最近，我在使用javascript开发一个基于Chrome的插件，遇到了一个有意思的需求。插件需要生成一个授权码（code），但为了确保安全性，这个code必须与设备绑定，防止被不同的设备使用，限制一个code只能在一个设备上使用。这个需求带来了一个问题：我该如何在前端中获取当前设备的唯一标识呢？

解决方法

在对浏览器的限制做了进一步了解，因为涉及到用户隐私问题，因为MAC地址是一种物理地址，能够作为设备的唯一标识，如果被网站轻易获取，可能会导致用户隐私泄露和安全风险增加。所以现在浏览器不允许前端JavaScript直接获取设备的MAC地址或其它能够明确标识设备硬件的敏感信息。那么通过前端直接获取设备的唯一硬件标识符是不可能的。至此全剧终，不用往下看了🤣

哈哈哈，虽然不能直接获取到设备唯一信息，但是需求还要做，毕竟解决不了提需求的人啊。在这里整理了几种思路：

可以通过后端服务器记录IP地址、User-Agent等信息来间接识别用户

通过收集浏览器的各种配置和环境信息（如屏幕分辨率、字体、插件列表等），生成一个相对唯一的标识符

在用户首次安装插件时生成一个UUID并存储在Cookie或localStorage中，以此作为该设备的唯一标识。但需注意，用户清除浏览器数据时，此ID存在丢失的风险。

方法一：通过后端服务器记录IP地址、User-Agent等信息

先给大家分析一下这种方法的优缺点 ：

优点

无需在客户端处理复杂逻辑，降低了前端插件的开发复杂性。不依赖客户端存储，即使用户清除浏览器数据，也可以识别用户。

缺点

这个方法并不能精确地区分内网中的每个设备，假设现在有10个设备位于同一内网，并通过相同的外网出口IP地址访问互联网时，仅凭后端服务器记录的IP地址无法区分这10个设备，因为它们对外显示的是同一个公网IP地址。

User-Agent，它是浏览器或客户端应用程序发送请求时携带的一个字符串头，包含有关浏览器类型、版本、操作系统等信息。虽然User-Agent可以提供关于用户使用的浏览器和系统的信息，但对于来自同一内网的不同设备，如果这是批量采购的设备，在设备、浏览器和操作系统没有其他差异，它们可能会是相同的User-Agent字符串。

另外就是我们的后台服务只是提供简单的授权码验证服务，增加这部分逻辑显得有些多余。

方法二：生成UUID

可以生成一个随机的 UUID，作为设备的唯一标识符，这个方法完全可以满足需求。

优点：

只要用户不清除浏览器数据，UUID可以长期保留，提供稳定的设备识别能力。生成UUID并存储在浏览器的localStorage或Cookie中，易于实现。

缺点：

如果用户清除浏览器数据，UUID会丢失，导致无法继续识别设备。相对于UUID存储在客户端，很容易被用户删除或篡改

示例代码：

// 生成UUID

function generateUUID() {

return 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, function(c) {

var r = Math.random() * 16 | 0, v = c === 'x' ? r : (r & 0x3 | 0x8);

return v.toString(16);

});

}

UUID的版本4使用随机数生成，重复的概率极低。然而，如果你担心在非常大的数据集中可能会有重复的情况发生，或者你想要确保在分布式系统中生成的UUID在时间上有一定的顺序，那么将UUID与时间戳结合起来。

// 时间戳可以提供一个大致的创建时间顺序

// UUID可以确保在同一个时间戳内生成的标识符的唯一性

function generateTimestampedUUID() {

// 获取当前时间的时间戳（毫秒）

const timestamp = Date.now();

// 生成UUID v4

const uuid = 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, function(c) {

const r = Math.random() * 16 | 0, v = c === 'x' ? r : (r & 0x3 | 0x8);

return v.toString(16);

});

// 将时间戳和UUID拼接起来

return `${ timestamp}-${ uuid}`;

}

console.log(generateTimestampedUUID());

