揭密微信《跳一跳》小游戏那些外挂

Gad 2018-02-02

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：

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：