Puppeteer PK 滑动验证码

雨点打透心脏的1/2处 2022-02-02 15:55 403阅读 0赞

当我们把 WebDriver 和 Puppeteer 放在一起的时候，还是有必要说明一下这二者的区别。

WebDriver 标准2，可以远程的操控目标浏览器。标准是语言无关、平台无关的。

有一种叫 Selenium 的框架，实现了 WebDriver 协议。Selenium 通过各种浏览器的 driver 来驱动相应的浏览器，可以支持 Python、Java、C\#、JavaScript 等语言的编程，同时还可以通过 Selenium Server 实现集群测试。

Puppeteer 是 Google 出品的NodeJS包。使用Node脚本通过 DevTools Protocol 协议，直接对Chrome浏览器进行操作。由于有 Chrome 官方的背景，Puppeteer 和 Chrome 浏览器配合得异常完美。由于几乎直接操作浏览器，也使得操作的效率高于 Selenium。Puppeteer 官方给出了下面这张图，表述了 Puppeteer 中各个部分的关系。

![1556611380641887.jpg][]

随着 Puppeteer 项目的发展，Puppeteer 也正在向着跨浏览器方向发展。比如Puppeteer-firefox3，目前正在实验阶段。对于使用其他语言操控Puppeteer，官方暂时没有计划4，不过对于python，有一个非官方的实现pypuppeteer5。

因此，就目前的技术体系来看，如果需要多语言、带集群支持、多浏览器支持，请选择 Selenium；如果需要更快速的执行、更易上手的API，或者无需考虑多浏览器，请考虑 Puppeteer。

### 分析滑动验证码 ###

验证码之所以存在，其实就是要区别出“人”和“机器”。特别的，对于滑动验证码，需要根据滑动的动作判断出操作者是人与否。这显然是与自动化测试是矛盾的。因此解决这个问题的关键点在于两点：

1.  准确地识别出验证码需要滑到的位置。
2.  以符合人类规律的形式把滑块滑到正确的位置

《震惊……》一文中给出了一种方法，这里我们给出基于 Puppeteer 的一种可行做法。

笔者这里把识别过程分为三步：

1.  识别拖动终点地址
2.  拖动
3.  验证结果并区别对待

在这之前，我们先用 Puppeteer 把目标页面打开

>      
> 
> const URL = "http://www.geetest.com/type/"
> 
>  
> 
> let browser
> 
>  
> 
> const init = async () => \{
> 
>     if (browser) \{
> 
>         return;
> 
>     \}
> 
>  
> 
>     browser = await puppeteer.launch(\{
> 
>         "headless": false,
> 
>         "args": \["--start-fullscreen"\]
> 
>     \});
> 
> \}
> 
>  
> 
> const configPage = async (page) => \{
> 
>     await page.setViewport(\{ width: 1280, height: 1040 \});
> 
> \}
> 
>  
> 
> const toRightPage = async (page) => \{
> 
>     await page.goto(URL)
> 
>  
> 
>     await page.evaluate(\_ => \{
> 
>         let rect = document.querySelector(".products-content")
> 
>             .getBoundingClientRect()
> 
>         window.scrollTo(0, rect.top - 30)
> 
>     \})
> 
>  
> 
>     await page.waitFor(1000)
> 
>  
> 
>     await page.click(".products-content li:nth-child(2)")
> 
> \}
> 
>  
> 
> ~(async (page) => \{
> 
>     await configPage(page)
> 
>     await toRightPage(page)
> 
> \})()

Puppeteer 的大多数方法都是异步的，为了代码更加易读，官方建议更多使用 await/async 来操作。上面这一段代码的含义是：使用 Puppeteer 打开页面，全屏化，打开相应的TAB。并滚动至相应的位置。

如果无需看到跳出的 Chrome，可以把 "headless": false 改为 true。就更像一个命令行程序了。当然在这个例子里我们还是要看到浏览器执行效果的。

为了看到浏览器元素结构，可以在调试时候，打开devtools。方法是在lanch方法中设置 devtools: true。

识别拖动终点地址

首先要做到的是，识别拖动终点的位置。通过分析页面看到，拖动目标是一个黑色的缺口。这个缺口实际上是勾画在一个 canvas.geetest\_canvas\_bg 元素上。

