网页水印生成解决方案

前段时间做某系统审核后台，出现了审核人员截图把内容外泄露的情况，虽然截图内容不是特别敏感，但是安全问题还是不能忽视。于是便在系统页面上面加上了水印，对于审核人员截图等敏感操作有一定的提示作用。

网页水印生成解决方案

通过canvas生成水印

Canvas兼容性

这里我们用canvas来生成base64图片，通过CanIUse网站查询兼容性，如果在移动端以及一些管理系统使用，兼容性问题可以完全忽略。

HTMLCanvasElement.toDataURL 方法返回一个包含图片展示的 data URI 。可以使用 type 参数其类型，默认为 PNG 格式。图片的分辨率为96dpi。

如果画布的高度或宽度是0，那么会返回字符串“data:,”。
如果传入的类型非“image/png”，但是返回的值以“data:image/png”开头，那么该传入的类型是不支持的。
Chrome支持“image/webp”类型。具体参考HTMLCanvasElement.toDataURL

具体代码实现如下：

 (function () {// canvas 实现 watermarkfunction __canvasWM({// 使用 ES6 的函数默认值方式设置参数的默认取值// 具体参见 https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Functions/Default_parameterscontainer = document.body,width = '200px',height = '150px',textAlign = 'center',textBaseline = 'middle',font = "20px microsoft yahei",fillStyle = 'rgba(184, 184, 184, 0.8)',content = '请勿外传',rotate = '30',zIndex = 1000} = {}) {var args = arguments[0];var canvas = document.createElement('canvas');canvas.setAttribute('width', width);canvas.setAttribute('height', height);var ctx = canvas.getContext("2d");ctx.textAlign = textAlign;ctx.textBaseline = textBaseline;ctx.font = font;ctx.fillStyle = fillStyle;ctx.rotate(Math.PI / 180 * rotate);ctx.fillText(content, parseFloat(width) / 2, parseFloat(height) / 2);var base64Url = canvas.toDataURL();const watermarkDiv = document.createElement("div");watermarkDiv.setAttribute('style', `position:absolute;top:0;left:0;width:100%;height:100%;z-index:${zIndex};pointer-events:none;background-repeat:repeat;background-image:url('${base64Url}')`);container.style.position = 'relative';container.insertBefore(watermarkDiv, container.firstChild);});window.__canvasWM = __canvasWM;})();// 调用__canvasWM({content: 'QQMusicFE'})

效果如下：

Canvas实现网页水印效果

为了使这个方法更通用，兼容不同的引用方式，我们还可以加上这段代码：

      // 为了兼容不同的环境if (typeof module != 'undefined' && module.exports) {  //CMDmodule.exports = __canvasWM;} else if (typeof define == 'function' && define.amd) { // AMDdefine(function () {return __canvasWM;});} else {window.__canvasWM = __canvasWM;}

这样似乎能满足我们的需求了，但是还有一个问题，稍微懂一点浏览器的使用或者网页知识的用户，可以用浏览器的开发者工具来动态更改DOM的属性或者结构就可以去掉了。这个时候有两个解决办法：

监测水印div的变化，记录刚生成的div的innerHTML，每隔几秒就取一次新的值，一旦发生变化，则重新生成水印。但是这种方式可能影响性能；
使用MutationObserver

MutationObserver给开发者们提供了一种能在某个范围内的DOM树发生变化时作出适当反应的能力。

MutationObserver兼容性

通过兼容性表可以看出高级浏览器以及移动浏览器支持非常不错。
Mutation Observer API 用来监视 DOM 变动。DOM 的任何变动，比如节点的增减、属性的变动、文本内容的变动，这个 API 都可以得到通知。
使用MutationObserver构造函数，新建一个观察器实例，实例的有一个回调函数，该回调函数接受两个参数，第一个是变动数组，第二个是观察器实例。MutationObserver 的实例的observe方法用来启动监听，它接受两个参数。
第一个参数：所要观察的 DOM 节点，第二个参数：一个配置对象，指定所要观察的特定变动，有以下几种：

属性	描述
childList	如果需要观察目标节点的子节点(新增了某个子节点,或者移除了某个子节点),则设置为true.
attributes	如果需要观察目标节点的属性节点(新增或删除了某个属性,以及某个属性的属性值发生了变化),则设置为true.
characterData	如果目标节点为characterData节点(一种抽象接口,具体可以为文本节点,注释节点,以及处理指令节点)时,也要观察该节点的文本内容是否发生变化,则设置为true.
subtree	除了目标节点,如果还需要观察目标节点的所有后代节点(观察目标节点所包含的整棵DOM树上的上述三种节点变化),则设置为true.
attributeOldValue	在attributes属性已经设为true的前提下,如果需要将发生变化的属性节点之前的属性值记录下来(记录到下面MutationRecord对象的oldValue属性中),则设置为true.
characterDataOldValue	在characterData属性已经设为true的前提下,如果需要将发生变化的characterData节点之前的文本内容记录下来(记录到下面MutationRecord对象的oldValue属性中),则设置为true.
attributeFilter	一个属性名数组(不需要指定命名空间),只有该数组中包含的属性名发生变化时才会被观察到,其他名称的属性发生变化后会被忽略.