方法三：使用浏览器的信息生成唯一标识符

简单的来说就是，通过JavaScript获取多种客户端信息，这些信息可以用来生成一个相对唯一的标识符，这也是我们常说的“浏览器指纹”。

优点：

较高的唯一性：通过综合多种浏览器和系统信息生成的指纹具有较高的唯一性。隐蔽性：用户通常不会意识到浏览器指纹的存在，所以不会伪造一些虚假信息。

缺点：

信息变化影响识别：浏览器指纹对用户的设置和环境敏感，用户修改设置后指纹可能会改变。隐私和法律问题：生成和使用浏览器指纹可能涉及隐私问题，需遵守相关法律法规。万一被抓了就不值得了

那么我们能获取到客户端哪些信息呢？

1、屏幕和显示信息

// 屏幕尺寸：屏幕的宽度和高度。

const screenSize = `${ screen.width}x${ screen.height}`;

// 可视区域尺寸：浏览器窗口的宽度和高度。

const viewportSize = `${ window.innerWidth}x${ window.innerHeight}`;

// 颜色深度：屏幕颜色深度。

const colorDepth = screen.colorDepth;

2、浏览器和操作系统信息

// User-Agent：包含浏览器、操作系统及其版本信息。

const userAgent = navigator.userAgent;

// 平台：浏览器运行的系统平台。

const platform = navigator.platform;

// 语言：浏览器的语言设置。

const language = navigator.language;

3、浏览器设置和插件信息

// 插件列表：浏览器中安装的插件列表

const plugins = Array.from(navigator.plugins).map(plugin => plugin.name).join(',');

// Do Not Track：用户是否启用了“请勿跟踪”设置

const doNotTrack = navigator.doNotTrack;

4、时间和时区信息

// 时区：用户的时区信息

const timeZone = Intl.DateTimeFormat().resolvedOptions().timeZone;

// 时区偏移：与UTC的时区偏移，以分钟为单位。

const timeZoneOffset = new Date().getTimezoneOffset();

5、字体信息

// 检测用户系统中可用的字体

const fontList = [

'Arial', 'Verdana', 'Times New Roman', 'Courier New', 'Georgia', 'Comic Sans MS', 'Trebuchet MS', 'Arial Black', 'Impact'

];

const availableFonts = [];

const canvas = document.createElement('canvas');

const context = canvas.getContext('2d');

const text = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789';

fontList.forEach((font) => {

context.font = `16px ${ font}`;

const width = context.measureText(text).width;

context.font = `16px monospace`;

if (context.measureText(text).width !== width) {

availableFonts.push(font);

}

});

const fonts = availableFonts.join(',');

6、硬件信息

// CPU线程数：设备的逻辑处理器数量。

const hardwareConcurrency = navigator.hardwareConcurrency;

// 设备内存：设备内存信息，单位为GB。

const deviceMemory = navigator.deviceMemory;

7、浏览器特性

// WebGL渲染器：WebGL渲染器信息

function getWebGLRenderer() {

const canvas = document.createElement('canvas');

const gl = canvas.getContext('webgl') || canvas.getContext('experimental-webgl');

if (gl) {

const debugInfo = gl.getExtension('WEBGL_debug_renderer_info');

if (debugInfo) {

return gl.getParameter(debugInfo.UNMASKED_RENDERER_WEBGL);

}

}

return null;

}

const webGLRenderer = getWebGLRenderer();

// Canvas指纹：利用Canvas API绘制图像并获取其数据

function getCanvasFingerprint() {

const canvas = document.createElement('canvas');

const context = canvas.getContext('2d');

context.textBaseline = 'top';

context.font = '14px Arial';

context.textBaseline = 'alphabetic';

context.fillStyle = '#f60';

context.fillRect(125, 1, 62, 20);

context.fillStyle = '#069';

context.fillText('Hello, world!', 2, 15);

context.fillStyle = 'rgba(102, 204, 0, 0.7)';

context.fillText('Hello, world!', 4, 17);

return canvas.toDataURL();

}

const canvasFingerprint = getCanvasFingerprint();

8、其它特性

// 设备是否支持触控

const touchSupport = 'ontouchstart' in window || navigator.maxTouchPoints > 0;

综合示例代码

最后做一个综合代码示例，将上述信息组合成一个指纹字符串并进行哈希处理，以生成一个唯一标识符：

function generateUUID() {

return 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, function(c) {

var r = Math.random() * 16 | 0, v = c == 'x' ? r : (r & 0x3 | 0x8);

return v.toString(16);