![1556611380511082.jpg][]

为了识别出缺口的初始位置，我们需要得到一张没有缺口的图像。实际上，这张图片位于另一个canvas元素 canvas.geetest\_canvas\_fullbg 上。

理论上，Puppeteer 可以进行对页面、元素等进行截图。然后分析图片的色彩数据。这时候，因为 canvas.geetest\_canvas\_fullbg 本身处于不可见状态，需要调用脚本将其变为可见，然后也可以得到它：

![1556611381266068.jpg][]

不过，今时今地我们来偷个懒。因为页面上的元素就是 canvas，而 canvas 本身就有 getImageData 方法。特别懒的笔者决定直接从页面的canvas吐出数据。这里，我们可以把方法封装起来，然后通过 Puppeteer 提供的注入方法，把这个方法直接注入到页面里。

>      
> 
> const injectedScript = \`
> 
>     const getCanvasValue = (selector) => \{
> 
>         let canvas = document.querySelector(selector)
> 
>  
> 
>         let ctx = canvas.getContext('2d')
> 
>         let \[width, height\] = \[canvas.width, canvas.height\]
> 
>  
> 
>         let rets = \[...Array(height)\].map(\_ => \[...Array(width)\].map(\_ => 0))
> 
>         for (let i = 0; i < height; ++i) \{
> 
>             for (let j = 0; j < width; ++j) \{
> 
>                 rets\[i\]\[j\] = Object.values(ctx.getImageData(j,i,1,1).data)
> 
>             \}
> 
>         \}
> 
>  
> 
>         return rets
> 
>     \}
> 
> \`

此时调用Puppeteer提供的注入方法 addScriptTag 就可以在上下文中加入这个方法。

>     await page.addScriptTag({content: injectedScript})

当然这依然是异步方法。后面我们就可以在页面中通过调用注入的 getCanvasValue 方法来获取所选canvas的颜色值了。

这当然是投机取巧的办法，如果目标对象不是canvas，就只好老老实实的截图获取，同时，对于不可见的元素，也可以通过 addScriptTag 的方法，注入 JavaScript 以改变可见性，以便正确地截图。

仔细观察原图和带缺口的图，发现只要取得两个图片像素值的差集，最左边的坐标就是拖动目的地。这里，带缺口的图上面有一个浅色的干扰图。可以在对比“相等”时候，增加一些阀值，定义“相等”为容许有一定范围内的差异。

>      
> 
> const THRESHOLD = 70
> 
>  
> 
> const \_equals = (a, b) => \{
> 
>     if (a.length !== b.length) \{
> 
>         return false
> 
>     \}
> 
>  
> 
>     for (let i = 0; i < a.length; ++i) \{
> 
>         let delta = Math.abs(a\[i\] - b\[i\])
> 
>  
> 
>         if (delta > THRESHOLD) \{
> 
>             return false
> 
>         \}
> 
>     \}
> 
>     return true
> 
> \}
> 
>  
> 
> const \_differentSet = (a1, a2) => \{
> 
>     let rets = \[\]
> 
>  
> 
>     a1.forEach((el, y) => \{
> 
>         el.forEach((el2, x) => \{
> 
>             if (!\_equals(el2, a2\[y\]\[x\])) \{
> 
>                 rets.push(\{
> 
>                     x,
> 
>                     y,
> 
>                     v: el2,
> 
>                     v2: a2\[y\]\[x\]
> 
>                 \})
> 
>             \}
> 
>         \})
> 
>     \})
> 
>  
> 
>     return rets
> 
> \}

这时，取得差集的x最小值即可。

>      
> 
> const \_getLeftest = (array) => \{
> 
>     return array.sort((a, b) => \{
> 
>         if (a.x < b.x) \{
> 
>             return -1
> 
>         \}
> 
>  
> 
>         else if (a.x == b.x) \{
> 
>             if (a.y <= b.y) \{
> 
>                 return -1
> 
>             \}
> 
>             return 1
> 
>         \}
> 
>  
> 
>         return 1
> 
>     \}).shift()
> 
> \}

