パースングの課題: Cloudflare保護をバイパスする方法
こんにちは！ウェブサイトから大規模なデータセットを収集することについて話しましょう。一般的にはパーシングとして知られており、開発者が直面する最も頻繁な問題の1つであるCloudflare保護についてです。想像してみてください：パーサーを起動し、一晩中データが収集されると思って寝ると、実際には30分後にシステムがあなたのツールをブロックしてしまいます。その結果、ツールが作業をしてくれる間に眠るという計画が崩れてしまいます。おなじみの状況ですね？なぜこれが起こるのか、どのように対処すればいいのかを考えてみましょう。
Cloudflareとは何か、なぜ必要なのか？
Cloudflareは、インターネットリソースを高速化および保護するサービスを提供する国際企業です。CDNネットワーク（世界中のユーザーにコンテンツを迅速に配信するためのサービスネットワーク）、信頼性の高いDNSサービス（人間にとってわかりやすいドメイン名をIPアドレスに変換し、オンラインリソースへのアクセスを確保するドメインネーミングシステム）、およびデータ保護のためのSSL/TLS暗号化など、幅広いソリューションを提供しています。
会社は、DDoS攻撃の防止や悪意のあるボットのブロックに特化しており、ウェブサイトが重い負荷の下でも安定していることを保証しています。今日、ほとんどの主要なウェブサイトはCloudflareを使用しているため、データ解析に関与している場合、このサービスに出会うことはほぼ避けられません。
ただし、課題は、Cloudflareがボットを識別し、不審なリクエストをブロックするために複雑なメカニズムを使用しているという点にあります。これは、データ収集を行おうとする人々にとってかなりの困難を生み出します。しかし、最初にウェブサイトがなぜこれほど徹底的に保護されているのかという問いが浮かびます。
ウェブサイトはなぜパーサーをブロックするのか？
ウェブサイトは、受け取ったすべての活動やリクエストを密に監視します。これはいくつかの理由から行われます：
1. サーバー負荷の軽減
ウェブサイトに突然のリクエストの洪水が押し寄せると想像してみてください - 毎分数百、さらには数千ものリクエストがあります。これはその運用を完全に麻痺させ、長期間アクセス不能にする可能性があります。サーバーの過負荷を防ぐために、ウェブサイトは単一のソースからのリクエストの数を制限します。
2. データの保護
ウェブサイトのコンテンツはその知的財産です。サイトのオーナーは、データが許可なくコピーされて使用されることを望んでいません。一見矛盾しているように見えるかもしれませんが、公開サイトでデータを共有する一方で他者による使用に反対することは、同意なく情報を取り出すこととしてしばしば見られ、ウェブサイトのオーナーから理解できる反応を引き起こすことがあります。
3. ユーザーのプライバシーを保護する
多くのウェブサイトはユーザーの個人情報を取り扱っています。そのようなデータの漏洩は、サイトの評判とそのユーザーのセキュリティの両方に深刻な影響を及ぼす可能性があります。このため、管理者はデータが自動ツールによって収集されるのを防ぐための措置を取ります。
4. データ使用ポリシーの強制
いくつかのサイトは、コードで制限を明示的に設定しています。彼らは、データが特定のルールの下でのみ使用されることを望んでおり、これらのポリシーの違反者は迅速にブロックされます。
Cloudflare の保護がどのように機能するか
Cloudflareがウェブサイトを守る方法について掘り下げてみましょう。このサービスは、受動的および能動的なボット検出の2つのアプローチを使用しています。こちらを詳しく見てみましょう：
パッシブボット検出
この方法は、直接介入せずにリクエストを観察し分析することを含んでいます。
実際にはどのように機能するかを説明します。
- 疑わしいIPの追跡。 Cloudflareは、さまざまなIPアドレスの振る舞いに注目してトラフィックを監視しています。IPが異常または過度に頻繁なリクエストでフラグが立てられた場合、そのIPは信頼できないとマークされます。各IPには、場所、ISP、履歴などの要因に基づいて「信頼スコア」があります。たとえば、疑わしいネットワークやブラックリストに関連するプロキシを使用している場合、直ちにブロックされることがあります。
