小学生万万没想到,做个加减乘除的口算练习题,都能被大学生、博士生、甚至是程序员大佬们暴打!
最近这款拥有 PK 功能的《小猿口算》App 火了,谁能想到,本来一个很简单的小学生答题 PK,竟然演变为了第四次忍界大战!
刚开始还是小学生友好 PK,后面突然涌入一波大学生来踢馆,被网友称为 “大学生炸鱼”;随着战况愈演愈烈,硕士生和博士生也加入了战场,直接把小学生学习软件玩成了电子竞技游戏,谁说大一就不是一年级了?这很符合当代大学生的精神状态。
然而,突然一股神秘力量出现,是程序员带着科技加入战场! 自动答题一秒一道 ,让小学生彻底放弃,家长们也无可奈何,只能在 APP 下控诉严查外挂。
此时很多人还没有意识到,小学生口算 PK,已经演变为各大高校和程序员之间的算法学术交流竞赛!
各路大神连夜改进算法,排行榜上的数据也是越发离谱,甚至卷到了 0.1 秒一道题!
算法的演示效果,可以看我发的 B 站视频。
接口也是口,算法也是算,这话没毛病。
这时,官方不得不出手来保护小学生了,战况演变为官方和广大程序员的博弈。短短几天,GitHub 上开源的口算脚本就有好几页,程序员大神们还找到了多种秒速答题的方案。
官方刚搞了加密,程序员网友马上就成功解密,以至于 网传 官方不得不高价招募反爬算法工程师,我建议直接把这些开源大佬招进去算了。
实现方法
事情经过就是这样,我相信朋友们也很好奇秒答题目背后的实现原理吧,这里我以 GitHub 排名最高的几个脚本项目为例,分享 4 种实现方法。当然,为了给小学生更好的学习体验,这里我就不演示具体的操作方法了,反正很快也会被官方打压下去。
方法 1、OCR 识别 + 模拟操作
首先使用模拟器在电脑上运行 App,运用 Python 读取界面上特定位置的题目,然后运用 OCR 识别技术将题目图片识别为文本并输入给算法程序来答题,最后利用 Python 的 pyautogui 库来模拟人工点击和输入答案。
这种方法比较好理解,应用范围也最广,但缺点是识别效果有限,如果题目复杂一些,准确度就不好保证了。
详见开源仓库:github.com/ChaosJulien…
方法 2、抓包获取题目和答案
通过 Python 脚本抓取 App 的网络请求包,从中获取题目和答案,然后通过 ADB(Android Debug Bridge)模拟滑动操作来自动填写答案。然而,随着官方升级接口并加密数据,这种方法已经失效。
详见开源仓库:github.com/cr4n5/XiaoY…
方法 3、抓包 + 修改答案
这个方法非常暴力!首先通过抓包工具拦截口算 App 获取题目数据和答案的网络请求,然后修改请求体中的答案全部为 “1”,这样就可以通过 ADB 模拟操作,每次都输入 1 就能快速完成答题。 根据测试可以达到接近 0 秒的答题时间!
但是这个方法只对练习场有效,估计是练习场的答题逻辑比较简单,且没有像 PK 场那样的复杂校验。
详见开源仓库:github.com/cr4n5/XiaoY…
方法 4、修改 PK 场的 JavaScript 文件
这种方法就更暴力了!在 PK 场模式下,修改 App 内部的 JavaScript 文件来更改答题逻辑。通过分析 JavaScript 响应中的 isRight
函数,找到用于判定答案正确与否的逻辑,然后将其替换为 true,强制所有答案都判定为正确,然后疯狂点点点就行了。
详见开源仓库:github.com/cr4n5/XiaoY…
能这么做是因为 App 在开发时采用了混合 App 架构,一些功能是使用 WebView 来加载网页内容的。而且由于 PK 场答题逻辑是在前端进行验证,而非所有请求都发送到服务器进行校验,才能通过直接修改前端 JS 文件绕过题目验证。
官方反制
官方为了保护小学生学习的体验,也是煞费苦心。
首先加强了用户身份验证和管理,防止大学生炸鱼小学生;并且为了照顾大学生朋友,还开了个 “巅峰对决” 模式,让俺们也可以同实力竞技 PK。
我建议再增加一个程序员模式,也给爱玩算法的程序员一个竞技机会。
其实从技术的角度,要打击上述的答题脚本,并不难。比如检测 App 运行环境,发现是模拟器就限制答题;通过改变题目的显示方式来对抗 OCR 识别;通过随机展示部分 UI, 让脚本无法轻易通过硬编码的坐标点击正确的答案;还可以通过分析用户的答题速度和操作模式来识别脚本,比如答题速度快于 0.1 秒的用户,显然已经超越了人类的极限。
0.0 秒的这位朋友,是不是有点过分(强大)了?
但最关键的一点是,目前 App 的判题逻辑是在前端负责处理的,意味着题目答案的验证可以在本地进行,而不必与服务器通信,这就给了攻击者修改前端文件的机会。虽然官方通过接口加密和行为分析等手段加强了防御,但治标不治本,还是将判题逻辑转移到服务端,会更可靠。
当然,业务流程改起来哪有那么快呢?
不过现在的局面也不错,大学生朋友快乐了,程序员玩爽了,口算 App 流量赢麻了,可谓是皆大欢喜!
等等,好像有哪里不对。。。别再欺负我们的小学生啦!