终点有了，起点即为0，因为我们拖动的对象为：.geetest\_slider\_button。这个圆钮始终位于左侧起始位置。

![1556611381856186.jpg][]

因此，识别任务完成：从0拖动到识别出的目标点的横坐标。

拖动

Puppeteer不直接提供drag方法。不过提供了对mouse的控制方法。可以通过调用mouse的方法，模拟拖动。同时由于boundingBox方法获取的是圆钮左上角的坐标，需要适当的往内部移几个像素，否则鼠标“抓”不到圆钮。

>      
> 
> let slider = await page.waitFor(".geetest\_slider\_button")
> 
> let sliderInfo = await slider.boundingBox()
> 
>  
> 
> let m = page.mouse
> 
>  
> 
> await m.move(sliderInfo.x + 5, sliderInfo.y + 6)
> 
> await m.down()
> 
>  
> 
> // 假装我是拖动代码
> 
>  
> 
> await m.up()

下面需要模拟拖动。

这里可以随机分段，也可以模拟匀加速直线运动。但需要注意，一定不要使用匀速运动，并且速度不要太快，时间要稍长一些。

以模拟匀加速直线运动为例，

匀加速直线运动的公式为:S = v0t + 1/2\*a\*t\*t其中，S为位移，v0为初速度，t为时间，a为加速度。因为我们的初速度为0，上式可以简化为：S = 1/2\*a\*t\*t。

我们不需要真的用 setInterval 来解决，可以用 generator 来模拟每次调用，并假设每次调用都过了0.2秒，这样可以把每次位移的距离一次性算出来。

>      
> 
> let \_moveTrace = function\* (dis)\{
> 
>     let trace = \[\]
> 
>     let t0 = 0.2
> 
>     let curr = 0
> 
>     let step = 0
> 
>     let a = 0.8
> 
>  
> 
>     while (curr < dis) \{
> 
>         let t = t0 \* (++step)
> 
>         curr = parseFloat((1 / 2 \* a \* t \* t).toFixed(2))
> 
>         trace.push(curr)
> 
>     \}
> 
>  
> 
>     for (let i = 0; i < trace.length; ++i) \{
> 
>         yield trace\[i\]
> 
>     \}
> 
> \}

使用时候，我们用generator的方式调用之，使用for...of，当generator结束返回，for...of也自动中止了。同时，为了真实性，可以做一些对y的随机指定（实际y是不会动的）。横坐标x也可以做一些超过再退回的扰动设置。

>      
> 
> let gen = \_moveTrace(dest.x)
> 
>  
> 
> for (let ret of gen) \{
> 
>     await m.move(sliderInfo.x + ret, sliderInfo.y + 6 + \_getY(-5, 40))
> 
> \}
> 
>  
> 
> await m.move(sliderInfo.x + dest.x, sliderInfo.y + 6 + \_getY(-5, 40))

此时，拖动的任务基本完成。

验证结果并区别对待

由于这些测试可能会有一定程度的误差，也会造成一些失败率。为了真正“自动”起来，需要对识别和拖动结果作出一些判断，对于错误的，重新启动测试。对于多次犯错的，重新刷新页面。

>     let isSuccess = await page.evaluate(_ => {
>         if (!!document.querySelector(".geetest_success_animate")) {
>             return true
>         }
>         return false
>     })

好了，Puppeteer 这个任务的细节基本完成。

保存, 执行。

![1556611382686445.gif][]

[1556611380641887.jpg]: https://www.itcodemonkey.com/data/upload/portal/20190430/1556611380641887.jpg
[1556611380511082.jpg]: https://www.itcodemonkey.com/data/upload/portal/20190430/1556611380511082.jpg
[1556611381266068.jpg]: https://www.itcodemonkey.com/data/upload/portal/20190430/1556611381266068.jpg
[1556611381856186.jpg]: https://www.itcodemonkey.com/data/upload/portal/20190430/1556611381856186.jpg
[1556611382686445.gif]: https://www.itcodemonkey.com/data/upload/portal/20190430/1556611382686445.gif