feature: шум canvas с seed профиля — отпечатки профилей различаются (#89)

Минимальный init-script (src/api/js/canvas_noise.js): младший бит у ~1/64 непрозрачных
пикселей при toDataURL/toBlob/getImageData, детерминирован от seed профиля. Пустой
canvas не меняется, подменённые функции неотличимы по toString и length. Старые
профили получают seed, экран сохраняется.

Проверено: 4 профиля — 4 разных хеша canvas; Cloudflare 6/6 на новых профилях.

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>

README.md

@@ -40,7 +40,7 @@ Client → Caddy (TLS) → api (FastAPI) ──task──▶ RabbitMQ ──▶
   reCAPTCHA, hCaptcha) are solved via the client's 2captcha key.
 - **Proxies**: not managed by the service — the client may supply their own proxy per request. Browser locale and
   timezone are derived from the proxy's exit IP.
-- **Sessions**: `session_id` cookie → persistent Chrome profile on disk, removed after `PROFILE_TTL_DAYS` (7) unused days. A fingerprint (screen, DPR) is generated on
+- **Sessions**: `session_id` cookie → persistent Chrome profile on disk, removed after `PROFILE_TTL_DAYS` (7) unused days. A fingerprint (screen, DPR, canvas noise seed) is generated on
   the first request of a session; cookies passed in a request replace the profile's cookies.
 - **Browser identity is not configurable**: user agent and window size are the real browser's own — a spoofed UA
   mismatches `userAgentData` and Cloudflare blocks it. Clients take `user_agent` from the response.

docs/API.md

@@ -138,11 +138,19 @@ Cookie: session_id=<id>        # необязательно, см. «Сесси
 (`extra/user_data_dir/<session_id>`): cookies, localStorage и отпечаток сохраняются, повторно проходить Cloudflare
 обычно не нужно. Без cookie или с некорректным значением (не UUID) запрос получает новый профиль.
 
+Сессии изолированы друг от друга: у каждой свой профиль Chrome — cookies, localStorage, кэш.
+
 Отпечаток профиля генерируется при первом запросе сессии и дальше не меняется (`robotex_session.json` в каталоге
-профиля): размер экрана и `devicePixelRatio` десктопного Chrome на Linux из реального распределения (browserforge).
-Применяется нативной эмуляцией Chrome, без JS-подмены (она ломала прохождение Cloudflare); DPR влияет и на хеш
-canvas. Ограничение: canvas, WebGL и `hardwareConcurrency` у всех профилей одинаковые, поэтому примерно половина
-профилей совпадает по отпечатку.
+профиля):
+
+* размер экрана и `devicePixelRatio` десктопного Chrome на Linux из реального распределения (browserforge) —
+  нативной эмуляцией Chrome;
+* шум canvas: свой seed у каждого профиля, поэтому хеш canvas у профилей разный, а внутри профиля стабильный.
+  Меняется младший бит у редких непрозрачных пикселей при чтении canvas (`toDataURL`, `toBlob`, `getImageData`);
+  пустой canvas не меняется.
+
+Остальное — WebGL, `hardwareConcurrency`, шрифты, UA — не подменяется: это родные значения Chrome, за маскировку
+автоматизации отвечает Patchright. Полная JS-подмена отпечатка ломала прохождение Cloudflare.
 
 User-Agent и размер окна запросом не задаются — это родные значения браузера (почему — [Usage.md](Usage.md#что-задаёт-сервис-а-не-клиент)).
 Поле `user_agent` в запросе даёт `422`.

