selenium篇之滑动验证码


一、介绍

现在出现了一种通过用户鼠标移动滑块来填补有缺口图片的验证码,我们叫做滑动验证码。它的原理很简单,首先生成一张图片,然后随机挖去一块,在页面展示被挖去部分的图片,再通过js获取用户滑动距离,以及坐标等信息到后台进行校验。只要用户移动的距离符合,以及移动的轨迹行为检测通过即可视为验证通过。

解决思路

目前这种验证码的通用解决思路如下:

  1. 获取验证码图片,包含原图以及有缺口的图

  2. 算出缺口的位置,以及滑块要滑动的距离

  3. 通过算法模拟人工移动轨迹

  4. 通过selenium模拟操作

二、逻辑实现

我们以保温网为例http://www.cnbaowen.net/api/geetest/

1.获取验证码图片

注意我们需要获取两张图片,第一张是完整背景图,第二张是有缺口的背景图。

经过分析发现当鼠标位于按钮是上时显示完整背景图,当鼠标点击滑动按钮不松,显示有缺口的背景图。

根据之前学习的爬虫知识,图片一定是浏览器下载回来的,通过查看历史请求确实发现了图片

但是图片有点奇怪,仔细查看发现图片是被分块并有意随机拼接的。根据以页面的css可以利用背景将图片拼接出来。我们当然可以依葫芦画瓢的利用PIL进行图片拼接,但是太麻烦了。

selenium有个方法可以对元素进行截图,先找到图片所在的html元素,然后利用selenium分别进行截图即可获取图片。代码如下:

def get_full_image(driver):
        """
        鼠标移动到滑块,显示完整图案
        :param driver: webdriver
        :return: 返回验证码背景图片Image对象
        """

        webdriver.ActionChains(driver).move_to_element(slider).perform()
        time.sleep(0.2)
        img = driver.find_element_by_xpath('//*[@id="captcha"]/div/div[1]/div[2]/div[1]/a[2]')
        if 'show' in img.get_attribute('class'):
            res = img.screenshot_as_png
            return Image.open(BytesIO(res))
        else:
            raise ValueError('获取验证码背景图片失败')

完整图片

def get_cut_image(driver):
        """
        点击滑动按钮获取有缺口图片
        :param driver: webdriver
        :return: 返回验证码有缺口图片的Image对象
        """

        slider = driver.find_element_by_xpath('//*[@id="captcha"]/div/div[3]/div[2]')
        webdriver.ActionChains(driver).click_and_hold(slider).perform()
        time.sleep(0.1)
        img = driver.find_element_by_xpath('//*[@id="captcha"]/div/div[1]/div[2]/div[1]/a[1]')
        res = img.screenshot_as_png

        cut_img = Image.open(BytesIO(res))
        return Image.open(BytesIO(res))

有缺口图片

2.找出缺口位置,计算移动距离

算法有很多,大家可以自由发挥。这里我们讲一种最简单的方法。我们要算出的距离是滑块要滑动的距离。

通过比较没有缺口的图片,和这张有缺口的图片,找出滑块的位置和缺口的位置即可。经过观察,发现滑块出现的位置固定在x轴的0-100像素范围内,所以循环比较两张图片的x轴0-100像素范围内的每一行像素点,直到找到第一行出现两个图片像素点颜色完全不同的点,即找到了滑块的最左边最上的第一个像素点。但是在实际操作中发现,虽然肉眼看起来两张图片公共部分一模一样,但是程序处理后的像素的具体rgb值也是不相同的,所以需要设置一个阈值来判断,具体需要进行测试。

按照相同的思路,比较两张图片x轴100-end像素的部分,找到缺口的最左最上那个点。

用找到的缺口像素点的x坐标减去找到的滑块的点的x坐标得到近似移动距离。这种算法,经过测试准确率还不错,大家如果在实际工作过程中发现有问题,需要根据具体情况去设计不同算法。

代码如下:

def get_distance(full_image, cut_image):
        full_pixies = full_image.load()
        cut_pixies = cut_image.load()

        w, h = full_image.size

        full_image.save('full.png')
        cut_image.save('cut.png')

