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精密タイミングフィンガープリンティングとは

Michael Lee
Michael Lee

Expert Network Defense Engineer

15-Nov-2024

精密タイミングフィンガープリンティング は、ウェブトラッキングとボット検出の分野で台頭している技術であり、ブラウザが時間関連イベントを報告する精度を活用します。タイミング情報は、ブラウザ固有の特性を識別するのに非常に役立ち、その結果、ユーザーの行動に基づいてユーザーを追跡したり、区別したりすることができます。しかし、プライバシーへの関心の高まりにより、ブラウザメーカーは、ユーザーを正確に特定することを難しくするために、タイミングデータに意図的に不正確さを導入するようになりました。この記事では、精密タイミングの仕組み、操作方法、ウェブスクレイピングとボット検出における役割について説明します。

精密タイミングの仕組み

精密タイミングは、本質的に、ページの読み込み時間、JavaScriptの実行時間、ネットワークレイテンシなど、ブラウザ環境内の特定のイベントの正確な時間を記録および分析することです。これらのイベントは、ナノ秒単位で時間を検出できる高解像度タイマーを使用して測定され、ブラウザの動作の非常に詳細で正確な測定を提供します。

ブラウザは、これらの値を収集するために特殊な タイミングAPI を使用し、開発者に Web アプリケーションを最適化するために不可欠な情報を提供します。これらの API には、次のようなものがあります。

高解像度時間 (HRTime)

この API は、時間の非常に正確な測定を提供し、開発者はマイクロ秒またはナノ秒単位でイベントを記録できます。これは、従来の JavaScript Date() 関数よりもはるかに正確です。

パフォーマンス API

Web ページのパフォーマンスを測定する一連のブラウザインターフェース。たとえば、window.performance.now() は、ページの読み込みパフォーマンスと応答性を評価するために使用できる、高解像度の時間ベースのデータを記録するメソッドです。

これらのタイミングメトリックは、パフォーマンスの最適化に重点を置く開発者にとって不可欠ですが、潜在的なプライバシー上の懸念も提示します。適切に保護されていない場合、タイミング情報は、ユーザーがクッキーやその他の追跡方法に同意しているかどうかに関係なく、Web 上でユーザーを追跡する、非常に正確で独自のフィンガープリントを作成するために使用できます。

精密タイミングの役割

オンラインプライバシーの文脈におけるフィンガープリンティングは、ブラウザの特性に基づいてユーザーを一意に識別できるデータポイントを収集するプロセスを指します。タイミング情報 を他の追跡方法と組み合わせると、ユーザーの正確で永続的なフィンガープリントを作成するための強力なツールになります。

タイミングフィンガープリントの作成方法:

クロックスキュー

クロックスキューは、ブラウザがシステムの時間を報告する方法のわずかな違いを指し、ハードウェアやオペレーティングシステムによってわずかに異なる場合があります。これらの微小な変動は蓄積され、一意の識別子として使用できます。2 人のユーザーが異なる時間に同じ Web サイトにアクセスした場合でも、クロックスキューが異なる場合があり、異なるフィンガープリントが作成されます。

ネットワークレイテンシ

サーバーリクエストと応答の受信までの時間など、ネットワーク関連イベントのタイミングの矛盾は、フィンガープリンティングの別の潜在的なソースです。これらの測定値は、ユーザーとサーバー間の物理的な距離やユーザーのインターネット接続の品質によって、ユーザー間で異なる場合があります。

Web サイトと広告主は、この情報を集約してユーザーのプロファイルを作成し、さまざまなサイトやセッションにわたるユーザーの動きと行動を追跡できます。ここでの本当の懸念は、このデータがクッキーなどの従来の追跡技術とは異なり、ユーザーの認識なしに収集できることです。

ブラウザによる精密タイミングの処理

精密タイミングのプライバシーへの影響が明らかになるにつれて、ブラウザ開発者 は、タイミング情報の精度を曖昧にし、ランダム化する手段を導入し始めました。これらの技術は、タイミングイベントのみに基づいて正確で永続的なフィンガープリントが作成されるのを防ぐのに役立ちます。

ブラウザがタイミングフィンガープリンティングを防ぐために使用するテクニック:

  1. ランダム化とジッター

精密タイミングフィンガープリンティングを阻止する一般的なテクニックの 1 つは、ブラウザが報告する時間にランダムな遅延 または ジッター を導入することです。これは、2 人のユーザーが同じ操作を実行した場合でも、ランダム性の意図的な導入により、報告されたタイミングがわずかに異なることを意味します。

  1. 人工レイテンシ

一部のブラウザは、特定のイベント間にわずかな遅延 を意図的に導入しています。たとえば、ブラウザは画像の読み込みや JavaScript の実行の間に、小さくランダムな遅延を挿入して、Web サイトが特定の操作の正確なタイミングを特定することを難しくすることができます。

  1. ランダム化されたタイミングAPI:

最新のブラウザは、正確なタイミング値を返すのではなく、タイミング関連 API が報告する値をランダム化し、正確な測定値がフィンガープリンティングに簡単に使用されないようにしています。これは、同じ操作を複数回実行しても、異なる結果が得られることを意味し、一意のユーザーを特定するリスクが軽減されます。

これらのタイミング動作への変更は、悪意のある行為者が監視や追跡目的で使用できる正確なタイミングデータを収集することをより難しくするために実装されています。

ウェブスクレイピングにおける精密タイミングフィンガープリンティング

ウェブスクレイピング の文脈では、精密タイミングは、効果的な検出メカニズムとして使用できます。ウェブスクレイピングツールは、多くの場合、自動化された方法で Web サイトから大量のデータを収集するように設計されています。ただし、多くの Web サイトは、スクレイパーを識別してブロックするための洗練されたボット検出方法を実装しています。スクレイパーの重要な指標の 1 つは、一貫性があり予測可能なタイミングパターンです。

