python爬虫基础(9:验证识别之滑块验证)

上篇我们借助 tesserocr 库解决了图片码的识别验证,但在实际生活中,用得更多的是滑动验证,这篇就来解决滑动验证的问题

滑动验证

大部分网站都采用的是滑动验证,就是拖动滑块拼接图片,其中又大都采用极验http://www.geetest.com/)所提供的技术,官方网页如下

本篇案例选用哔哩哔哩动画验证登录(https://passport.bilibili.com/login

所需工具

chromedriver:浏览器驱动,可以理解为一个没有界面的chrome浏览器

selenium:用于模拟人对浏览器进行点击、输出、拖拽等操作,就相当于是个人在使用浏览器,也常常用来应付反爬虫措施,配合chromedriver使用,使用方法直接粘大神写的:https://cuiqingcai.com/5630.html

Image模块:提供很多对图片进行处理的方法的库,用法请查看https://www.cnblogs.com/kongzhagen/p/6295925.html

解决思路

1. 获取验证图片

通过访问登录页面,分析源码找到完整图片和带滑块缺口的图片 ,通过 selenium 键入登录信息        

2. 获取缺口位置

扫描二维码关注公众号,回复: 3264181 查看本文章

通过对比原始的图片和带滑块缺口的图片的像素,计算出滑块缺口的位置,得到所需要滑动的距离

3.模拟拖动

利用selenium进行对滑块的拖拽,注意模仿人的行为:先快后慢,有个对准过程

案例步骤

第一大步:获取验证图片

1.初始化一些需要用到的参数

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait


# 初始化
def init():
    # 定义为全局变量,方便其他模块使用
    global url, browser, username, password, wait
    # 登录界面的url
    url = 'https://passport.bilibili.com/login'
    # 实例化一个chrome浏览器
    browser = webdriver.Chrome()
    # 用户名
    username = '***********'
    # 密码
    password = '***********'
    # 设置等待超时
    wait = WebDriverWait(browser, 20)

2.通过 selenium 键入登录信息       

(by the way:之前用 post 提交表单做过模拟登录,其实用selenium模拟人键入登录信息和点击提交也可以成功登录,但问题是selenium相率太低,所以一般能不用selenium就不用)

from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.common.by import By


# 登录
def login():
    # 打开登录页面
    browser.get(url)
    # 获取用户名输入框
    user = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'login-username')))
    # 获取密码输入框
    passwd = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'login-passwd')))
    # 输入用户名
    user.send_keys(username)
    # 输入密码
    passwd.send_keys(password)

3.获取验证图片

通过分析源码找到原始完整图片和带滑块缺口的图片

from urllib.request import urlretrieve
from bs4 import BeautifulSoup
import re
from PIL import Image


# 获取图片信息
def get_image_info(img):
    '''
    :param img: (Str)想要获取的图片类型:带缺口、原始
    :return: 该图片(Image)、位置信息(List)
    '''

    # 将网页源码转化为能被解析的lxml格式
    soup = BeautifulSoup(browser.page_source, 'lxml')
    # 获取验证图片的所有组成片标签
    imgs = soup.find_all('div', {'class': 'gt_cut_'+img+'_slice'})
    # 用正则提取缺口的小图片的url,并替换后缀
    img_url = re.findall('url\(\"(.*)\"\);', imgs[0].get('style'))[0].replace('webp', 'jpg')
    # 使用urlretrieve()方法根据url下载缺口图片对象
    urlretrieve(url=img_url, filename=img+'.jpg')
    # 生成缺口图片对象
    image = Image.open(img+'.jpg')
    # 获取组成他们的小图片的位置信息
    position = get_position(imgs)
    # 返回图片对象及其位置信息
    return image, position

但是这里有一个问题,验证图片是由两行许多的小图片组成的,而这些小图片不是按顺序排列的,这样就无法计算滑块缺口的位置了

因此我们上面的代码在有一个获取每个小图片正确位置信息的方法 get_position()

其代码如下:

# 获取小图片位置
def get_position(img):
    '''
    :param img: (List)存放多个小图片的标签
    :return: (List)每个小图片的位置信息
    '''

    img_position = []
    for small_img in img:
        position = {}
        # 获取每个小图片的横坐标
        position['x'] = int(re.findall('background-position: (.*)px (.*)px;', small_img.get('style'))[0][0])
        # 获取每个小图片的纵坐标
        position['y'] = int(re.findall('background-position: (.*)px (.*)px;', small_img.get('style'))[0][1])
        img_position.append(position)
    return img_position

4.把这些小图片裁剪下来以方便重新拼成顺序正确的图片

from PIL import Image


# 裁剪图片
def Corp(image, position):
    '''
    :param image:(Image)被裁剪的图片
    :param position: (List)该图片的位置信息
    :return: (List)存放裁剪后的每个图片信息
    '''

