Python笔记：滑动验证码的识别算法

概述

用程序识别极验滑动验证码的验证，包括分析识别思路、识别缺口位置、生成滑块拖动路径、模拟实现滑块拼合通过验证等步骤。

准备工作

• 使用Python库是Selenium，浏览器为Chrome。请确保已安装Selenium库和ChromeDriver浏览器驱动。
• 关于极验滑动验证码：
  • 极验滑动验证码官网为：http://www.geetest.com/
  • 验证方式为拖动滑块拼合图像，若图像完全拼合，则验证成功，否则需要重新验证。
• 链接地址：https://account.geetest.com/login，打开极验的管理后台登录页面，完成自动化登录操作

实现步骤

1 ） 初始化

• 初始化链接地址、创建模拟浏览器对象、设置登录账户和密码等信息。

  EMAIL = '登录账户'
  PASSWORD = '登录密码'
  
  class CrackGeetest():
      def __init__(self):
          self.url = 'https://account.geetest.com/login'
          self.browser = webdriver.Chrome()
          #设置显示等待时间
          self.wait = WebDriverWait(self.browser, 20)
          self.email = EMAIL
          self.password = PASSWORD
  
      def crack():
          pass
  
  # 程序主入口
  if __name__ == '__main__':
      crack = CrackGeetest()
      crack.crack()
  

2 ) 模拟登录填写，点开滑块验证

• 在实例化CrackGeetest对象后调用crack()方法开始模拟登录验证…

• 调用open()方法，打开登录界面，获取账户和密码输入框节点，完成账户和密码的输入。

• 调用get_geetest_button()方法获取滑动验证按钮，并点击。

  class CrackGeetest():
  #...
  
  def get_geetest_button(self):
      ''' 获取初始验证按钮,return：按钮对象 '''
      button = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'geetest_radar_tip')))
      return button
  
  def open(self):
      ''' 打开网页输入用户名密码, return: None '''
      self.browser.get(self.url)
      email = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'email')))
      password = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'password')))
      email.send_keys(self.email)
      password.send_keys(self.password)
  
  def crack(self):
      # 输入用户名密码
      self.open()
      # 点击验证按钮
      button = self.get_geetest_button()
      button.click()
      #...
  #...
  

3 ) 获取并储存有无缺口的两张图片

• 首先获取无缺口的验证图片，并保存到本地
• 获取滑块对象，并执行点击，让浏览器中显示有缺口图片
• 获取有缺口的验证图片，并保存到本地

  def get_position(self):
      ''' 获取验证码位置, return: 验证码位置(元组) '''
      img = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, 'geetest_canvas_img')))
      time.sleep(2)
      location = img.location
      size = img.size
      top,bottom,left,right = location['y'],location['y']+size['height'],location['x'],location['x']+size['width']
      return (top, bottom, left, right)
  
  def get_screenshot(self):
      ''' 获取网页截图, return: 截图对象 '''
      #浏览器截屏
      screenshot = self.browser.get_screenshot_as_png()
      screenshot = Image.open(BytesIO(screenshot))
      return screenshot
  
  def get_geetest_image(self, name='captcha.png'):
      ''' 获取验证码图片, return: 图片对象 '''
      top, bottom, left, right = self.get_position()
      print('验证码位置', top, bottom, left, right)
      screenshot = self.get_screenshot()
      #从网页截屏图片中裁剪处理验证图片
      captcha = screenshot.crop((left, top, right, bottom))
      captcha.save(name)
      return captcha
  
  def get_slider(self):
      ''' 获取滑块, return: 滑块对象 '''
      slider = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'geetest_slider_button')))
      return slider
  
  def crack(self):
      #...
  
      # 获取验证码图片
      image1 = self.get_geetest_image('captcha1.png')
      # 点按呼出缺口
      slider = self.get_slider()
      slider.click()
      # 获取带缺口的验证码图片
      image2 = self.get_geetest_image('captcha2.png')
  
      #...
  

4 ) 获取缺口位置

• 对比两张图片的所有RBG像素点，得到不一样像素点的x值，即要移动的距离

  BORDER = 6
  INIT_LEFT = 60
  
  class CrackGeetest():  
      def get_gap(self, image1, image2):
          ''' 获取缺口偏移量, 参数：image1不带缺口图片、image2带缺口图片。返回偏移量 '''
          left = 65
          for i in range(left, image1.size[0]):
              for j in range(image1.size[1]):
                  if not self.is_pixel_equal(image1, image2, i, j):
                      left = i
                      return left
          return left
  
      def is_pixel_equal(self, image1, image2, x, y):
          '''
          判断两个像素是否相同
          :param image1: 图片1
          :param image2: 图片2
          :param x: 位置x
          :param y: 位置y
          :return: 像素是否相同
          '''
          # 取两个图片的像素点（R、G、B）
          pixel1 = image1.load()[x, y]
          pixel2 = image2.load()[x, y]
          threshold = 60
          if abs(pixel1[0]-pixel2[0])<threshold and abs(pixel1[1]-pixel2[1])<threshold and abs(pixel1[2]-pixel2[2])<threshold:
              return True
          else:
              return False
  
      def crack(self):
          #...
  
          # 获取缺口位置
          gap = self.get_gap(image1, image2)
          print('缺口位置', gap)
          # 减去缺口位移
          gap -= BORDER
  

5 ) 获取移动轨迹

• 模拟人的行为习惯（先匀加速拖动后匀减速拖动），把需要拖动的总距离分成一段一段小的轨迹

  def get_track(self, distance):
    '''
    根据偏移量获取移动轨迹
    :param distance: 偏移量
    :return: 移动轨迹
    '''
    # 移动轨迹
    track = []
    # 当前位移
    current = 0
    # 减速阈值
    mid = distance * 4 / 5
    # 计算间隔
    t = 0.2
    # 初速度
    v = 0
  
    while current < distance:
        if current < mid:
            # 加速度为正2
            a = 2
        else:
            # 加速度为负3
            a = -3
        # 初速度v0
        v0 = v
        # 当前速度v = v0 + at
        v = v0 + a * t
        # 移动距离x = v0t + 1/2 * a * t^2
        move = v0 * t + 1 / 2 * a * t * t
        # 当前位移
        current += move
        # 加入轨迹
        track.append(round(move))
    return track
  
  def crack(self):
    #...
  
    # 获取移动轨迹
    track = self.get_track(gap)
    print('滑动轨迹', track)
  

6 ) 按照轨迹拖动，完全验证

def move_to_gap(self, slider, track):
    '''
    拖动滑块到缺口处
    :param slider: 滑块
    :param track: 轨迹
    :return: 
    '''
    ActionChains(self.browser).click_and_hold(slider).perform()
    for x in track:
        ActionChains(self.browser).move_by_offset(xoffset=x, yoffset=0).perform()
    time.sleep(0.5)
    ActionChains(self.browser).release().perform()

def crack(self):
    #...

    # 拖动滑块
    self.move_to_gap(slider, track)

    success = self.wait.until(
        EC.text_to_be_present_in_element((By.CLASS_NAME, 'geetest_success_radar_tip_content'), '验证成功'))
    print(success)

7 ) 完成登录

def login(self):
    ''' 执行登录 return: None '''
    submit = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'login-btn')))
    submit.click()
    time.sleep(10)
    print('登录成功')

def crack(self):
    #...

    # 失败后重试
    if not success:
        self.crack()
    else:
        self.login()

完整代码

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