随着互联网技术的不断发展，越来越多的网站开始面临爬虫攻击的威胁。爬虫技术的不断成熟，使得爬虫攻击变得越来越难以防御。为了保护网站的安全，我们需要在网站中加入一些防爬虫机制。本文将介绍如何使用 Express.js 框架实现一个简单但是有效的网站爬虫防御机制。
网站爬虫攻击存在的威胁
在互联网应用中，一些敏感的信息需要限制访问，这就需要采用一些权限控制机制。爬虫技术的快速发展使得攻击者可以利用爬虫技术将一些原本被限制访问的信息获取到。这些攻击可能会导致以下影响：
- 原本需要用户登录的区域被爬虫攻击获取到；
- 爬虫攻击导致服务器资源极高，影响网站的正常访问。
- 网站中蕴藏的商业机密被获取到。
由此可见，网站爬虫攻击是严重影响网站安全的一种手段，必须加以重视。
防御机制的实现
常用的防御措施
使用验证码是一种简单有效的防御爬虫攻击的措施。验证码可以大大降低爬虫的成功概率，为网站的安全提供保障。在 Express.js 框架中，可以使用第三方的验证码生成器库来生成验证码，并将生成的验证码与用户输入的验证码进行比对，从而实现注册、登录等过程中的防爬。
除此之外，还可以通过一些简单的方式增加防护力度。例如：在爬虫页面中，增加一个隐形的链接，这个链接只有以正常浏览器方式进入过该页面的用户才会看到，在访问该链接时，如果请求中不带有某些身份数据则直接返回 403 状态码。这种方法只能防止一般爬虫的攻击，但对于基于浏览器的渲染和解析网页的 JS 引擎并不好用。
使用代理 IP
使用代理 IP 也是一种防御爬虫攻击的方法。爬虫大量发起请求时会将自己的真实 IP 以及 User-Agent 等相关信息暴露出来，如果网站方知道恶意的 IP 列表，就可以通过拦截这些 IP 访问达到防御的目的。当然，这需要网站很好的归纳和经验总结才能够实现较好的效果。
根据请求频率进行判断
除了上述的方式之外，根据请求频率进行判断也是一种可行的防御方法。对于恶意的爬虫，它们的请求频率一般会远远高于正常用户，所以可以根据这个特征设置一个访问频率的阀值，当超过阀值时就认为是一次爬虫攻击，并返回 403 状态码。这个阀值可以根据网站的情况进行调整，可以结合网站的实际情况制定一个最适合网站的阀值。
具体实现方式
通过上述的方法我们可以防止一般的爬虫攻击，本节将详细介绍如何使用 Express.js 实现这些防御措施。
防御措施一：验证码
Express.js 可以通过第三方的验证码库来生成验证码，以下是一个使用 Express.js 生成验证码的示例代码：
const svgCaptcha = require('svg-captcha');
app.get('/captcha', function(req, res) {
var captcha = svgCaptcha.create();
req.session.captcha = captcha.text.toLowerCase(); //cookie 存储验证码数值
res.type('svg');
res.status(200).send(captcha.data);
});以上代码通过 svg-captcha 库来生成验证码，并使用 cookie 将验证码存储到客户端。当用户输入验证码时，则可以从 cookie 中取出验证码并与用户输入的验证码进行比对。
防御措施二：使用代理 IP
我们可以通过在中间件中进行 IP 地址的拦截和白、黑名单的处理。以下是一个 Express.js 中 IP 地址处理的示例代码：
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--以上代码会对所有请求的 IP 地址进行判断，如果该 IP 地址在黑名单中，则直接返回 403 状态码。当然，对于真正的爬虫攻击者来说，改变 IP 地址是很容易的，所以这里并不能完全防御所有的爬虫攻击。
防御措施三：根据请求频率进行判断
如果网站的访问量不大，则可以根据访问频率来防御爬虫攻击。以下是一个使用 Express.js 实现请求频率控制的示例代码：
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---以上代码会对所有请求的请求频率进行判断，当请求频率超过设定阈值时则直接返回 403 状态码，从而防止爬虫攻击。
总结
本文介绍了如何使用 Express.js 框架实现网站爬虫防御机制，包括验证码、代理 IP 和请求频率三种防御措施的实现。然而任何一种防御措施都不是完美无缺的，真正的爬虫攻击是十分难以防御的。我们只能采取不同的方式增加防御的复杂度和难度，从而降低爬虫的成功率。
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