});

}

function hashString(str) {

let hash = 0;

for (let i = 0; i < str.length; i++) {

const char = str.charCodeAt(i);

hash = ((hash << 5) - hash) + char;

hash |= 0; // Convert to 32bit integer

}

return hash.toString(16);

}

function getScreenSize() {

return `${ screen.width}x${ screen.height}`;

}

function getViewportSize() {

return `${ window.innerWidth}x${ window.innerHeight}`;

}

function getFonts() {

const fontList = [

'Arial', 'Verdana', 'Times New Roman', 'Courier New', 'Georgia', 'Comic Sans MS', 'Trebuchet MS', 'Arial Black', 'Impact'

];

const availableFonts = [];

const canvas = document.createElement('canvas');

const context = canvas.getContext('2d');

const text = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789';

fontList.forEach((font) => {

context.font = `16px ${ font}`;

const width = context.measureText(text).width;

context.font = `16px monospace`;

if (context.measureText(text).width !== width) {

availableFonts.push(font);

}

});

return availableFonts.join(',');

}

function getWebGLRenderer() {

const canvas = document.createElement('canvas');

const gl = canvas.getContext('webgl') || canvas.getContext('experimental-webgl');

if (gl) {

const debugInfo = gl.getExtension('WEBGL_debug_renderer_info');

if (debugInfo) {

return gl.getParameter(debugInfo.UNMASKED_RENDERER_WEBGL);

}

}

return null;

}

function getCanvasFingerprint() {

const canvas = document.createElement('canvas');

const context = canvas.getContext('2d');

context.textBaseline = 'top';

context.font = '14px Arial';

context.textBaseline = 'alphabetic';

context.fillStyle = '#f60';

context.fillRect(125, 1, 62, 20);

context.fillStyle = '#069';

context.fillText('Hello, world!', 2, 15);

context.fillStyle = 'rgba(102, 204, 0, 0.7)';

context.fillText('Hello, world!', 4, 17);

return canvas.toDataURL();

}

function generateFingerprint() {

const screenSize = getScreenSize();

const viewportSize = getViewportSize();

const colorDepth = screen.colorDepth;

const userAgent = navigator.userAgent;

const platform = navigator.platform;

const language = navigator.language;

const plugins = Array.from(navigator.plugins).map(plugin => plugin.name).join(',');

const doNotTrack = navigator.doNotTrack;

const timeZone = Intl.DateTimeFormat().resolvedOptions().timeZone;

const timeZoneOffset = new Date().getTimezoneOffset();

const fonts = getFonts();

const hardwareConcurrency = navigator.hardwareConcurrency;

const deviceMemory = navigator.deviceMemory;

const webGLRenderer = getWebGLRenderer();

const canvasFingerprint = getCanvasFingerprint();

const touchSupport = 'ontouchstart' in window || navigator.maxTouchPoints > 0;

const fingerprint = [

screenSize, viewportSize, colorDepth, userAgent, platform, language,

plugins, doNotTrack, timeZone, timeZoneOffset, fonts, hardwareConcurrency,

deviceMemory, webGLRenderer, canvasFingerprint, touchSupport

].join('|');

return hashString(fingerprint);

}

const fingerprint = generateFingerprint();

const deviceUUID = generateUUID();

console.log('Fingerprint:', fingerprint);

console.log('Device UUID:', deviceUUID);

三种方式的适用场景

使用后端服务器记录IP地址和User-Agent

简单的用户追踪：适用于需要记录访问日志或统计用户活动的简单应用。没有严格的设备绑定要求：适用于不需要严格绑定设备的情况，如某些统计和分析用途。

生成UUID并存储在Cookie或localStorage中

长期设备识别：适用于需要在长时间内稳定识别同一设备的场景，如个性化设置保存、长期会话管理等。用户行为追踪：适用于需要追踪用户行为和偏好的应用，如个性化推荐、广告投放等。

生成相对唯一的浏览器指纹

增强的安全性：适用于需要更高安全性和防欺骗能力的场景，如防止账号共享、在线考试等。无用户登录的情况下识别设备：适用于不需要用户登录即可识别和区分不同设备的应用。