- HTTPヘッダーの解析。 各リクエストには、あなたが誰であり、サイトとどのようにやり取りしているかについての特定の情報が送信されます。これをHTTPヘッダーと呼びます。Cloudflareは、ヘッダーが実際のユーザーのものと似ているか、ボットが生成したものかを識別できます。些細な不一致でも、禁止措置につながることがあります。
- TLSフィンガープリント。 ウェブサイトに接続すると、暗号化はTLS（Transport Layer Security）プロトコルを介して行われます。Cloudflareは、この接続の特性を調べます。プロトコルのパラメータが既知のボット構成と一致する場合、あなたのリクエストは拒否されます。
- HTTP/2フィンガープリント。 このより詳細な手法は、リクエストを解析して、各接続に固有の「フィンガープリント」を生成し、実際のユーザーと自動システムを区別しやすくします。
これらの方法は個々にはわかりやすいかもしれませんが、一緒に使うとボットにとってかなりの障壁となります。
アクティブボットの検知
このアプローチは、ユーザーとの直接的なやり取りを通じて、それが人間かボットかを判断することを含んでいます。
Cloudflareはこれを達成するためにいくつかの方法を使用しています。
- CAPTCHA. おそらくこれらの課題に遭遇したことがあります：車の画像を選択するか、画像からテキストを入力すること。これらのタスクは人間にとって簡単ですが、ボットにとっては扱いにくいです。CAPTCHAは、実際のユーザーと自動システムを区別するための最も信頼性の高い方法の1つです。
- ユーザー行動解析. Cloudflareはサイト上でのあなたの行動を密接に監視します-マウスの動き、キーボードキーの押下、要素のクリックなど。これによりシステムはあなたの行動が自然に見えるかどうかを評価できます。もし行動が機械的または異常に見える場合、あなたは次に何が起こるか推測できます。
- ブラウザデータ収集. すべてのデバイスには画面サイズからインストールされた拡張機能まで固有の特性があります。Cloudflareはこの情報を収集して「指紋」を作成します。もし指紋が既知のボットプロファイルに一致する場合、リクエストは拒否されます。
- API環境解析. システムはさらに深く掘り下げ、あなたのオペレーティングシステム、画面解像度、さらにはバックグラウンドアプリケーションまでを調べます。これにより通常ボットと関連付けられる疑わしい行動を特定するのに役立ちます。
Cloudflareは、チャレンジページを表示するか、JavaScriptのチェックを実行することもできます。これらのメカニズムにより、ブラウザは特定の計算を実行します。これらは人間にとってはシームレスですが、ボットにとっては大きな障壁となります。
サイトを自動脅威から守るために、あなたの相互作用のすべての詳細が注意深く分析されます。したがって、Cloudflareによって保護されたウェブサイトからデータを解析しようとする際には、戦略を立てることが重要です。
Cloudflareを使ったウェブサイトの解析の課題
1. アクセスの問題
最も明確な課題は、コンテンツにアクセスできないことです。Cloudflare が不審なリクエストを検出すると、訪問者を CAPTCHA の完了や JavaScript タスクを要求する検証ページにリダイレクトします。自動パーサーの場合、これはしばしば乗り越えられない障壁となります。パーサーがこれらのチェックを通過できない場合、データ収集は完全に失敗します。
2. リクエストレート制限
Cloudflareは個々のIPアドレスからのリクエスト頻度を監視しています。速度が高すぎる場合、Rate Limitingがトリガーされ、それ以上のリクエストがブロックされます。IPローテーションシステムのないパーサーにとって、この問題は特に深刻であり、開始してから数分でプロセス全体を停止させる可能性があります。
3. 不適切なプロキシ設定
プロキシは解析において不可欠なツールですが、間違った設定はブロックにつながる可能性があります。特に既にブラックリストに載っている低品質のプロキシを使用すると、検出のリスクが大幅に増加します。Cloudflareはそのようなプロキシを検知し、即座にそれを経由するリクエストをブロックします。
4. CAPTCHA Solver Errors
CAPTCHAソルバーは役立つことがありますが、完璧ではありません。課題の解決におけるエラーや過剰なソルバーリクエストは、リクエストブロックを引き起こし、Cloudflareに警告を与える可能性があります。一部のケースでは、CAPTCHAサービス自体も、不審な活動により一時的にブロックされることがあります。
5. 不正なHTTPヘッダ
