作者：Hahn， 腾讯高级UI工程师
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WeTest 导读
张小龙：这个游戏发布以后，其实它的效果有点超出我们的预期，我们自己开玩笑说，这个游戏突然变成了有史以来可能用户规模最大的一个游戏，因为它的DAU大概到了1点几亿，但同时出现了很多外挂，我没有想到这么小的一款游戏也会有那么多外挂，我朋友圈的朋友也打出了特别高的分，但是我相信不是他自己打出来的。
1 月 15 日微信在广州召开 2018 年的微信公开课 Pro，张小龙不仅当场玩了一把跳一跳游戏并取得了900多的高分，还特别提到了跳一跳小游戏的外挂：
在跳一跳这样一个小的游戏里面，如果一个用户看到里面有一堆外挂得了很高的分，对其他一些每天在练习，试图把自己的水平提高，而打一个高分的人就很不公平，他可能就没有动力继续去练习，继续超越自己个人的最高分数。所以这样一个行为，外挂行为其实会破坏整个系统的规则，并且让规则立即变得失效。
所以，我们这个小游戏发布以后，我们就开始花了很多很多时间来打击外挂。
本着钻研技术的学习态度，我对目前几款比较火的外挂进行了源码分析，总结出了它们的一些破解思路，其实这些作者都并非恶意，作为一个程序员，还有什么比用技术挑战规则，突破极限要有成就感呢？
一、梳理
跳一跳的游戏可以细分为两步骤：距离判断 + 按压模拟，这两步都有下面这些解决方案：
1、距离判断：
● 简单方案：像素点判断
● 进阶方案：OpenCV 图像分析
2、按压模拟：
● 简单方案：adb/wda 指令
● 进阶方案：机械臂模拟手指点击（原创）
下面逐一介绍这里的实现方法，非常有意思。
二、距离判断
1. 像素点判断
该方法采用自目前最火的跳一跳小游戏「辅助程序」：wechat_jump_game。
如上图所示，我们先定义了「棋子」和「棋盘」，需要找到的两个目标点用橙色点标注，首先针对棋子的目标点的判断，可以这么做：
相关代码：
而针对棋盘中心点的确认的思路则是这样的：
当然还有一些其他方法来尽量缩小棋盘中心点的检测区域，这里简单介绍下：
当然，如果恰好跳到中心点，下一个棋盘中间会有白色点，则可以直接匹配中心点的色值，得到棋盘中心点，这种情况基本百发百中：
相关代码：
但棋盘种类比较多，形状也各异，而且棋盘表面并非纯色，还有其他颜色，所以即使像素判断的代码里增加了很多特殊 case，依旧不能做到非常完美：
总结一下，目前这个方案基本没有太大问题，但如果跳一跳游戏把背景改成了非线性渐变，或随机飘落一些物体，或棋盘表面更加复杂，那这里的算法就基本不可用了。
2. OpenCV 图像分析
基于像素点的判断低效而且不够健壮，而利用 OpenCV 计算机视觉库则可以从图像分析层面进一步简化判断逻辑提升效率，首先采用该方法的跳一跳小游戏「辅助程序」来自 wechat_jump_jump。它是这么得到棋子的位置的：
相关代码：
接下来找棋盘的中心点，假如下一个棋盘存在白色的示意点，同样采用上面的模板匹配方法进行匹配，若匹配不上（匹配值小于某阈值，也许下个棋盘本身就是白色，所以灰度图分辨不出），则采用第二种方案：
这里是否准确的精髓就在于高斯滤波去除图像噪音的临界点以及 Canny 函数中阈值的设定，需要不断调整参数到最优状态。
相关代码：
三、按压模拟
1. adb/wda 指令
这两个分别是针对 Android 和 iOS 的命令行工具，可以将手机和电脑连接起来，并通过命令行发送指令，指令中就包含了屏幕的截图和按压模拟。不过 iOS 配置起来稍微麻烦一点，具体操作指引可以参考 这里。其核心的命令有：
当然，如果嫌配置麻烦，还可以通过 Android 的 AirDrop App 或 iOS 的 QuickTime 把手机屏幕投到电脑中，然后通过 Python 的 Pillow 库来截取投屏的内容，再做进一步的图像识别工作。
还有一点值得一提，按压时间这部分还是有优化的空间，前面提到了跳跃距离和按压时间基本是线性关系，但越到后面可以越发现，距离并非和按压时间绝对成线性比例，因为游戏本身不是一个纯 2D 的平面场景（2.5D），所以我们测量到的直线距离在 2.5D 场景中是有变化的，虽然影响不大，但在游戏后期棋盘越来越小，距离越来越大时，容易凸现出问题来，所以关于距离的计算有几种不同的解决：
拟合函数的细节可以参考：
1）https://github.com/metowolf/JumpJumpHelper
2）https://github.com/wangshub/wechat_jump_game/issues/744
3）https://github.com/wangshub/wechat_jump_game/pull/841
2. 机械臂模拟手指点击
本着学术探究的态度，结合之前折腾开源硬件的经历，所以也斗胆想给跳一跳小游戏增加一点动手环节，把触摸模拟这一操作通过机械臂来物理完成，于是在万能淘宝里淘了一个一百多快钱的机械臂和部分配件，自己编写了控制代码，把按压时间传输作为机械臂按下的停留时间，想法确定后便开始购置物品：
到货后折腾一两个晚上，最后成功搭建好了，大家看看效果（电容笔偶尔还是会触碰不良）
视频链接：https://v.qq.com/x/page/s0532...
四、最后
反对一切使用外挂行为！
反对一切使用外挂行为！
反对一切使用外挂行为！
通过对外挂程序源码的研读，学习到了非常多创新的思维，这也算是外挂留给代码世界的果实。
关于腾讯WeTest手游安全测试团队
腾讯WeTest手游安全测试团队从2011年初开始对手游安全领域进行探索和技术积累，旨在通过提前发现游戏版本的安全漏洞，预警风险，打造出业界领先的手游安全测试技术方案，在工具上已经支持所有腾讯在研和运营的手游项目。团队通过使用与正式服同样的游戏客户端和服务器，模拟外挂工作室制作外挂的过程，依靠自身的技术积累来提高专业程度，持续保持漏洞的发现率。
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