MutationObserver只能监测到诸如属性改变、增删子结点等，对于自己本身被删除，是没有办法的可以通过监测父结点来达到要求。因此最终改造之后代码为：

   (function () {// canvas 实现 watermarkfunction __canvasWM({// 使用 ES6 的函数默认值方式设置参数的默认取值// 具体参见 https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Functions/Default_parameterscontainer = document.body,width = '300px',height = '200px',textAlign = 'center',textBaseline = 'middle',font = "20px Microsoft Yahei",fillStyle = 'rgba(184, 184, 184, 0.6)',content = '请勿外传',rotate = '30',zIndex = 1000} = {}) {const args = arguments[0];const canvas = document.createElement('canvas');canvas.setAttribute('width', width);canvas.setAttribute('height', height);const ctx = canvas.getContext("2d");ctx.textAlign = textAlign;ctx.textBaseline = textBaseline;ctx.font = font;ctx.fillStyle = fillStyle;ctx.rotate(Math.PI / 180 * rotate);ctx.fillText(content, parseFloat(width) / 2, parseFloat(height) / 2);const base64Url = canvas.toDataURL();const __wm = document.querySelector('.__wm');const watermarkDiv = __wm || document.createElement("div");const styleStr = `position:absolute;top:0;left:0;width:100%;height:100%;z-index:${zIndex};pointer-events:none;background-repeat:repeat;background-image:url('${base64Url}')`;watermarkDiv.setAttribute('style', styleStr);watermarkDiv.classList.add('__wm');if (!__wm) {container.style.position = 'relative';container.insertBefore(watermarkDiv, container.firstChild);}const MutationObserver = window.MutationObserver || window.WebKitMutationObserver;if (MutationObserver) {let mo = new MutationObserver(function () {const __wm = document.querySelector('.__wm');// 只在__wm元素变动才重新调用 __canvasWMif ((__wm && __wm.getAttribute('style') !== styleStr) || !__wm) {// 避免一直触发mo.disconnect();mo = null;__canvasWM(JSON.parse(JSON.stringify(args)));}});mo.observe(container, {attributes: true,subtree: true,childList: true})}}if (typeof module != 'undefined' && module.exports) {  //CMDmodule.exports = __canvasWM;} else if (typeof define == 'function' && define.amd) { // AMDdefine(function () {return __canvasWM;});} else {window.__canvasWM = __canvasWM;}})();// 调用__canvasWM({content: 'QQMusicFE'});

通过SVG生成水印

SVG：可缩放矢量图形（英语：Scalable Vector Graphics，SVG）是一种基于可扩展标记语言（XML），用于描述二维矢量图形的图形格式。 SVG由W3C制定，是一个开放标准。 – 维基百科

SVG浏览器兼容性

相比Canvas，SVG有更好的浏览器兼容性，使用SVG生成水印的方式与Canvas的方式类似，只是base64Url的生成方式换成了SVG。具体如下：

     (function () {// svg 实现 watermarkfunction __svgWM({container = document.body,content = '请勿外传',width = '300px',height = '200px',opacity = '0.2',fontSize = '20px',zIndex = 1000} = {}) {const args = arguments[0];const svgStr = `<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="${width}" height="${width}"><text x="50%" y="50%" dy="12px"text-anchor="middle"stroke="#000000"stroke-width="1"stroke-opacity="${opacity}"fill="none"transform="rotate(-45, 120 120)"style="font-size: ${fontSize};">${content}</text>
</svg>`;const base64Url = `data:image/svg+xml;base64,${window.btoa(unescape(encodeURIComponent(svgStr)))}`;const __wm = document.querySelector('.__wm');const watermarkDiv = __wm || document.createElement("div");// ...// 与 canvas 的一致// ...})();__svgWM({content: 'QQMusicFE'})

通过NodeJS生成水印

身为现代前端开发者，Node.JS也是需要掌握的。我们同样可以通过NodeJS来生成网页水印(出于性能考虑更好的方式是利用用户客户端来生成)。前端发一个请求，参数带上水印内容，后台返回图片内容。
具体实现(Koa2环境)：