HTTP ヘッダーは、あなたのリクエストの"名刺"として機能します。 もし珍しいヘッダーが現れたり、標準から逸脱したりする場合、Cloudflare はそれを迅速に検出します。 例えば、"User-Agent" ヘッダーが欠落したり誤っていると、ブロックされる可能性が高いです。同様に、「Accept-Language」や「Referer」などの重要なヘッダーが欠如していると、警告が発生します。
6. 動的データの読み込み（AJAX）
多くの現代のウェブサイトは、コンテンツの読み込みにAJAX（非同期JavaScriptとXML）を使用しています。これは、データが即座にページに表示されるのではなく、対話中に動的に読み込まれることを意味しています。パーサーは追加のリクエストを送信し、このプロセスを担うJavaScriptを解釈する必要があります。この機能がない場合、パーサーは空のページを取得したり、ブロックをトリガーしたりする可能性があります。
Cloudflare 保護されたウェブサイトを正常に解析するには、正確なツールと戦略でこれらの課題に対処する必要があります。
Cloudflare保護をバイパスする方法
潜る前に、これらの方法がいくつかの状況でうまくいく可能性があり、他の状況ではうまくいかないことに注意することが重要です。汎用的な解決策はありません。むしろ、自分の相手の行動に依存し、結果は自分の戦略にかかっているチェスゲームのようなものです。実験を行い、ツールを組み合わせ、それぞれの特定のウェブサイトにアプローチを合わせる必要があります。
プロキシサービス
プロキシは、クラウドフレア保護を迂回する最初のツールとしてよく使用されます。プロキシサーバーのアドレスに置き換えることで、あなたの本当のIPアドレスを隠し、システムに対するリクエストが目立たなくなります。
プロキシがブロックを回避するのにどのように役立つか
プロキシは、各パーサーリクエストごとにIPアドレスを変更することを可能にします（IPローテーションとして知られています）。これにより、世界中のさまざまな場所からさまざまなユーザーによってデータが収集されているという錯覚が生まれます。これにより、ブロックされるリスクが低減されるだけでなく、単一のIPからのリクエストレート制限をバイパスするのにも役立ちます。ローテーションをサポートするプロキシは、匿名化プロキシとしてしばしば言及されます。これらは主に2つのカテゴリーに分けられます：
- レジデンシャル・プロキシ これらのプロキシは、実際のインターネットサービスプロバイダーから提供されるIPアドレスを使用し、通常のユーザーに関連付けられています。これらはセキュリティシステムに非常に自然に見え、検出リスクを最小限に抑えます。
- データセンタープロキシ これらは、データセンターで生成される仮想IPアドレスで、物理デバイスに結びついていません。大規模な解析に使用されることが一般的ですが、Cloudflareなどのシステムにとっては検出しやすいです。
あなたはどちらを選ぶべきか: 住宅用またはデータセンタープロキシ？
- レジデンシャル・プロキシ: 安定性と検知リスクの低さを重視する場合には、これらを選択してください。より高価ですが、ブロックされる可能性を大幅に減らします。
- データセンター・プロキシ: 速度と容量を最優先する場合は、データセンター・プロキシが適しているかもしれませんが、ブラックリスト入りする可能性が高いことに備えてください。
スクリプトとライブラリ
Cloudflare を回避する際、ブラウザ自動化は最も汎用性が高く効果的なツールの1つです。 Puppeteer や Selenium のような専門ライブラリを使用すると、通常のユーザーの振る舞いをエミュレートし、セキュリティシステムをだますことができます。
- Puppeteerは、Chromiumベースのブラウザを制御するための高レベルAPIを提供するNode.jsライブラリです。Webページを開く、フォームにデータを入力する、エレメントをクリックする、基本的なCAPTCHAタスクを解決するなど、ユーザーの振る舞いをシミュレートすることができます。
- Seleniumは、Chrome、Firefox、Edge、Safariなど複数のブラウザをサポートする、より汎用性の高いツールです。テストや自動化に広く使用され、複雑な保護をバイパスするための強力なオプションとして使われます。
アンチ検出ブラウザ
アンチ検出ブラウザを使用すると、リクエストができるだけ自然に見えるようにブラウザの設定をカスタマイズできます。これは、Cloudflare の保護をバイパスするための必須ツールです。彼らの主な機能と利点を探ってみましょう。