src/api/js/canvas_noise.js

@@ -0,0 +1,71 @@
+// Шум canvas профиля (#89): младший бит одного канала у ~1/64 непрозрачных пикселей.
+// Детерминирован от seed профиля и номера пикселя: внутри профиля хеш canvas стабилен,
+// между профилями — разный. Пустые (прозрачные) пиксели не меняются, иначе пустой canvas
+// перестал бы быть пустым. Подменённые функции выглядят нативными для toString.
+(() => {
+	const SEED = __SEED__ | 0;
+	const MAX_PIXELS = 4096 * 4096;
+	const fnToString = Function.prototype.toString;
+	const nativeSource = new WeakMap();
+
+	const noise = (data) => {
+		for (let i = 0; i < data.length; i += 4) {
+			if (data[i + 3] === 0) continue;
+			let x = Math.imul((i >>> 2) ^ SEED, 0x9e3779b1);
+			x ^= x >>> 15;
+			x = Math.imul(x, 0x85ebca77);
+			x ^= x >>> 13;
+			if ((x & 63) === 0) {
+				const c = i + ((x >>> 6) % 3);
+				data[c] ^= 1;
+			}
+		}
+	};
+
+	const replace = (proto, name, make) => {
+		const desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(proto, name);
+		if (!desc || typeof desc.value !== 'function') return null;
+		const orig = desc.value;
+		const impl = make(orig);
+		const fn = { [name](...args) { return impl.call(this, args); } }[name];
+		Object.defineProperty(fn, 'length', { value: orig.length });
+		nativeSource.set(fn, fnToString.call(orig));
+		Object.defineProperty(proto, name, { ...desc, value: fn });
+		return orig;
+	};
+
+	const toStringDesc = Object.getOwnPropertyDescriptor(Function.prototype, 'toString');
+	const toString = { toString() { return nativeSource.has(this) ? nativeSource.get(this) : fnToString.call(this); } }.toString;
+	nativeSource.set(toString, fnToString.call(fnToString));
+	Object.defineProperty(Function.prototype, 'toString', { ...toStringDesc, value: toString });
+
+	const ctxProto = CanvasRenderingContext2D.prototype;
+	const origGetImageData = replace(ctxProto, 'getImageData', (orig) => function (args) {
+		const img = orig.apply(this, args);
+		noise(img.data);
+		return img;
+	});
+
+	// toDataURL/toBlob: шумим копию, исходный canvas страницы не трогаем
+	const noisyCopy = (canvas) => {
+		const w = canvas.width, h = canvas.height;
+		if (!w || !h || w * h > MAX_PIXELS) return canvas;
+		const copy = document.createElement('canvas');
+		copy.width = w;
+		copy.height = h;
+		const ctx = copy.getContext('2d');
+		ctx.drawImage(canvas, 0, 0);
+		const img = origGetImageData.call(ctx, 0, 0, w, h);
+		noise(img.data);
+		ctx.putImageData(img, 0, 0);
+		return copy;
+	};
+
+	const canvasProto = HTMLCanvasElement.prototype;
+	replace(canvasProto, 'toDataURL', (orig) => function (args) {
+		return orig.apply(noisyCopy(this), args);
+	});
+	replace(canvasProto, 'toBlob', (orig) => function (args) {
+		return orig.apply(noisyCopy(this), args);
+	});
+})();

src/api/profile.py

@@ -1,9 +1,11 @@
 """
-Отпечаток профиля сессии (рядом с профилем Chrome): экран и devicePixelRatio. Генерируется один раз
-при первом запросе сессии и дальше не меняется — реальный человек не меняет монитор между визитами.
+Отпечаток профиля сессии (рядом с профилем Chrome): экран, devicePixelRatio и seed шума canvas.
+Генерируется один раз при первом запросе сессии и дальше не меняется — реальный человек не меняет
+монитор между визитами.
 
-Применяется только нативной эмуляцией Chrome, без JS-инъекций: полная подмена через browserforge
-InjectFunction ломала прохождение Cloudflare Turnstile (51a801f).
+Экран и DPR применяются нативной эмуляцией Chrome. JS — только минимальный шум canvas (js/canvas_noise.js,
+#89): полная подмена через browserforge InjectFunction ломала прохождение Cloudflare Turnstile (51a801f).
+Остальное (WebGL, hardwareConcurrency, шрифты) — родное, как его отдаёт Chrome через Patchright.
 