        # 先找最左边不同的点
        left = []

        for j in range(h):

            for i in range(100):

                if abs(full_pixies[i, j][0] - cut_pixies[i, j][0]) + abs(full_pixies[i, j][1] - cut_pixies[i, j][1]) + abs(
                        full_pixies[i, j][2] - cut_pixies[i, j][2]) > 150:
                    left.append((i, j))

            if left:
                break
        # 再找最右边不同的点
        right = []

        for j in range(h):

            for i in range(100, w):

                if abs(full_pixies[i, j][0] - cut_pixies[i, j][0]) + abs(full_pixies[i, j][1] - cut_pixies[i, j][1]) + abs(
                        full_pixies[i, j][2] - cut_pixies[i, j][2]) > 150:
                    right.append((i, j))

            if right:
                break

        length = right[0][0] - left[0][0]


        return length

滑动的距离计算

3.计算滑动轨迹

滑动验证码早期刚面世的时候没有做行为校验,很快被破解。随着人工智能的发展,目前所有商用滑动验证码后台都有做行为校验,根据前端传递的移动轨迹,后台会进行特征校验,如果判定非人工则返回校验失败。模拟人的滑动行为,最常见的以中方法是通过加速度公式。目前这个方法已经被识别,但相对较简单,我们首先学习其思路。大家根据自己的能力可以自行扩展。

基本思路是,分析手动的移动轨迹后发现,是先加速后减速,所以通过加速度公式进行如下的设计:

def get_track(self, distance):
            '''
            拿到移动轨迹,模仿人的滑动行为,先匀加速后匀减速
            匀变速运动基本公式:
            ①v=v0+at
            ②s=v0t+(1/2)at²
            ③v²-v0²=2as

            :param distance: 需要移动的距离
            :return: 存放每0.2秒移动的距离
            '''
            # 初速度
            v=0
            # 单位时间为0.2s来统计轨迹,轨迹即0.2内的位移
            t=0.3
            # 位移/轨迹列表,列表内的一个元素代表0.2s的位移
            tracks=[]
            # 当前的位移
            current=0
            # 到达mid值开始减速
            mid=distance * 5/8

            distance += 10  # 先滑过一点,最后再反着滑动回来
            # a = random.randint(1,3)
            while current < distance:
                if current < mid:
                    # 加速度越小,单位时间的位移越小,模拟的轨迹就越多越详细
                    a = random.randint(1,3)  # 加速运动
                else:
                    a = -random.randint(2,4) # 减速运动

                # 初速度
                v0 = v
                # 0.2秒时间内的位移
                s = v0*t+0.5*a*(t**2)
                # 当前的位置
                current += s
                # 添加到轨迹列表
                tracks.append(round(s))

                # 速度已经达到v,该速度作为下次的初速度
                v= v0+a*t

            # 反着滑动到大概准确位置
            for i in range(4):
               tracks.append(-random.randint(1,3))
            # for i in range(4):
            #    tracks.append(-random.randint(1,3))
            random.shuffle(tracks)
            return tracks

滑块轨迹

4.滑动滑块

利用selenium,根据算出的轨迹,进行模拟滑动,代码如下:

def slide(self, tracks):

            # slider = self.driver.find_element_by_xpath('//*[@id="captcha"]/div/div[3]/div[2]')
            # 鼠标点击并按住不松
            # webdriver.ActionChains(self.driver).click_and_hold(self.slider).perform()
            # 让鼠标随机往下移动一段距离
            webdriver.ActionChains(self.driver).move_by_offset(xoffset=0, yoffset=100).perform()
            time.sleep(0.15)
            for item in tracks:
                webdriver.ActionChains(self.driver).move_by_offset(xoffset=item, yoffset=random.randint(-2,2)).perform()
            # 稳定一秒再松开
            time.sleep(1)
            webdriver.ActionChains(self.driver).release(self.slider).perform()
            time.sleep(1)
            # 随机拿开鼠标
            webdriver.ActionChains(self.driver).move_by_offset(xoffset=random.randint(200, 300), yoffset=random.randint(200, 300)).perform()
            time.sleep(0.2)
            info = self.driver.find_element_by_xpath('//*[@id="login-modal"]/div/div/div/div[2]/div[1]/div[2]/div[1]/div/div[1]/div[2]/div[2]/div/div[2]/span[1]')
            if '验证通过' in info.text:
                return 1

            if '验证失败' in info.text:
                return 2

            if '再来一次' in info.text:
                return 3

            if '出现错误' in info.text:
                return 4

滑动滑块

5.完整代码

#!/usr/bin/env python
    # encoding: utf-8
    #@author: jack
    #@contact: 935650354@qq.com
    #@site: https://www.cnblogs.com/jackzz


    import re
    import time
    import random
    import requests
    from PIL import Image
    from  selenium import webdriver
    from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
    from  selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
    from  selenium.webdriver.common.by import By
    from  io import BytesIO
    from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains



    def get_merge_img(img_content,location_list,num):
        '''
        拼接图片
        :param img_content:
        :param location_list:
        :param num:
        :return:
        '''
        im = Image.open(img_content)
        im_list_upper = []
        im_list_done = []
        for  location  in location_list:
            # print(location)
            if int(location['y']) == -58:
                im_list_upper.append(im.crop((abs(int(location['x'])),58,abs(int(location['x']))+10,116)))
            if int(location['y']) == 0:
                im_list_done.append(im.crop((abs(int(location['x'])),0,abs(int(location['x']))+10,58)))