スクレイピングにとって精密タイミングが重要な理由:

ボットは、人間のユーザーとは異なり、通常、Web サイトとの対話において、はるかに高速かつ一貫性のある速度で動作します。たとえば、スクレイパーが Web サーバーに正確に同じ時間間隔でリクエストを送信した場合、サーバーはこれが人間ユーザーではなく、自動化されたプロセスである可能性を簡単に識別できます。

一方、人間のユーザー は、Web サイトとの対話をより不規則で予測不可能な方法で行う傾向があります。彼らはクリックの間に休憩を取り、マウスを不規則に動かしたり、各ページで異なる時間をかけています。

多くの Web サイトは、ボットの活動を検出および防止するために、次のものを含め、受信リクエストのタイミング動作を分析します。

  • ページの読み込み時間: スクレイパーは、人間よりもはるかに高速にページを読み込むことがよくあります。
  • リクエスト頻度: スクレイパーは、人間はよりランダムにブラウズする傾向があるのに対し、定期的な間隔でリクエストを送信することがあります。
  • 応答遅延: ボットは、特にクラウドサーバーでホストされている場合、人間と同じネットワークレイテンシを経験しない可能性があります。

スクレイパーの回避テクニック:

検出を回避するために、スクレイパーはタイミング動作を操作またはランダム化できます。最も効果的なテクニックには、次のようなものがあります。

遅延の意図的なランダム化

スクレイパーは、人間のブラウジングパターンを模倣するために、リクエスト間にランダムな遅延をプログラムで導入できます。これには、ページの読み込み、ネットワークリクエスト、さらには JavaScript 実行の間に、ランダムな一時停止 を導入することが含まれます。

人間のような対話のシミュレーション

スクレイパーは、各ページに費やす時間や、さらなるリクエストを行う前の遅延を変化させるなど、人間のような対話をシミュレートできます。たとえば、人間がページを読み込んだり、スクロールしたりするのにかかる時間をシミュレートすると、スクレイパーの動作をより自然なものにすることができます。

カスタムタイミング調整付きのヘッドレスブラウザ

PuppeteerPlaywright などのツールを使用すると、スクレイパーはブラウザ環境を直接制御できます。これらのツールを使用すると、スクレイパーはタイミング動作を操作し、レイテンシを調整し、リアルタイムでアクションをランダム化できます。これにより、スクレイピングプロセスをより人間らしく見せることができ、検出される可能性を減らすことができます。

プロキシローテーション とユーザーエージェントのスプーフィング:

タイミングに直接関係はありませんが、プロキシとユーザーエージェント文字列をローテーションすると、スクレイパーのアイデンティティをさらにマスクできます。これらのテクニックをタイミング操作と組み合わせると、検出をさらに回避するのに役立ちます。

スクレイピングにおける精密タイミングの例

スクレイパーがタイミングベースのフィンガープリンティングシステムによる検出を回避するために、ランダムな遅延 をリクエスト間にどのように使用できるかを示す簡単な例を次に示します。

python Copy
import time
import random

def get_page(url):
    # 人間のブラウジング動作をシミュレートするためのランダムな遅延
    delay = random.uniform(1.5, 5)  # 1.5 秒から 5 秒の間の遅延
    time.sleep(delay)
    # ページを取得するコードをここに記述します
    print(f"Fetching {url} after {delay} seconds delay.")

このようにランダムな遅延 を導入することで、スクレイパーの動作ははるかに予測不可能になり、人間のユーザーに見られる自然な変動性を模倣します。

精密タイミングフィンガープリンティングを使用した回避のベストプラクティス

タイミング制御付きのヘッドレスブラウザを使用する

PuppeteerPlaywright などのヘッドレスブラウザは、人間のような動作をシミュレートするための強力なツールを提供します。タイミングをプログラムで調整することで、スクレイピング活動を明らかにする可能性のある一貫性のある痕跡を残すことを回避できます。

人間のような遅延を導入する

対話間にランダムな遅延 を使用します。自動化された動作として簡単にフラグ付けされる可能性のある、予測可能で反復的なパターンを避けてください。

タイミングの変動を監視する

Scrapeless などの高度なツールを使用すると、スクレイピングプロセスがボットの特徴であるパターンを示していないことを確認するために、タイミング動作を監視して調整できます。

人間の活動を模倣する

スクレイパーは、不規則なリクエストレート、さまざまなページの読み込み時間、人間がページに費やす可能性のある時間を反映した一時停止など、自然な人間の活動を模倣する必要があります。

結論

精密タイミングフィンガープリンティング は、追跡検出 の両方のための強力なツールです。Web イベントのタイミングパターンを分析することで、Web サイトやサービスは、ユーザーを一意に識別する正確なフィンガープリントを作成できます。ただし、ランダム化やジッターなどの最新のプライバシー機能により、ブラウザはユーザーをそのような追跡方法から保護するために努力しています。

ウェブスクレイパー にとって、精密タイミングフィンガープリンティングと回避方法を理解することは不可欠です。ランダムな遅延を導入したり、人間のような対話パターンをシミュレートしたりするなど、タイミング動作を操作することで、スクレイパーは検出を回避し、ボットとしてフラグ付けされることなくデータを正常に抽出できます。

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