    # 第一行图片信息
    first_line_img = []
    # 第二行图片信息
    second_line_img = []
    for pos in position:
        if pos['y'] == -58:
            first_line_img.append(image.crop((abs(pos['x']), 58, abs(pos['x']) + 10, 166)))
        if pos['y'] == 0:
            second_line_img.append(image.crop((abs(pos['x']), 0, abs(pos['x']) + 10, 58)))
    return first_line_img, second_line_img

5.拼接处正确图片

按两行逐次拼接,使用 paste() 方法按照位置信息得到正确图片

# 拼接大图
def put_imgs_together(first_line_img, second_line_img, img_name):
    '''
    :param first_line_img: (List)第一行图片位置信息
    :param second_line_img: (List)第二行图片信息
    :return: (Image)拼接后的正确顺序的图片
    '''

    # 新建一个图片,new()第一个参数是颜色模式,第二个是图片尺寸
    image = Image.new('RGB', (260,116))
    # 初始化偏移量为0
    offset = 0
    # 拼接第一行
    for img in first_line_img:
        # past()方法进行粘贴,第一个参数是被粘对象,第二个是粘贴位置
        image.paste(img, (offset, 0))
        # 偏移量对应增加移动到下一个图片位置,size[0]表示图片宽度
        offset += img.size[0]
    # 偏移量重置为0
    x_offset = 0
    # 拼接第二行
    for img in second_line_img:
        # past()方法进行粘贴,第一个参数是被粘对象,第二个是粘贴位置
        image.paste(img, (x_offset, 58))
        # 偏移量对应增加移动到下一个图片位置,size[0]表示图片宽度
        x_offset += img.size[0]
    # 保存图片
    image.save(img_name)
    # 返回图片对象
    return image

此时,我们得到的就是位置正确的图片了

以上,第一大步 获取验证图片 就算是完成了

第二大步:获取缺口位置

1.计算缺口位置(即滑块需要滑动的距离)

# 计算滑块移动距离
def get_distance(bg_image, fullbg_image):
    '''
    :param bg_image: (Image)缺口图片
    :param fullbg_image: (Image)完整图片
    :return: (Int)缺口离滑块的距离
    '''

    # 滑块的初始位置
    distance = 57
    # 遍历像素点横坐标
    for i in range(distance, fullbg_image.size[0]):
        # 遍历像素点纵坐标
        for j in range(fullbg_image.size[1]):
            # 如果不是相同像素
            if not is_pixel_equal(fullbg_image, bg_image, i, j):
                # 返回此时横轴坐标就是滑块需要移动的距离
                return i

这其中有个is_pixel_equal()方法用于判断是否为相同像素,从而判断是不是缺口位置

其代码如下:

# 判断像素是否相同
def is_pixel_equal(bg_image, fullbg_image, x, y):
    """
    :param bg_image: (Image)缺口图片
    :param fullbg_image: (Image)完整图片
    :param x: (Int)位置x
    :param y: (Int)位置y
    :return: (Boolean)像素是否相同
    """

    # 获取缺口图片的像素点(按照RGB格式)
    bg_pixel = bg_image.load()[x, y]
    # 获取完整图片的像素点(按照RGB格式)
    fullbg_pixel = fullbg_image.load()[x, y]
    # 设置一个判定值,像素值之差超过判定值则认为该像素不相同
    threshold = 60
    # 判断像素的各个颜色之差,abs()用于取绝对值
    if (abs(bg_pixel[0] - fullbg_pixel[0] < threshold) and abs(bg_pixel[1] - fullbg_pixel[1] < threshold) and abs(bg_pixel[2] - fullbg_pixel[2] < threshold)):
        # 如果差值在判断值之内,返回是相同像素
        return True

    else:
        # 如果差值在判断值之外,返回不是相同像素
        return False

第三大步:模拟拖动

1.构造模拟人类的滑块移动轨迹:先快后慢,有对准时间

# 构造滑动轨迹
def get_trace(distance):
    '''
    :param distance: (Int)缺口离滑块的距离
    :return: (List)移动轨迹
    '''

    # 创建存放轨迹信息的列表
    trace = []
    # 设置加速的距离
    faster_distance = distance*(4/5)
    # 设置初始位置、初始速度、时间间隔
    start, v0, t = 0, 0, 0.2
    # 当尚未移动到终点时
    while start < distance:
        # 如果处于加速阶段
        if start < faster_distance:
            # 设置加速度为2
            a = 1.5
        # 如果处于减速阶段
        else:
            # 设置加速度为-3
            a = -3
        # 移动的距离公式
        move = v0 * t + 1 / 2 * a * t * t
        # 此刻速度
        v = v0 + a * t
        # 重置初速度
        v0 = v
        # 重置起点
        start += move
        # 将移动的距离加入轨迹列表
        trace.append(round(move))
    # 返回轨迹信息
    return trace