安装gm以及相关环境，详情看gm文档
ctx.type = 'image/png';设置响应为图片类型
生成图片过程是异步的，所以需要包装一层Promise，这样才能为通过 async/await 方式为 ctx.body 赋值

const fs = require('fs')
const gm = require('gm');
const imageMagick = gm.subClass({imageMagick: true
});const router = require('koa-router')();router.get('/wm', async (ctx, next) => {const {text} = ctx.query;ctx.type = 'image/png';ctx.status = 200;ctx.body = await ((() => {return new Promise((resolve, reject) => {imageMagick(200, 100, "rgba(255,255,255,0)").fontSize(40).drawText(10, 50, text).write(require('path').join(__dirname, `./${text}.png`), function (err) {if (err) {reject(err);} else {resolve(fs.readFileSync(require('path').join(__dirname, `./${text}.png`)))}});})})());
});

如果只是简单的水印展示，建议在浏览器生成，性能更好

图片水印生成解决方案

除了给网页加上水印之外，有时候我们需要给图片也加上水印，这样在用户保存图片后，带上了水印来源信息，既可以保护版权，水印的其他信息也可以防止泄密。

通过canvas给图片加水印

实现如下：

    (function() {function __picWM({url = '',textAlign = 'center',textBaseline = 'middle',font = "20px Microsoft Yahei",fillStyle = 'rgba(184, 184, 184, 0.8)',content = '请勿外传',cb = null,textX = 100,textY = 30} = {}) {const img = new Image();img.src = url;img.crossOrigin = 'anonymous';img.onload = function() {const canvas = document.createElement('canvas');canvas.width = img.width;canvas.height = img.height;const ctx = canvas.getContext('2d');ctx.drawImage(img, 0, 0);ctx.textAlign = textAlign;ctx.textBaseline = textBaseline;ctx.font = font;ctx.fillStyle = fillStyle;ctx.fillText(content, img.width - textX, img.height - textY);const base64Url = canvas.toDataURL();cb && cb(base64Url);}}if (typeof module != 'undefined' && module.exports) {  //CMDmodule.exports = __picWM;} else if (typeof define == 'function' && define.amd) { // AMDdefine(function () {return __picWM;});} else {window.__picWM = __picWM;}})();// 调用__picWM({url: 'http://localhost:3000/imgs/google.png',content: 'QQMusicFE',cb: (base64Url) => {document.querySelector('img').src = base64Url},});

效果如下：

Canvas给图片生成水印

通过NodeJS批量为图片加水印

我们同样可以通过gm这个库来给图片加上水印

function picWM(path, text) {imageMagick(path).drawText(10, 50, text).write(require('path').join(__dirname, `./${text}.png`), function (err) {if (err) {console.log(err);}});
}

如果需要批处理图片，只需要遍历相关文件即可。

如果只是简单的水印展示，建议在浏览器生成，性能更好

拓展

隐水印

前段时间阿里凭截图查到了月饼事件的泄密者，其实就是用了隐水印。这其实很大程度不是前端的范畴了，但是我们也应该了解。AlloyTeam团队写过一篇不能说的秘密——前端也能玩的图片隐写术，通过Canvas给图片加上了“隐水印”，针对用户保存的图片，是可以轻松还原里面隐含的内容，但是对于截图或者处理过的照片却无能为力，不过对于一些机密图片文件展示，是可以偷偷用上该技术的。

使用加密后的水印内容

前端生成的水印也可以，别人也可以用同样的方式生成，可能会有“嫁祸于人”（可能这是多虑的），我们还是要有更安全的解决方法。水印内容可以包含多种编码后的信息，包括用户名、用户ID、时间等。比如我们只是想保存用户唯一的用户ID，需要把用户ID传入下面的md5方法，就可以生成唯一标识。编码后的信息是不可逆的，但可以通过全局遍历所有用户的方式进行追溯。这样就可以防止水印造假也可以追溯真正水印的信息。

// MD5加密库 utility
const utils = require('utility')// 加盐MD5
exports.md5 =  function (content) {const salt = 'microzz_asd!@#IdSDAS~~';return utils.md5(utils.md5(content + salt));
}

总结

安全问题不能大意，对于一些比较敏感的内容，我们可以通过组合使用上述的水印方案，这样才能最大程度给浏览者警示的作用，减少泄密的情况。

参考链接

不能说的秘密——前端也能玩的图片隐写术
阮一峰-Mutation Observer API
lucifer-基于KM水印的图片网页水印实现方案
damon-网页水印明水印前端SVG实现方案