前端水印生成方案
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
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 watermark function __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_parameters container = 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：
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) { //CMD module.exports = __canvasWM; } else if (typeof define == 'function' && define.amd) { // AMD define(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。
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 watermark function __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_parameters container = 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 __canvasWM if ((__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) { //CMD module.exports = __canvasWM; } else if (typeof define == 'function' && define.amd) { // AMD define(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
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 watermark function __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) { //CMD module.exports = __picWM; } else if (typeof define == 'function' && define.amd) { // AMD define(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：
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 utilityconst utils = require('utility')// 加盐MD5exports.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，即使泄密了,也有可能追踪到泄密者。
参考链接
1.不能说的秘密——前端也能玩的图片隐写术
2.阮一峰-Mutation Observer API
3.lucifer-基于KM水印的图片网页水印实现方案
4.damon-网页水印明水印前端SVG实现方案