2.利用selenium拖拽滑块

# 模拟拖动
def move_to_gap(trace):
    # 得到滑块标签
    slider = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, 'gt_slider_knob')))
    # 使用click_and_hold()方法悬停在滑块上,perform()方法用于执行
    ActionChains(browser).click_and_hold(slider).perform()
    for x in trace:
        # 使用move_by_offset()方法拖动滑块,perform()方法用于执行
        ActionChains(browser).move_by_offset(xoffset=x, yoffset=0).perform()
    # 模拟人类对准时间
    sleep(0.5)
    # 释放滑块
    ActionChains(browser).release().perform()

结果展示:

程序结构图

完整代码

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver import ActionChains
from urllib.request import urlretrieve
from bs4 import BeautifulSoup
import re
from PIL import Image
from time import sleep


# 初始化
def init():
    # 定义为全局变量,方便其他模块使用
    global url, browser, username, password, wait
    # 登录界面的url
    url = 'https://passport.bilibili.com/login'
    # 实例化一个chrome浏览器
    browser = webdriver.Chrome()
    # 用户名
    username = '17863900369'
    # 密码
    password = '17863900369'
    # 设置等待超时
    wait = WebDriverWait(browser, 20)


# 登录
def login():
    # 打开登录页面
    browser.get(url)
    # 获取用户名输入框
    user = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'login-username')))
    # 获取密码输入框
    passwd = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'login-passwd')))
    # 输入用户名
    user.send_keys(username)
    # 输入密码
    passwd.send_keys(password)


# 获取图片信息
def get_image_info(img):
    '''
    :param img: (Str)想要获取的图片类型:带缺口、原始
    :return: 该图片(Image)、位置信息(List)
    '''

    # 将网页源码转化为能被解析的lxml格式
    soup = BeautifulSoup(browser.page_source, 'lxml')
    # 获取验证图片的所有组成片标签
    imgs = soup.find_all('div', {'class': 'gt_cut_'+img+'_slice'})
    # 用正则提取缺口的小图片的url,并替换后缀
    img_url = re.findall('url\(\"(.*)\"\);', imgs[0].get('style'))[0].replace('webp', 'jpg')
    # 使用urlretrieve()方法根据url下载缺口图片对象
    urlretrieve(url=img_url, filename=img+'.jpg')
    # 生成缺口图片对象
    image = Image.open(img+'.jpg')
    # 获取组成他们的小图片的位置信息
    position = get_position(imgs)
    # 返回图片对象及其位置信息
    return image, position


# 获取小图片位置
def get_position(img):
    '''
    :param img: (List)存放多个小图片的标签
    :return: (List)每个小图片的位置信息
    '''

    img_position = []
    for small_img in img:
        position = {}
        # 获取每个小图片的横坐标
        position['x'] = int(re.findall('background-position: (.*)px (.*)px;', small_img.get('style'))[0][0])
        # 获取每个小图片的纵坐标
        position['y'] = int(re.findall('background-position: (.*)px (.*)px;', small_img.get('style'))[0][1])
        img_position.append(position)
    return img_position


# 裁剪图片
def Corp(image, position):
    '''
    :param image:(Image)被裁剪的图片
    :param position: (List)该图片的位置信息
    :return: (List)存放裁剪后的每个图片信息
    '''

    # 第一行图片信息
    first_line_img = []
    # 第二行图片信息
    second_line_img = []
    for pos in position:
        if pos['y'] == -58:
            first_line_img.append(image.crop((abs(pos['x']), 58, abs(pos['x']) + 10, 166)))
        if pos['y'] == 0:
            second_line_img.append(image.crop((abs(pos['x']), 0, abs(pos['x']) + 10, 58)))
    return first_line_img, second_line_img


# 拼接大图
def put_imgs_together(first_line_img, second_line_img, img_name):
    '''
    :param first_line_img: (List)第一行图片位置信息
    :param second_line_img: (List)第二行图片信息
    :return: (Image)拼接后的正确顺序的图片
    '''

    # 新建一个图片,new()第一个参数是颜色模式,第二个是图片尺寸
    image = Image.new('RGB', (260,116))
    # 初始化偏移量为0
    offset = 0
    # 拼接第一行
    for img in first_line_img:
        # past()方法进行粘贴,第一个参数是被粘对象,第二个是粘贴位置
        image.paste(img, (offset, 0))
        # 偏移量对应增加移动到下一个图片位置,size[0]表示图片宽度
        offset += img.size[0]
    # 偏移量重置为0
    x_offset = 0
    # 拼接第二行
    for img in second_line_img:
        # past()方法进行粘贴,第一个参数是被粘对象,第二个是粘贴位置
        image.paste(img, (x_offset, 58))
        # 偏移量对应增加移动到下一个图片位置,size[0]表示图片宽度
        x_offset += img.size[0]
    # 保存图片
    image.save(img_name)
    # 返回图片对象
    return image



