极验验证码破解

无须使用 Selenium、Webdriver 等，直接通过解密 JavaScript 参数破解。

温馨提醒，运行代码前，请：

安装 requirements.txt 中的库；
安装 Node 环境、Redis 数据库。

什么是“极验”？

或许你没听说过极验，但你很大可能使用过极验的产品。极验是首家「行为式验证」安全技术服务提供商，并以提供验证码服务而闻名。我们日常会登录一些网站，有的网站登录前需要校验验证码，而这个验证码服务很可能就是极验提供的。

示例官网

我以“XX”官网为例，来说明如何破解极验验证码。

破解思路

目前，对于这一类的滑动验证码，业界里常见的一个破解方法就是计算缺口位置，使用 Selenium 自动化测试工具，模拟人类手动拖动滑块的过程。这种方法实现较为简单，但存在着两个缺点：一是模拟滑动，容易被极验检测到我们使用的是自动化软件，从而导致滑动操作失败；二是每一次登录任务都需要驱动浏览器，登录耗时较长，这对于实时性要求较高的数据采集任务来说，几乎是不可接受的。

所以，我决定走一条比较艰难的道路：死磕 JavaScript 代码，破解每个请求中的加密参数，之后在程序中发送请求得到正确响应。 这是最直接且最高效的方式，它无需等待浏览器对页面进行渲染，只要解出加密的请求参数，发送请求获取响应即可。

我们必须知道的一个事实是，用户在浏览器中的操作，如点击验证码、拖动滑块等动作，最终都会转化为请求发送到服务端，服务端对请求参数进行合法性校验，并响应结果。

之所以说比较艰难，一是因为我并非从事前端开发工作，对于 JavaScript 代码的调用栈分析不如前端同学熟练；二是因为极验的 JavaScript 代码实在混淆得特别难懂，如何从上万行混淆的 JavaScript 代码中抽离出关键的加密代码，也是一项很大的挑战。可以毫无夸张地说，没有足够的毅力和耐心，很难实现破解。

动手破解

接下来我会大致描述整个破解流程，对于过于细节化的东西，就不在这里赘述了。

1. 请求参数分析

我以最终的登录方法作为分析入口。输入一个错误的账号密码，然后点击滑动并拖动到正确的位置。此后页面会提示“账户名或密码错误！”。观察浏览器 Network 栏，其实登录这个动作是发出了 Name 为 accLoginPC.do 这个请求。

请求的 URL 是：https://xxx.xxx/webapi/accLoginPC.do （已脱敏）。

请求参数 Form Data 有多个，包括：appId、loginName、loginPwd、geetest_challenge 等。可以看到，密码被加密成 CN-S513... 这一长段，另外还有三个以 geetest_ 开头的加密参数，分别是：

geetest_challenge: 102f7d723ad76e387ad6000f87ff91f8j3
geetest_validate: 651ecdf62cb1e940e5ea999b6af7fc10
geetest_seccode: 651ecdf62cb1e940e5ea999b6af7fc10|jordan

从参数命名上，我们能够很清晰地看出，这是极验滑动验证码的加密参数。也即是说，我们点击验证码，拖动滑块这些动作，最终转换为这三个加密参数。我们的主要工作，也在于破解这三个参数。细心的同学可能发现了，其中 geetest_validate 与 geetest_seccode 参数基本相同，只不过 geetest_seccode 多了 |jordan 的字符串后缀。那么，最主要的工作就是解出 challenge/validate 两个参数。

对于其他非极验加密参数，如 loginPwd、jtSafeKey、token 等，均属于 XX 官网自身的加密逻辑，破解难度不大，因此，文章里，我们主要聚焦于极验参数的破解。

我们再往上找，发现了 ajax.php? 这个请求，这个请求里的响应信息是一个类似 json 串的东西，里面包着 validate 参数。震惊，这不就是我们前文的 geetest_validate 参数吗？

观察其请求参数，发现是 gt、challenge、lang、w 和 callback。其中 w 加密成了一长串。

如此分析，我们逐渐捋清思路，得知每一个请求都需要解出哪些加密参数，我就不在这里花费大量篇幅做细致描述了。

之后针对这些参数名，查看 JavaScript 代码中是如何加密的，一步步...