ユーザーエージェントとは何か、なぜ変更する必要があるのか？
ユーザーエージェントは、HTTPリクエストで送信される文字列で、ブラウザ、オペレーティングシステム、デバイスに関する情報を提供します。サーバーはこのデータを使用して、リクエストのソースを識別します。それがデスクトップコンピューターであるか、スマートフォンであるか、またはボットであるかを判断します。
ユーザーエージェントの例: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36
Cloudflare が User-Agent に異常を検出すると、実際のブラウザと一致しないなどの状況がある場合、リクエストはブロックされる可能性があります。反検知ブラウザは User-Agent を変更することができるだけでなく、非常にリアルに見える文字列を生成することも可能です。
ブラウザフィンガープリントスプーフィング
ブラウザのフィンガープリントは、デバイスについて収集されるデータのコレクションです。User-Agentのみならず、インストールされたプラグイン（画面解像度、タイムゾーン、システム言語、サポートされているフォント）も含まれています。
アンチ検知ブラウザは、ブラウザの指紋を効果的に偽装することができ、検知の問題を解決します。Cloudflareはこれらのパラメータを使用して、ユニークなデバイスプロファイルを作成します。同一の指紋から複数のリクエストが来る場合、システムは自動化を疑ってブロックする可能性があります。
Undetectable Anti-Detect Browserは、デジタルフィンガープリントをマスキングすることに優れたプロ仕様のツールです。実際のデバイスからの豊富な構成ライブラリを備えているため、あなたのプロファイルは常に可能な限り自然に見えます。これにより、Cloudflareのセキュリティ対策を迂回するのに非常に効果的です。
CAPTCHAソルバー
CAPTCHAを解析するときは、面倒なことがあります。それは、ウェブサイトにアクセスする前に人間が解決しなければならないチャレンジ（たとえば、ライオンの画像を識別することなど）です。私たちにとっては簡単ですが、ボットにとってはほとんど不可能かもしれません。そのようなチェックをバイパスするよう設計されたプログラムを使用すると便利です。これにより、解析操作を時間を失うことなく拡大することができます。
ここにはいくつか人気のあるCAPTCHA解決サービスがあります:
パーシングの倫理的および法的側面
保護されたリソースからデータを解析する作業は単なる技術的な仕事ではなく、法的および倫理的な考慮事項も考慮しなければならない分野です。
まず第一に、多くのウェブサイトは利用規約で自動データ収集を明示的に禁止しています。これらのルールに違反すると、アクセスがブロックされるだけでなく法的な結果ももたらす可能性があります。
さらに、ヨーロッパのGDPRなどの法律は個人データの処理を規制しています。ユーザー関連情報を扱っている場合は、すべてのプライバシー要件を遵守していることを確認してください。
パーシングにおける倫理も同様に重要です。ウェブサイトのコンテンツは、その所有者の苦労の結果です。許可なしにデータをコピーすることは彼らの権利を侵害します。
リスクを最小限に抑えるためには、常にサイトのどの部分を解析できるか、どの部分がアクセス禁止になっているかを指定する「robots.txt」ファイルを確認してください。
サーバーの過負荷を防ぐためには、通常サイトのトラフィックが少ない夜に解析操作を実行するのが最適です。
結論
まとめると、Cloudflareによって保護されたウェブサイトからのデータ解析は、賢くアプローチすれば非常に可能な課題です。アンチ検出ブラウザやプロキシサービス、自動化スクリプトなどの現代のツールを使用することで、プロセスを大幅に簡略化することができます。
パーサー プロジェクトを開始する前に、いくつかの重要な質問を自分に問いかけてみてください: 本当に必要なデータを取得する唯一の方法かどうか？もしかしたら、ウェブサイトが同じ情報を提供するオープン API を提供しているかもしれません。または、データを合法的に購入することができるかもしれません。これは時間を節約し、潜在的な結果から保護してくれることもあります。また、インターネット上の別のリソースが同様の情報を提供しているかもしれませんが、自動化に対する保護が少ない場合もあります。