# 判断像素是否相同
def is_pixel_equal(bg_image, fullbg_image, x, y):
    """
    :param bg_image: (Image)缺口图片
    :param fullbg_image: (Image)完整图片
    :param x: (Int)位置x
    :param y: (Int)位置y
    :return: (Boolean)像素是否相同
    """

    # 获取缺口图片的像素点(按照RGB格式)
    bg_pixel = bg_image.load()[x, y]
    # 获取完整图片的像素点(按照RGB格式)
    fullbg_pixel = fullbg_image.load()[x, y]
    # 设置一个判定值,像素值之差超过判定值则认为该像素不相同
    threshold = 60
    # 判断像素的各个颜色之差,abs()用于取绝对值
    if (abs(bg_pixel[0] - fullbg_pixel[0] < threshold) and abs(bg_pixel[1] - fullbg_pixel[1] < threshold) and abs(bg_pixel[2] - fullbg_pixel[2] < threshold)):
        # 如果差值在判断值之内,返回是相同像素
        return True

    else:
        # 如果差值在判断值之外,返回不是相同像素
        return False


# 计算滑块移动距离
def get_distance(bg_image, fullbg_image):
    '''
    :param bg_image: (Image)缺口图片
    :param fullbg_image: (Image)完整图片
    :return: (Int)缺口离滑块的距离
    '''

    # 滑块的初始位置
    distance = 57
    # 遍历像素点横坐标
    for i in range(distance, fullbg_image.size[0]):
        # 遍历像素点纵坐标
        for j in range(fullbg_image.size[1]):
            # 如果不是相同像素
            if not is_pixel_equal(fullbg_image, bg_image, i, j):
                # 返回此时横轴坐标就是滑块需要移动的距离
                return i


# 构造滑动轨迹
def get_trace(distance):
    '''
    :param distance: (Int)缺口离滑块的距离
    :return: (List)移动轨迹
    '''

    # 创建存放轨迹信息的列表
    trace = []
    # 设置加速的距离
    faster_distance = distance*(4/5)
    # 设置初始位置、初始速度、时间间隔
    start, v0, t = 0, 0, 0.2
    # 当尚未移动到终点时
    while start < distance:
        # 如果处于加速阶段
        if start < faster_distance:
            # 设置加速度为2
            a = 1.5
        # 如果处于减速阶段
        else:
            # 设置加速度为-3
            a = -3
        # 移动的距离公式
        move = v0 * t + 1 / 2 * a * t * t
        # 此刻速度
        v = v0 + a * t
        # 重置初速度
        v0 = v
        # 重置起点
        start += move
        # 将移动的距离加入轨迹列表
        trace.append(round(move))
    # 返回轨迹信息
    return trace


# 模拟拖动
def move_to_gap(trace):
    # 得到滑块标签
    slider = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, 'gt_slider_knob')))
    # 使用click_and_hold()方法悬停在滑块上,perform()方法用于执行
    ActionChains(browser).click_and_hold(slider).perform()
    for x in trace:
        # 使用move_by_offset()方法拖动滑块,perform()方法用于执行
        ActionChains(browser).move_by_offset(xoffset=x, yoffset=0).perform()
    # 模拟人类对准时间
    sleep(0.5)
    # 释放滑块
    ActionChains(browser).release().perform()


# 主程序
def main():
    # 初始化
    init()
    # 登录
    login()
    # 获取缺口图片及其位置信息
    bg, bg_position = get_image_info('bg')
    # 获取完整图片及其位置信息
    fullbg, fullbg_position = get_image_info('fullbg')
    # 将混乱的缺口图片裁剪成小图,获取两行的位置信息
    bg_first_line_img, bg_second_line_img = Corp(bg, bg_position)
    # 将混乱的完整图片裁剪成小图,获取两行的位置信息
    fullbg_first_line_img, fullbg_second_line_img = Corp(fullbg, fullbg_position)
    # 根据两行图片信息拼接出缺口图片正确排列的图片
    bg_image = put_imgs_together(bg_first_line_img, bg_second_line_img, 'bg.jpg')
    # 根据两行图片信息拼接出完整图片正确排列的图片
    fullbg_image = put_imgs_together(fullbg_first_line_img, fullbg_second_line_img, 'fullbg.jpg')
    # 计算滑块移动距离
    distance = get_distance(bg_image, fullbg_image)
    # 计算移动轨迹
    trace = get_trace(distance-10)
    # 移动滑块
    move_to_gap(trace)
    sleep(5)



# 程序入口
if __name__ == '__main__':
    main()

github: https://github.com/JeesonZhang/pythonspider/blob/master/bilibili_crack

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