型，它能够自动抓取互联网上任意网站的信息，并将这些信息存储到本地数据库中以供分析使用。GoogleBot就是一个著名的通用爬虫，它能够抓取并索引整个互联网。 - 聚焦爬虫
聚焦爬虫是一种专门针对特定领域或主题的爬虫，例如新闻聚合网站所使用的爬虫。由于只需要在有限范围内进行信息抓取，与通用爬虫相比，聚焦爬虫可以更加高效地获取相关信息。 - 增量式爬虫
增量式爬虫是一种通过比较已经抓取的信息和新增信息的方式来确定是否需要再次访问某个网站的爬虫。与全量爬虫相比，增量式爬虫具有更高的效率和更低的成本。 - 深度爬虫
深度爬虫是指那些可以访问深层次网页的爬虫，例如需要登录或者有反爬虫策略的网站。相比于一般的爬虫，深度爬虫能够更加全面地收集网站上的信息。 - 分布式爬虫
分布式爬虫是指将一个任务拆分成多个子任务，并由多台机器同时执行的方式来提高爬取效率。在大规模数据采集和处理中，分布式爬虫已经成为了必不可少的一种技术手段。 - 增强型爬虫
增强型爬虫是指那些利用机器学习、自然语言处理等技术对抓取到的信息进行智能化处理的爬虫。通过使用增强型爬虫，可以提高爬虫的准确性和效率，从而更好地满足用户需求。
总之，不同类型的爬虫都有其独特的应用场景，用户选择适合自己需求的爬虫类型则可以达到最佳的效果。
因此，网站需要采取有效的措施来防御非法爬虫，保护自己的数据资产和业务利益。这就需要一种专业的bot爬虫防护方案，来识别、拦截、反制非法爬虫，同时兼容合法爬虫，保证网站的可用性和安全性。
3、常见的爬虫攻击分析
爬虫攻击是指恶意用户或组织使用自动化程序（爬虫）来遍历网站和网络资源，以获取有关数据、信息和文件的非法行为。这种类型的攻击可能影响目标站点的带宽、存储能力和性能，并且在极端情况下可能导致系统崩溃或服务瘫痪。
爬虫攻击的形式包括但不限于以下几种：
- 网络蠕虫
网络蠕虫是一种自我复制的自动化程序，旨在通过访问计算机网络上存在漏洞的主机来传播自己。这种攻击会导致网络拥塞和服务故障，并可能对整个互联网产生负面影响。 - 未经授权的内容抓取
未经授权的内容抓取是指从一个或多个目标站点提取信息的行为，在没有得到有效许可或许可的情况下，这些信息可能受到版权保护或者被视作私人信息。这种攻击可能违反法律法规，例如《广告法》、《著作权法》等。 - DoS/DDoS攻击（网络分布式爬虫）
DDoS (拒绝服务) 和 DDoS (分布式拒绝服务) 攻击是指通过向特定网络服务或站点发送大量数据流或请求来使其无法处理正常的请求，从而使该网络服务或站点无法正常工作。攻击者可以使用爬虫程序来自动化这个过程，以达到更高的效率和影响力。 - 网络钓鱼
网络钓鱼是指伪装成可信的实体，如银行、电子邮件提供商等，来欺骗个人和组织向攻击者提供敏感信息的一种形式。攻击者可能会使用爬虫程序来自动化这个过程，例如扫描所有电子邮件地址，以便发起钓鱼攻击。 - 爆破攻击
爆破攻击通常是指通过自动化地尝试每个可能的密码组合来获取未授权访问目标系统的权限。攻击者可以利用爬虫程序自动化地进行这个过程，并且可能使用代理服务器来隐藏他们的真实IP地址，使得攻击很难被捕获和阻止。 - 预测扫描：攻击者使用爬虫程序对目标网站进行预测性扫描，以发现可能存在的漏洞，如SQL注入漏洞、XSS漏洞等。攻击者可以利用这些漏洞获取敏感信息，或者直接控制网站。
- 点击劫持：攻击者使用爬虫程序抓取目标网站，然后将其嵌入到恶意网站中，欺骗用户点击链接并执行某些操作（如转账、购买等）。这种攻击可以导致用户财务损失等风险。
- 版权侵犯：攻击者使用爬虫程序抓取目标网站的内容，然后将其复制到自己的网站上，以获得不当利益。这种攻击可能导致原网站的排名和流量下降，影响商业利益。