    #create new image
        new_im = Image.new('RGB',(260,116))
        x_offset=0
        for im in im_list_upper:
            new_im.paste(im,(x_offset,0))
            x_offset +=10

        x_offset = 0
        for im in im_list_done:
            new_im.paste(im, (x_offset, 58))
            x_offset += 10

        return new_im


    def get_img(driver,div_class,num):
        '''
        获取图片
        :param driver:
        :param div_class:
        :param num:
        :return:
        '''
        background_imgs = driver.find_elements_by_class_name(div_class)
        location_list = []
        imge_url = ''
        for img in background_imgs:

            location = {}
            imge_url = re.findall(r'background-image: url\(\"(.*?)\"\); background-position: (.*?)px (.*?)px;',img.get_attribute('style'))[0][0]
            location['x'] = re.findall(r'background-image: url\(\"(.*?)\"\); background-position: (.*?)px (.*?)px;',img.get_attribute('style'))[0][1]
            location['y'] = re.findall(r'background-image: url\(\"(.*?)\"\); background-position: (.*?)px (.*?)px;',img.get_attribute('style'))[0][2]

            location_list.append(location)

        response = requests.get(imge_url).content
        img_content  = BytesIO(response)

        image = get_merge_img(img_content,location_list,num)
        image.save('{}.jpg'.format(num))
        return image


    def get_diff_location(image1,image2):
        '''
        通过像素对比 找到缺口位置
        :param image1:
        :param image2:
        :return:
        '''
        for x in range(1,259):
            for y in range(1, 115):
                if is_similar(image1,image2,x,y) == False:
                    #判断成立 表示xy这个点 两张图不一样
                    return x


    def is_similar(image1,image2,x,y):
        pixel1 = image1.getpixel((x,y))
        pixel2 = image2.getpixel((x,y))

        for i in range(0,3):
            if abs(pixel1[i]) - pixel2[i] >=50:
                return False
        return True

    def get_track(x):
        '''
        滑块移动轨迹
        初速度 v =0
        单位时间 t = 0.2
        位移轨迹 tracks = []
        当前位移 ccurrent = 0
        :param x:
        :return:
        '''
        v = 0
        t = 0.2
        tracks = []
        current = 0
        # mid = x*5/8#到达mid值开始减速
        # x = x+10
        while current < x:
            # if current < mid:
            #     a = random.randint(1,3)
            # else:
            #     a = -random.randint(2,4)
            a = 2
            v0 = v
            #单位时间内位移公式
            s =v0*t+0.5*a*(t**2)
            #当前位移
            current = current+s
            tracks.append(round(s))
            v = v0+a*t

        for i in range(3):
            tracks.append(-1)
        for i in range(3):
            tracks.append(-2)
        return tracks

    def main(driver,element):

        #1为完整图、2为有缺口图
        image1 = get_img(driver,'gt_cut_fullbg_slice',1)
        image2 = get_img(driver,'gt_cut_bg_slice',2)

        x = get_diff_location(image1,image2)
        tracks = get_track(x)
        ActionChains(driver).click_and_hold(element).perform()
        for x in tracks:
            ActionChains(driver).move_by_offset(xoffset=x,yoffset=0).perform()
        ActionChains(driver).release(element).perform()
        time.sleep(3)


    if __name__ == '__main__':
        driver = webdriver.Firefox()
        driver.maximize_window()
        driver.get('http://www.cnbaowen.net/api/geetest/')
        try:
            count = 5
            # waiting slidingVC loading
            wait = WebDriverWait(driver, 10)
            element = wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'gt_slider_knob')))
            while count >0:
                main(driver,element)
                try:
                    succes = wait.until(EC.presence_of_all_elements_located((By.XPATH,'//div[@class="gt_ajax_tip gt_success"]')))
                    if succes:
                        print('恭喜你!识别成功...')
                        break
                except Exception as e:
                    print('识别错误,继续')
                    count -=1
        finally:
            driver.quit()

滑动验证码


原文链接:https://www.cnblogs.com/jackzz/p/11443193.html