2. 代码反混淆

我们点击 slide.xxx.js 文件，跳转到 Chrome Sources 菜单栏，查看 JavaScript 代码。

想查看 JavaScript 代码对请求参数的加密逻辑可没那么容易，极验做了大量的混淆工作，为的是提高我们的破解难度。

可以看到，代码基本不是我们凡人所能看懂的。它对代码进行了 Unicode 编码，并且加上了大量的混淆代码。这导致我们直接搜 challenge 这些关键参数名，是找不到相关代码的。

那么，我们首先将完整的 JavaScript 代码 copy 出来，先到网上找一个 Unicode 编码还原工具，对代码进行 Unicode 解码。解码之后，复制到编辑器中，搜索 challenge，发现了几个关键的参数。

此时的代码依然难以阅读，因为极验对每个关键参数都进行了混淆，混淆的逻辑就是使用类似这种 UtTS 的代码进行替换，逻辑也藏在 JavaScript 代码中，具体就不展开了。我们对其进一步还原。还原之后，代码如下：

明显感觉到代码清晰了不少，还有一个问题是：怎么还有很多这种 var xow_list = uklgT.xow 莫名其妙的代码。我们研究发现，这其实是极验加入的冗余代码，主要目的是为了混淆视听。

比如，对于这样的冗余代码：

function tPcX(e) {
  var SkB = uklgT.yaA()[0][22];
  for (; SkB !== uklgT.yaA()[16][19]; ) {
    switch (SkB) {
      case uklgT.yaA()[0][22]:
        var t = this;
        var r = e["DxJq"];
        SkB = uklgT.yaA()[0][21];
        break;
      case uklgT.yaA()[16][21]:
        r["height"] = r["width"] = 0;
        t["vjyG"] = r["getContext"]("2d");
        SkB = uklgT.yaA()[4][20];
        break;
      case uklgT.yaA()[4][20]:
        t["wOTb"] = t["xmDd"] = t["yZRm"] = t["AZ_O"] = 0;
        t["BnKG"] = r;
        SkB = uklgT.yaA()[4][19];
        break;
    }
  }
}

我们还原之后，就变成了以下精简且易读的代码：

function tPcX(e) {
  var t = this;
  var r = e["DxJq"];
  r["height"] = r["width"] = 0;
  t["vjyG"] = r["getContext"]("2d");
  t["wOTb"] = t["xmDd"] = t["yZRm"] = t["AZ_O"] = 0;
  t["BnKG"] = r;
}

通过对多个 JavaScript 文件，如 slide.js/fullpage.js 等进行反混淆，我们对 JavaScript 的调用逻辑清晰了很多。

3. 代码解绑定

完成了代码反混淆，还有一个重要的工作，就是如何从 JavaScript 代码中抽离出关键的 JavaScript 代码，这些代码就是请求参数的加密逻辑。我将此过程称为“代码解绑定”。

这个过程并不需要什么技巧，需要的只是耐心，耐心，耐心。跟着 Chrome 浏览器，打断点分析请求的入口与出口，一步步将关键代码剥离出来。

比如，我们需要解出参数 a，那么就抽离出加密参数 a 的代码，封装成一个 get_a() 的函数。

封装了几个需要的 JavaScript 函数，我们可以在 Python 程序中，使用 PyExecJS 库，方便地执行 JavaScript 代码拿到加密参数。以下为一些示例代码：

def get_js_object(js_file_path):
    """获取js可执行对象"""
    with open(os.path.dirname(__file__) + js_file_path, encoding='GBK') as f:
        js_file = f.read()
        return execjs.compile(js_file)


pwd_encrypt_js = get_js_object(pwd_encrypt_js_path)
full_page_t1_js = get_js_object(full_page_t1_js_path)
full_page_w1_js = get_js_object(full_page_w1_js_path)
full_page_w2_js = get_js_object(full_page_w2_js_path)
u_js = get_js_object(u_js_path)
slide_u_js = get_js_object(slide_u_js_path)
slide_a_js = get_js_object(slide_a_js_path)


def get_encrypt_pwd(pwd):
    """获取加密后的密码"""
    return pwd_encrypt_js.call('pwdEncrypt', pwd)