并且随着技术的不断发展，爬虫攻击的形式也在不断变化。因此，保护网站安全需要采用多种手段，如验证码、IP封禁、反爬虫策略等。
4、产品分类
常见的bot爬虫防护产品有以下几种：
- 阿里云WAF-爬虫（Bot）解决方案：一种云端防护方案，可以通过DNS解析或代理转发将网站流量导入到阿里云WAF进行过滤和处理，能够缓解自动化工具对网站进行数据爬取、业务作弊/欺诈、撞库/垃圾注册、恶意秒杀/薅羊毛、短信接口滥刷等，有效降低核心数据资产泄露和业务营销活动风险，降低服务器带宽费用和负载。
- Akamai Bot Manager：一种边缘防护方案，可以在边缘有效检测爬虫程序流量并抵御恶意爬虫程序，同时有效管理良性爬虫程序，而且这些操作均不会影响用户体验。无论客户选择在何地、以何种方式与网站互动，该产品都能保护网站的应用程序和资产。
- F5 分布式云 Bot 防御：一种分布式云防护方案，可以利用专为最佳效用而设计的服务，减少恶意Bot攻击。基于对设备和行为信号独一无二的分析，揭示自动化，从而实现高效的Bot保护。平台可适应对全球数千个流量最高的应用的攻击重新调整尝试，用户将尽享网络效应的优势。
- 网宿爬虫防御：网宿爬虫管理（BotGuard）通过分布式架构形成云端Bot管理网络，基于多维访问控制、合法性验证、交互验证、大数据行为分析等管理策略，实时检测并阻断恶意Bot流量，并联动情报库引擎进行事前检测处置，支持对Web端+APP全方位防护。主要防护场景：内容爬取、恶意注册、非法登录、恶意刷票、薅羊毛等OWASP Automation Top20威胁行为，保护业务稳定运行。
- 其他如：瑞数爬虫防护等产品
根据防护方案的部署位置和方式，可以将bot爬虫防护方案分为两类：云端防护方案和本地防护方案。
- 云端防护方案是指将bot爬虫防护功能部署在云端服务器上，通过DNS解析或代理转发等方式，将网站的流量导入到云端服务器进行过滤和处理。云端防护方案具有部署简单、扩展灵活、成本低廉、效果显著等优点，适合中小型网站或对性能要求并发高的网站使用。
- 本地防护方案是指将bot爬虫防护功能部署在网站自己的服务器上，通过修改网页代码或配置文件等方式，将bot爬虫防护功能嵌入到网站本身中。本地防护方案具有控制精细、性能稳定、定制灵活、安全可靠等优点，适合中小型网站或对性能要求相对较低的网站使用。
- 目前爬虫防护也有一些客户选择云+本地组合使用，来达到更好的防护效果
5、爬虫防护手段
目前市面上的Bot 防护主要是通过结合已知 Bot 情报、精准访问控制、客户端特性识别、人机交互验证、机器学习等技术手段， 对业务请求进行检测与分析， 智能识别出真实用户、善意 Bot 以及恶意 Bot 流量。
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已知 Bot 情报
通过各类情报挖掘技术，从流量数据中不断挖掘、更新已知 Bot 情报，并对 Bot 情报进行标签化分类，事前定义 Bot 类型， 最大限度提高 Bot 识别效率。 主要涵盖以下情报类型：
➢ 善意 Bot 情报
善意 Bot(如搜索引擎爬虫)一般会在 HTTP 头的 User-Agent 中标识自己的身份， 便于网站识别， 但这类特征也较易模仿伪造， 因此不能将此类特征作为识别善意 Bot 的唯一依据。Bot 会通过反解技术识别善意 Bot 特征，形成善意 Bot 库， 快速区分真实/伪造善意 Bot 程序， 善意 Bot 情报包括各类主流搜索引擎 Bot、网站监控 Bot、市场分析 Bot 等， 用户可基于业务需求对特定 Bot 进行有关操作。
➢ 恶意Bot情况
通过已有的库或者有关防护的积累，来形成对黑产、恶意爬虫情况数据的统计收集，形成对应的防护库。 -
