Android按鍵精靈 觸摸精靈 觸動精靈等軟件模擬屏幕點擊的基本原理

有很多游戲玩家會用到按鍵精靈類軟件，通過定制腳本來完成任務(wù)
也有很多人惡意作弊，通過定時腳本多線程觸發(fā)第一時間搶到禮包 紅包
有不少公司利用按鍵精靈自動化操作來完成各種商業(yè)目的
也有很多公司為了防住按鍵精靈等軟件苦思各種對策
等等

這篇文章的目的：純討論技術(shù)，不涉及灰色黑色產(chǎn)業(yè)，特此申明。

有哪一些方式可以實現(xiàn)？

  1. Instrumentation? 需要系統(tǒng)簽名，這就明你只能自行編譯android系統(tǒng)。并且只能在你點擊軟件處于前臺的時候才能處理，切換到別的app成為后臺后就無法處理了。

  2. IWindowManager？ IWindowManager里面的模擬按鍵和觸摸事件的api,這類方法在很早版本就被google屏蔽了，想嘗試通過反射繞過java的權(quán)限限制非常麻煩，而且很可能最后又被系統(tǒng)權(quán)限給攔住了。

  3. 按鍵精靈類軟件。它們都是在root環(huán)境下使用的，不需要系統(tǒng)簽名，不需要運行在前臺，完美滿足通過代碼來模擬點擊的行為。

按鍵精靈的觸摸原理分析

Android的touch系統(tǒng)架構(gòu)簡圖（省略了一些過程，包括windowManagerService的一些過程，有興趣同學(xué)可以查看相關(guān)實現(xiàn)）



觀察整個Android的touch分發(fā)流程，在最開始的時候，用戶觸摸屏幕，對/dev/input/event寫入信號量。Android系統(tǒng)循環(huán)讀取里面的輸出，在進(jìn)行向下分發(fā)。那么我們站在黑客的角度思考下，按鍵精靈類軟件是root過的，最好的方式就是自定義linux的觸摸事件，不斷發(fā)送到/dev/input/event,從而順理成章的模擬了android系統(tǒng)的點擊行為。

Linux命令 getevent sendevent 備好一臺root過的android手機(jī)

一、getevent

1 在adb shell下面輸入 getevent后，我們就能看到設(shè)備輸入的硬件信息

dwlovehcy@bogon:~/OpenSource$ adb devices
List of devices attached
192.168.82.226:5555 device
dwlovehcy@bogon:~/OpenSource$ adb shell
shell@OnePlus2:/ $ getevent
add device 1: /dev/input/event8
  name:     "msm8994-tomtom-mtp-snd-card Headset Jack"
add device 2: /dev/input/event7
  name:     "msm8994-tomtom-mtp-snd-card Button Jack"
add device 3: /dev/input/event4
  name:     "qpnp_pon"
add device 4: /dev/input/event2
  name:     "STM VL6180 proximity sensor"
could not get driver version for /dev/input/mouse1, Not a typewriter
add device 5: /dev/input/event1
  name:     "fpc1020tp"
could not get driver version for /dev/input/mouse0, Not a typewriter
add device 6: /dev/input/event0
  name:     "fpc1020"
could not get driver version for /dev/input/mice, Not a typewriter
add device 7: /dev/input/event6
  name:     "gpio-keys"
add device 8: /dev/input/event3
  name:     "synaptics,s1302"
add device 9: /dev/input/event5
  name:     "synaptics,s3320"

2 嘗試點擊一次屏幕，看看shell的輸出：

/dev/input/event5: 0003 0039 0000001c
/dev/input/event5: 0001 014a 00000001
/dev/input/event5: 0003 0035 00000220
/dev/input/event5: 0003 0036 0000059e
/dev/input/event5: 0003 0030 00000006
/dev/input/event5: 0000 0000 00000000
/dev/input/event5: 0003 0039 ffffffff
/dev/input/event5: 0001 014a 00000000
/dev/input/event5: 0000 0000 00000000

分析：此手機(jī)的event5負(fù)責(zé)了這個單點事件，這里面包含了1個touchdown、1到多個touchmove和1個touchup。

3 按一下手機(jī)的鎖屏鍵：

/dev/input/event4: 0001 0074 00000001
/dev/input/event4: 0000 0000 00000000
/dev/input/event4: 0001 0074 00000000
/dev/input/event4: 0000 0000 00000000

分析：此手機(jī)的event4負(fù)責(zé)了這個鎖屏按鈕，里面包含一個按鍵的按下和放開
從上面2處可以看到，我們只要定義出類似的動作，就可以完成Android的單點點擊和鎖屏 {具體實現(xiàn)請具體看下文}

4 getevent的詳細(xì)用法

shell@OnePlus2:/ $ getevent -h
Usage: getevent [-t] [-n] [-s switchmask] [-S] [-v [mask]] [-d] [-p] [-i] [-l] [-q] [-c count] [-r] [device]
    -t: show time stamps
    -n: don't print newlines
    -s: print switch states for given bits
    -S: print all switch states
    -v: verbosity mask (errs=1, dev=2, name=4, info=8, vers=16, pos. events=32, props=64)
    -d: show HID descriptor, if available
    -p: show possible events (errs, dev, name, pos. events)
    -i: show all device info and possible events
    -l: label event types and names in plain text
    -q: quiet (clear verbosity mask)
    -c: print given number of events then exit
    -r: print rate events are received