 User-Agent не подменяется: строка UA, отличная от реального Chrome, расходится с
 navigator.userAgentData и движком, и Cloudflare такой браузер не пропускает (замер в #87). UA — всегда
@@ -11,6 +13,7 @@ navigator.userAgentData и движком, и Cloudflare такой браузе
 """
 import json
 import logging
+import random
 from pathlib import Path
 
 from browserforge.fingerprints import FingerprintGenerator, Screen
@@ -20,6 +23,11 @@ log = logging.getLogger(__name__)
 SETTINGS_FILE = "robotex_session.json"
 # окно браузера под Xvfb — 1920x1080, монитор физически не может быть меньше окна
 MIN_SCREEN = (1920, 1080)
+CANVAS_NOISE_JS = (Path(__file__).parent / "js" / "canvas_noise.js").read_text()
+
+
+def new_canvas_seed() -> int:
+	return random.randint(1, 2**31 - 1)
 
 
 def generate_fingerprint(attempts: int = 10) -> dict:
@@ -42,7 +50,7 @@ def generate_fingerprint(attempts: int = 10) -> dict:
 	else:
 		log.warning("browserforge failed %d times, using default screen", attempts)
 
-	return {"screen": screen, "device_scale_factor": dpr}
+	return {"screen": screen, "device_scale_factor": dpr, "canvas_seed": new_canvas_seed()}
 
 
 def load(user_data_dir: Path) -> dict:
@@ -55,9 +63,13 @@ def load(user_data_dir: Path) -> dict:
 def load_or_create(user_data_dir: Path) -> dict:
 	"""Настройки профиля: сохранённый отпечаток или новый при первом запросе сессии."""
 	settings = load(user_data_dir)
-	if "fingerprint" in settings:
+	if "fingerprint" in settings and "canvas_seed" in settings["fingerprint"]:
 		return settings
-	settings = {"fingerprint": generate_fingerprint()}
+	if "fingerprint" in settings:
+		# профиль до #89: экран сохраняем, добавляем только seed шума
+		settings = {"fingerprint": settings["fingerprint"] | {"canvas_seed": new_canvas_seed()}}
+	else:
+		settings = {"fingerprint": generate_fingerprint()}
 	(user_data_dir / SETTINGS_FILE).write_text(json.dumps(settings, ensure_ascii=False))
 	return settings
 
@@ -65,4 +77,7 @@ def load_or_create(user_data_dir: Path) -> dict:
 def browser_kwargs(settings: dict) -> dict:
 	"""kwargs AsyncStealthySession под отпечаток профиля."""
 	fp = settings["fingerprint"]
-	return {"additional_args": {"screen": fp["screen"], "device_scale_factor": fp["device_scale_factor"]}}
+	return {
+		"additional_args": {"screen": fp["screen"], "device_scale_factor": fp["device_scale_factor"]},
+		"init_script_content": CANVAS_NOISE_JS.replace("__SEED__", str(int(fp["canvas_seed"]))),
+	}

tests/browser/test_e2e.py

@@ -35,6 +35,23 @@ FP_JS = """async () => {
 	}) + '</pre>';
 }"""
 
+# пустой canvas не зашумлён, подменённые функции выглядят нативными
+NOISE_JS = """() => {
+	const blank = document.createElement('canvas');
+	blank.width = 50; blank.height = 50;
+	const empty = document.createElement('canvas');
+	empty.width = 50; empty.height = 50;
+	const data = blank.getContext('2d').getImageData(0, 0, 50, 50).data;
+	return {
+		blank_same: blank.toDataURL() === empty.toDataURL(),
+		blank_zero: data.every(v => v === 0),
+		native: [HTMLCanvasElement.prototype.toDataURL, HTMLCanvasElement.prototype.toBlob,
+			CanvasRenderingContext2D.prototype.getImageData, Function.prototype.toString]
+			.every(f => /\\{ \\[native code\\] \\}$/.test(Function.prototype.toString.call(f)) && /native code/.test(String(f))),
+		lengths: [HTMLCanvasElement.prototype.toDataURL.length, CanvasRenderingContext2D.prototype.getImageData.length],
+	};
+}"""
+
 
 @pytest.fixture
 def env(monkeypatch, tmp_path):
@@ -92,7 +109,8 @@ def test_cookies_replace_profile_cookies(client):
 
 def test_fingerprint_applied_and_stable(client, monkeypatch):
 	async def page_fp(page):
-		await page.evaluate(FP_JS)
+		# в основном мире страницы, как скрипты сайта (по умолчанию Patchright выполняет в изолированном)
+		await page.evaluate(FP_JS, isolated_context=False)
 		return json.loads(await page.inner_html("#fp"))
 