def get_full_page_t1(s):
    """获取fullpage的t1参数"""
    return full_page_t1_js.call('get_t', s)


def get_full_page_w1(gt, challenge, s):
    """获取fullpage的w1参数"""
    t = get_full_page_t1(s)
    return full_page_w1_js.call('get_w', gt, challenge, s, t)


def get_full_page_w2(gt, challenge, s):
    """获取fullpage的w2参数"""
    return full_page_w2_js.call('get_w', gt, challenge, s)


def get_slide_w(gt, challenge, s, offset, track):
    """获取slide的w参数"""
    u = {
        'lang': 'zh-cn',
        'userresponse': u_js.call('getUserResponse', offset - 1, challenge),
        'passtime': track[-1][-1],
        'imgload': random.randint(110, 180),
        'a': u_js.call("mouse_encrypt", track),
        'ep': {"v": "1.2", "f": u_js.call("lmWn", gt + challenge)},
        'rp': u_js.call("lmWn", gt + challenge[0:32] + str(track[-1][-1]))
    }
    u = slide_u_js.call('_encrypt', u, s)
    a = slide_a_js.call('get_a', s)
    return u + a

4. 滑动轨迹采集

代码解绑定之后，还没完，你可以看到，上面的 get_slide_w() 函数中，有偏移量 offset 和 track 轨迹。需要我们要拿到验证码带缺口和不带缺口的图片，对比像素之后才能计算出 offset。

而对于验证码，还需要做些处理，因为我们通过 URL 拿到的两张验证码图片，都是被打乱的。需要根据极验的 JavaScript 代码，对两张打乱的图片进行还原。具体的还原逻辑就不在此赘述了。

而对于滑动轨迹，若使用自动化工具模拟人类拖动滑块，容易被识别为机器行为而导致滑动失败。本项目里，我们采用人为手动拖动验证码的方式（人为拖动，是正常的行为），收集一批轨迹，构成轨迹库。之后，只要算出滑动验证码缺口的偏移量，从轨迹库中找到与偏移量相近的轨迹即可。虽然有一定的错误率，比如，轨迹库不够丰富而导致取不到偏移量对应的轨迹，但是我们可以在接下来的程序里，采用一种特殊的方式对其进行优化，可以保证每次登录 100% 成功。

5. 小结

以上便是整个极验破解的过程，再简单总结一下：

请求参数分析
代码反混淆
代码解绑定
滑动轨迹采集

其中，还包括验证码图片的还原，图片缺口的计算等等。

特殊的优化方式是什么？

上文还提到一种特殊的优化方式，其实就是极验 Session 验证码池的设计。我们通过测试发现，并非需要在每个登录任务来的时候，再去解密参数，进而滑动验证码。我们其实可以预先滑动好验证码（其实就是发请求），然后把得到成功响应的 Session 存起来，放在一个池子中。这样做的好处主要有 2 点：

提高登录效率，缩减耗时；
提高数据采集程序的健壮性。

当有登录任务过来的时候，我们从池子中取出一个极验 Session，加上登录任务中的用户名/密码(按照 XX 官网，密码还需做加密)直接去登录，是不是既简单又高效呢？

验证码池子的设计就很重要了，考虑一个问题：验证码池子如何实现自动更新与过期删除？之所以要考虑这个问题，是因为滑动验证码并非长期有效，已经无效的验证码不应该堆积在池子上，否则会极大地浪费存储空间。我们希望实现的效果是：

每一次都从池子中拿出最新请求到的一个验证码（这样可以 100% 保证验证码有效）；
可以定期清除池子中一批比较旧的验证码。

基于以上分析，我采用 Redis Sorted Sets （以下简称 zset）这种数据类型来存储极验 Session。zset 是一个有序的集合，在请求到验证码并存储到池子的时候，可以使用当前时间戳作为元素的 score，zset 会根据 score 对插入元素进行排序。好处就是：我们可以方便地使用 zrevrange 命令获取到最新的一个验证码 session，同时我们又可以使用 zremrangebyscore 移除某个时间范围内的验证码，从而达到自动过期删除的目的。