精准访问控制
基于 IP、URL、User-agent、HTTP 请求头、区域的多维度访问控制策略， 可根据实际需求组合配置符合自身业务特性的访问控制策略， 满足各类不同应用场景的控制需求。 -
多维频率限制
➢ 访问频率限制
支持基于 IP、 User-agent、Cookie 进行客户端定义，并限制客户端在单位时间周期内对指定 URL 的访问 次数，超过设定阈值后， 对客户端的后续请求进行处置。
➢ 状态码频率限制
支持基于 IP、 User-agent、Cookie 进行客户端定义，并限制客户端在单位时间周期内访问指定 URL 所产 生的特定状态码次数， 超过设定阈值后，对客户端的后续请求进行处置。 -
客户端特性识别
Bot 程序与正常用户客户端在特征上存在差异点， 通过 Cookie、JavaScript 支持特性， 验证客户端合法性 ， 进而识别区分正常用户和 Bot 工具， 客户端特性识别基于客户端唯一标识作为统计粒度， 有效解决 NAT 等多用 户单出口环境下基于 IP 统计粒度造成的误杀或漏杀问题。 -
人机交互验证
Bot 防护的目的是在不影响用户体验的基础上识别 Bot 程序与正常用户， 为每个客户端添加事先设计好的交互场景，诱导用户下意识地进行简单的操作(如鼠标移动、键盘敲击等)， 通过客户端用户的行为数据进行监测分析是 否为正常的用户反应， 从而识别出 Bot 程序与正常用户。 -
指纹分析
Bot 通过定义设备指纹与用户指纹信息， 分析客户端指纹信息关联的 IP 特性向量， 进行对客户端的访问行为进行分析 ，识别异常客户端进行处置。
➢ 设备指纹
通过 JS 代码生成客户端的浏览器设备指纹信息，指纹信息基础参数包括但不限于屏幕分辨率、语言、色彩 深度等。
➢ 用户指纹
通过客户端特性识别中生成的客户端唯一标识作为用户指纹 ID，对该用户指纹的访问行为进行分析。 -
验证码校验
支持针对特定业务请求进行验证码校验，在首次访问到达时即需进行校验，并根据客户端验证情况进行分析， 验证通过的客户可在验证的有效期内正常访问； 验证异常的客户(如验证码错误次数异常、验证码过期、频繁刷 新验证码等)则按指定动作进行处置。
6、产品能力
无论是云端防护方案还是本地防护方案，bot爬虫防护产品都需要具备以下几个核心能力：
- 识别能力：能够准确地区分正常用户和非法爬虫，并且能够识别出非法爬虫的类型、来源、目的等信息。识别能力是bot爬虫防护产品的基础，也是衡量产品效果的重要指标。识别能力需要结合多种技术手段，例如IP地址分析、HTTP头分析、行为分析、指纹识别、机器学习等，来提高识别的准确性和覆盖率。
- 拦截能力：能够有效地阻止非法爬虫访问网站的数据和资源，并且能够根据不同的非法爬虫采取不同的拦截策略。拦截能力是bot爬虫防护产品的核心，也是保护网站利益的关键。拦截能力需要结合多种技术手段，例如验证码验证、JS挑战、重定向跳转、IP封禁、响应延迟等，来提高拦截的效率和灵活性。
- 反制能力：能够主动地对非法爬虫进行反制和干扰，并且能够根据不同的非法爬虫采取不同的反制策略。反制能力是bot爬虫防护产品的亮点，也是提升网站竞争力的利器。反制能力需要结合多种技术手段，例如数据混淆、内容篡改、陷阱设置、反向攻击等，来提高反制的效果和创新性。
7、防护效果
使用bot爬虫防护产品后，网站可以获得以下几方面的防护效果：
- 数据保护：网站可以防止自己的数据被非法爬虫窃取或抄袭，保护自己的知识产权和商业机密，避免数据泄露或滥用造成的损失。
- 流量节省：网站可以减少非法爬虫占用的服务器资源和带宽资源，节省运营成本和维护费用，提高网站的性能和稳定性。