其中-l可顯示event的定義，把剛才的輸入翻譯成指令集，我們使用-l并點擊一下屏幕獲得輸出：

/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   00000022
/dev/input/event5: EV_KEY       BTN_TOUCH            DOWN
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X    000001f2
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y    0000058a
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_TOUCH_MAJOR   00000006
/dev/input/event5: EV_SYN       SYN_REPORT           00000000
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   ffffffff
/dev/input/event5: EV_KEY       BTN_TOUCH            UP
/dev/input/event5: EV_SYN       SYN_REPORT           00000000

點擊一下鎖屏鍵獲得輸出：

/dev/input/event4: EV_KEY       KEY_POWER            DOWN
/dev/input/event4: EV_SYN       SYN_REPORT           00000000
/dev/input/event4: EV_KEY       KEY_POWER            UP
/dev/input/event4: EV_SYN       SYN_REPORT           00000000

我們得到了更加詳細(xì)的輸出，而這些輸出跟linux的input.h的定義方式一樣，從字面上我們得出各種類型的含義，具體解釋可以參考linux的input.h

二、sendevent
1、sendevent這個命令可以使我們可以向root手機(jī)發(fā)送觸摸信號量，我們再次觀察下剛才getevent情況下鎖屏的輸出：

/dev/input/event4: 0001 0074 00000001
/dev/input/event4: 0000 0000 00000000
/dev/input/event4: 0001 0074 00000000
/dev/input/event4: 0000 0000 00000000

命令行輸入sendevent -h:

1|shell@OnePlus2:/ $ sendevent
use: sendevent device type code value

命令行提示我們需要發(fā)送device type 和 取值，根據(jù)觀察device type就是/dev/input/event4, 而value就是后面的例如：0001 0074 00000001（我們可以翻譯成十進(jìn)制來使用）
實際操作：

shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 1 116 1
shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 0 0 0
shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 1 116 0
shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 0 0 0

屏幕并沒有被鎖屏了，why，因為咋們輸入速度不夠快，中間有別的事件發(fā)生了或者超過了一系列時間的最大間隔~~~
咋們直接一起執(zhí)行這4個命令：

shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 1 116 1 & /dev/input/event4 0 0 0 & /dev/input/event4 1 116 0 &/dev/input/event4 0 0 0

屏幕順利被鎖定，HOHO，我們完成了最簡單的一個HACK

2、測試下觸摸，選擇桌面上一個app，打開getevent，記錄下這個過程中的信號量

/dev/input/event5: 0003 0039 00000030
/dev/input/event5: 0001 014a 00000001
/dev/input/event5: 0003 0035 00000225
/dev/input/event5: 0003 0036 000003b4
/dev/input/event5: 0000 0000 00000000
/dev/input/event5: 0003 0039 ffffffff
/dev/input/event5: 0001 014a 00000000
/dev/input/event5: 0000 0000 00000000

回到桌面，開始用sendevent來執(zhí)行，大家可以動手自己把這段用sendevent組合起來，一樣如預(yù)期，打開了剛才那個app。
Good job，我們能控制Android的單點點擊了

如何完成各種Android機(jī)型的適配？

1. 在完成上面的過程后，有想徹底搞懂的同學(xué)你會有以下幾個問題要問：
a、各種android手機(jī)對應(yīng)的單點event居然不一樣，甚至同廠家也是，怎么處理？
b、android手機(jī)多點觸摸怎么處理？
c、 android手機(jī)滑動怎么處理？
等等各種問題

2. 統(tǒng)一為這些問題做一個解答：

  • 仔細(xì)閱讀linux input.h，里面定義了所有觸摸定義，包括最基本的觸摸坐標(biāo)，壓力值，觸摸面積，按鍵，物理鍵，虛擬鍵盤等。然后繼續(xù)對比getevent的輸出。比如從上面的例子你就可以發(fā)現(xiàn)ABS_MT_POSITION_X，ABS_MT_POSITION_X是觸摸的x和y坐標(biāo)的代表位，并且他們值一定是0x35和0x36
  • 每個手機(jī)都有不同的/dev/input/event，你需要找到一種探測方式，逐一探測所有event鎖定你需要的event
    Android有好幾種多點觸摸協(xié)議，同二你可以在源碼中找到實現(xiàn)方式，滑動也是如此

其他：如何應(yīng)對按鍵精靈等軟件作弊

純從技術(shù)層面，不考慮其他輔助策略，現(xiàn)有的按鍵精靈等軟件在對外的接口中只注重了對一部分參數(shù)的關(guān)注（點擊坐標(biāo)，位置，滑動時間等），而另一些參數(shù)沒有做過處理，用代碼點出來跟真人點擊會產(chǎn)生很大的區(qū)別。抓取此行為可以提高對按鍵精靈類軟件識別準(zhǔn)確率

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