代码见 geetest_session.py

运行日志如下：

2020-04-01 15:38:57 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/bg/0acfd4d64.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/1e6ca4d3f.jpg
2020-04-01 15:39:00 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:00 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:01 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:01 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '49bf36f101312f382b66670af7a6061f', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:03 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/61ffa98e8/bg/8627cc65f.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/61ffa98e8/61ffa98e8.jpg
2020-04-01 15:39:04 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '2241ffcb990425fd1f4d93a06dd1ffb1', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:05 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '8f6168ebdfd8561d6f14d2d8973dcaa3', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:05 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '9926b4297f6ed6df614e68dafafa58e6', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:06 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/d49a453dc/bg/fc62c5927.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/d49a453dc/d49a453dc.jpg
2020-04-01 15:39:06 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:06 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/cac640dea/bg/ec34f0e13.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/cac640dea/cac640dea.jpg
2020-04-01 15:39:06 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/ebc5e54b4/bg/ca96d4224.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/ebc5e54b4/ebc5e54b4.jpg
2020-04-01 15:39:11 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:11 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:11 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '61556a44d32a9786b61ab8afbea3989b', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:11 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:12 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/cd0bbb6fe/bg/2f991caf7.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/cd0bbb6fe/cd0bbb6fe.jpg
2020-04-01 15:39:15 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '0df340035700753080348c13eadacbd4', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:15 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:15 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '5c192a8d548da735c393fce93df17b00', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:15 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '9389c0cefacfca69e39ab2aee20b4fda', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:17 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/bg/2a98c1588.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/1e6ca4d3f.jpg
2020-04-01 15:39:17 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/bg/5283e2318.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/1e6ca4d3f.jpg
2020-04-01 15:39:17 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/9264fff13/bg/2e0bb3330.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/9264fff13/9264fff13.jpg
2020-04-01 15:39:20 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '9e532863e31fc59138438fba5d19b6ea', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:21 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:22 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:22 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:22 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/bg/b0dbbc9c5.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/1e6ca4d3f.jpg
2020-04-01 15:39:25 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:26 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '2e5da172682aade75ac8482b74a7a074', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:26 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '280aaee468f6e344c72e2e4408062405', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:27 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '9d5e8bfe23eeec059dd79d890c83d6d7', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:28 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/61ffa98e8/bg/285b1330f.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/61ffa98e8/61ffa98e8.jpg
2020-04-01 15:39:28 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/e840d69cc/bg/6c86e0ad3.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/e840d69cc/e840d69cc.jpg
2020-04-01 15:39:28 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/e44c02efd/bg/de65f3a21.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/e44c02efd/e44c02efd.jpg
2020-04-01 15:39:30 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': 'd6062fc656baa01571ee5245831e4496', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:32 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.TRACK_ERR
2020-04-01 15:39:32 geetest_session.py [line:167] ERROR: 获取极验session请求出错
2020-04-01 15:39:32 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:32 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/bg/90861c73f.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/1e6ca4d3f/1e6ca4d3f.jpg
2020-04-01 15:39:33 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:35 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:36 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '0b0ac922cf5fe2d5b9060dd423dc4e23', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:36 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': '9c2c6c18f9adbb8db92b3ecc644f2f9e', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:37 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': 'ac1a20b54708caf252eb28a236da7ce8', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:38 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/cd0bbb6fe/bg/723c2109a.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/cd0bbb6fe/cd0bbb6fe.jpg
2020-04-01 15:39:39 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/e44c02efd/bg/f95abf82a.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/e44c02efd/e44c02efd.jpg
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2020-04-01 15:39:40 geetest_session.py [line:46] INFO: gt/challenge请求结果：{'challenge': 'b0366c16750ccaef2366d07806e643ca', 'gt': '29414567350546096e14bb2bc6319ae1', 'success': 1}
2020-04-01 15:39:43 geetest_session.py [line:116] INFO: 滑动验证码图片,bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/e840d69cc/bg/a310a9fa0.jpg, full_bg_url:https://captcha-static.pingan.com/pictures/gt/e840d69cc/e840d69cc.jpg
2020-04-01 15:39:43 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
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2020-04-01 15:39:44 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS
2020-04-01 15:39:46 geetest_session.py [line:154] INFO: 获取极验session结果：Resp.SUCCESS

以上，全篇完！

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