- 用户体验：网站可以提升正常用户访问网站的速度和质量，增加用户的满意度和忠诚度，促进用户的转化和留存。
- 安全防御：网站可以预防非法爬虫发动的恶意攻击或破坏，保障网站的安全和可靠性，避免遭受黑客或竞争对手的威胁。
8、专属的bot防护产品优势
相比于其他同类产品，bot爬虫防护产品具有以下几个方面的优势：
- 技术先进：bot爬虫防护产品采用了最新的技术手段和算法，能够应对各种复杂和变化的非法爬虫场景，保持高水平的识别、拦截和反制能力。
- 功能完善：bot爬虫防护产品提供了全面和细致的功能模块，能够满足不同类型和规模的网站的需求，支持云端和本地两种部署方式，支持多种配置选项和自定义设置。
- 服务专业：bot爬虫防护产品拥有专业和经验丰富的团队，能够提供及时和有效的技术支持和咨询服务，帮助客户解决各种问题和困难，保证客户的业务安全
- 效果显著：bot爬虫防护产品经过了多次的测试和验证，能够在实际的网站环境中发挥出良好的防护效果，为客户带来可量化和可感知的收益和价值。
9、应用场景
bot爬虫防护产品适用于各种类型和规模的网站，无论是电商、新闻、社交、教育、娱乐、金融等行业，还是个人、企业、政府、机构等主体，都可以使用bot爬虫防护产品来保护自己的网站数据和资源。以下是一些具体的应用场景：
- 电商网站：电商网站的商品信息、价格信息、评论信息等都是非法爬虫的目标，非法爬虫可能会窃取或抄袭这些数据，用于竞争对手分析、价格比较、假冒伪劣等目的，影响电商网站的利润和声誉。
- 新闻网站：新闻网站的文章内容、图片内容、视频内容等都是非法爬虫的目标，非法爬虫可能会窃取或抄袭这些内容，用于内容聚合、广告推送、舆情操纵等目的，影响新闻网站的版权和公信力。
- 社交网站：社交网站的用户信息、好友信息、动态信息等都是非法爬虫的目标，非法爬虫可能会窃取或利用这些信息，用于用户画像、精准营销、私人定制等目的，影响社交网站的隐私和安全。使用bot爬虫防护产品，可以有效地阻止非法爬虫访问社交网站的信息，保护社交网站的用户权益和信任度。
- 教育网站：教育网站的课程内容、考试内容、学习资料等都是非法爬虫的目标，非法爬虫可能会窃取或抄袭这些内容，用于课程倒卖、考试作弊、学习辅导等目的，影响教育网站的质量和公平。
- 娱乐网站：娱乐网站的视频内容、音乐内容、游戏内容等都是非法爬虫的目标，非法爬虫可能会窃取或抄袭这些内容，用于视频下载、音乐转载、游戏破解等目的，影响娱乐网站的收入和口碑。
10、如何选择一个适合自己的产品
选择一个适合自己的bot爬虫防护产品，需要考虑以下几个方面：
- 网站的类型和规模：不同类型和规模的网站可能面临不同的爬虫威胁和防护需求，例如电商网站可能更关注价格信息和商品信息的保护，新闻网站可能更关注内容版权的保护，社交网站可能更关注用户隐私的保护等。根据网站的类型和规模，可以选择更适合自己业务场景和防护目标的产品。
- 防护方案的部署方式：根据网站的架构和性能要求，可以选择云端防护方案或本地防护方案。云端防护方案可以提供更简单、灵活、低成本的部署方式，但可能会增加网络延迟和数据安全风险。本地防护方案可以提供更精细、稳定、可定制的部署方式，但可能会增加运维成本和技术难度。
- 产品的核心能力和优势：根据网站的爬虫威胁和防护需求，可以比较不同产品的核心能力和优势，例如识别能力、拦截能力、反制能力、监测能力、报告能力等。选择一个具有先进技术、完善功能、专业服务、显著效果的产品，可以提高网站的防护水平和竞争力。
- 产品的价格和服务：根据网站的预算和期望，可以比较不同产品的价格和服务，例如收费模式、收费标准、服务范围、服务质量等。选择一个价格合理、服务优质、性价比高的产品，可以节省网站的成本和时间。