 	results = {}
@@ -132,7 +150,27 @@ def test_fingerprint_applied_and_stable(client, monkeypatch):
 		assert all(m == measured[0] for m in measured), "fingerprint changed within a profile"
 		fps[d] = measured[0]
 	assert len(fps) == 4
-	print("distinct fingerprints:", len({json.dumps(f, sort_keys=True) for f in fps.values()}), "of", len(fps))
+	# шум canvas (#89): у каждого профиля свой хеш canvas, значит и отпечаток целиком
+	assert len({f["canvas"] for f in fps.values()}) == 4
+	assert len({json.dumps(f, sort_keys=True) for f in fps.values()}) == 4
+
+
+def test_canvas_noise_is_invisible(client, monkeypatch):
+	"""Шум не трогает пустой canvas, а подменённые функции неотличимы от нативных по toString и length."""
+	seen = {}
+	original = windows.make_page_action
+
+	def capture(payload):
+		action = original(payload)
+
+		async def wrapped(page):
+			seen.update(await page.evaluate(NOISE_JS, isolated_context=False))
+			return await action(page)
+		return wrapped
+
+	monkeypatch.setattr(windows, "make_page_action", capture)
+	assert solve(client, url="https://example.com")["status"] == "ok"
+	assert seen == {"blank_same": True, "blank_zero": True, "native": True, "lengths": [0, 4]}
 
 
 def test_ua_in_response_is_native(client):

tests/unit/test_profile.py

@@ -11,6 +11,7 @@ def test_fingerprint_generated_once(tmp_path):
 	screen = first["fingerprint"]["screen"]
 	assert screen["width"] >= profile.MIN_SCREEN[0] and screen["height"] >= profile.MIN_SCREEN[1]
 	assert first["fingerprint"]["device_scale_factor"] >= 1
+	assert first["fingerprint"]["canvas_seed"] > 0
 	assert "user_agent" not in first
 
 
@@ -38,9 +39,33 @@ def test_generate_falls_back_when_browserforge_fails(monkeypatch):
 			raise ValueError("Cannot generate headers")
 
 	monkeypatch.setattr(profile, "FingerprintGenerator", Failing)
-	assert profile.generate_fingerprint(attempts=2) == {"screen": {"width": 1920, "height": 1080}, "device_scale_factor": 1}
+	fp = profile.generate_fingerprint(attempts=2)
+	assert (fp["screen"], fp["device_scale_factor"]) == ({"width": 1920, "height": 1080}, 1)
+	assert fp["canvas_seed"] > 0
 
 
-def test_browser_kwargs_do_not_touch_user_agent():
-	kwargs = profile.browser_kwargs({"fingerprint": {"screen": {"width": 2560, "height": 1440}, "device_scale_factor": 1.25}})
-	assert kwargs == {"additional_args": {"screen": {"width": 2560, "height": 1440}, "device_scale_factor": 1.25}}
+def test_browser_kwargs():
+	kwargs = profile.browser_kwargs({"fingerprint": {
+		"screen": {"width": 2560, "height": 1440}, "device_scale_factor": 1.25, "canvas_seed": 12345,
+	}})
+	assert kwargs["additional_args"] == {"screen": {"width": 2560, "height": 1440}, "device_scale_factor": 1.25}
+	assert "useragent" not in kwargs
+	script = kwargs["init_script_content"]
+	assert "const SEED = 12345 | 0;" in script and "__SEED__" not in script
+
+
+def test_profile_before_canvas_noise_gets_seed_and_keeps_screen(tmp_path):
+	old = {"fingerprint": {"screen": {"width": 2560, "height": 1440}, "device_scale_factor": 2}}
+	(tmp_path / profile.SETTINGS_FILE).write_text(json.dumps(old))
+	fp = profile.load_or_create(tmp_path)["fingerprint"]
+	assert (fp["screen"], fp["device_scale_factor"]) == ({"width": 2560, "height": 1440}, 2)
+	assert fp["canvas_seed"] > 0
+	assert profile.load_or_create(tmp_path)["fingerprint"] == fp
+
+
+def test_profiles_get_different_canvas_seeds(tmp_path):
+	seeds = set()
+	for i in range(20):
+		(tmp_path / str(i)).mkdir()
+		seeds.add(profile.load_or_create(tmp_path / str(i))["fingerprint"]["canvas_seed"])
+	assert len(seeds) == 20