使用Xcode + Python进行IOS运动轨迹模拟

前言

在某些app中,需要根据用户的实时位置来完成某些事件

例如跑步打卡软件(步道乐跑)、考勤打卡软件(叮叮)、某些基于实时位置的游戏(Pokemon Go、一起来捉妖)

一般解决办法是通过使用安卓模拟器,通过改变模拟器的位置属性来实现模拟位置

但是某些软件会通过比对常用设备的uuid,设备序列号等

一旦出现不匹配或者无法识别就可能会被列为怀疑对象,且安卓模拟器较难实现连续的拟人化的路径

因此,为了减少被判定作弊的可能,只能通过在常用设备上连续的改变实时位置来模拟跑步行为

 

硬件环?#24120;?/h2>

    MacBook Pro (15-inch, 2017)

    iPhone 8 Plus

软件环?#24120;?/h2>

    macOS Mojave 10.14.5

    iOS 12.4

    Xcode 10.2.1

    Python 3.7.0

    sublime text 3.1.1

 

具体步骤

1.使用Xcode创建一个IOS项目

打开Xcode -> Preferences 添加Apple ID

          

在Xcode上创建新项目

打开Xcode -> create a new Xcode project

选择ios菜单 -> Single View App

填写项目名 推荐非中文

在事先准备好的文件夹内存放 文件夹推荐非中文

        

       

此时将iPhone连接mac 左上角显示连接设备

出现如下结果即为成功:

 

 

2.使用Xcode创建一个含有gpx的文件

GPX(GPS eXchange Format,GPS交换格式)是一个XML格式,为应用软件设计的通用GPS数据格式,专门用来存储地理信息

一个GPX文件内包含一些经纬度点组成的轨迹,包含了时间、名字等信息

 

回到Xcode 打开Xcode -> File -> New -> File...

在IOS菜单下选择GPX File

选择一个位置并命名GPX文件 例:fake_loc.gpx

             

 

自动生成如下gpx文件即为成功

分析该gpx文件,格式类似标签语言风格

在<wpt>标签内包含经纬度(lat、lon)、该点名称以及时间

第一段注释内容大意为: 

  “提供一个或多个包含纬度/经度对的点

  如果提供一个点,Xcode将模拟那个特定的点

  如果提供多个点,Xcode将?#26469;?#27169;拟每一个点”

第二段注释内容大意为: 

  “可以选择为每一个坐标点添加一个时间标签可,Xcode可以根据时间标签的顺序?#26469;?#31227;动到每一个坐标点,并根据时间点来插入速度X

  如果不提供一个时间标签,那么Xcode将使用一个固定的速度

  航?#36820;?#24517;须按时间升序排序

 

因此,可以通过输入一系列点来模拟位置,让Xcode来?#26469;?#23450;为每一个点来模拟人的跑动行为

 

3.使用Python来自动生成一系列轨迹点

mac下python与sublime text3的环境配置在第一篇随笔中有记录

 

分析gpx文件结构可以得到目标gpx文件结构应该为:

<?xml version="1.0"?>
<gpx version="1.1" creator="Xcode">
    <wpt lat="坐标点经度1" lon="坐标点纬度1">
    </wpt>

    <wpt lat="坐标点经度2" lon="坐标点纬度2">
    </wpt>

    <wpt lat="坐标点经度3" lon="坐标点纬度3">
    </wpt>

    #......
    #以此类推
</gpx>

 

在地图经纬度查询网站可以得到指定地点的经纬度信息:http://www.gpsspg.com/maps.htm

我们选择西安市某211高校作为实验地点:

该网站提供多个公司的定位标准下的经纬度信息

由于每一家公司的定位标准不同,经纬度就会存在偏差,这时候就要看用来模拟的APP使用哪家的地图了

我?#19988;?#26576;跑步打卡APP 步道乐跑 作为实验对象

在该高校实现水平移动与竖直移动

 

经过验证该APP使用的是 谷歌地球标准

 

通过该网站首先得到一段直线的首尾经纬度点:

      

 

 

开始点:

lat:34.3752989239

lon:108.9080291565

中间点:

lat:34.3740193255

lon:108.9085977848

结束点:

 

lat:34.3733728774

 

lon:108.9064091023

 

 

在该网站可以通过经纬度获得距离信息:http://www.hhlink.com/经纬度/

计算得到距离约为78米

后续可根据需求,通过测距来得?#36739;?#24212;距离 从而计算得到水平与竖直移动速度

可以得出结论:

在该高校相对从北到南 经度减少,纬度增加

在该高校相对从东到西 经度减小,纬度减小

在符合跑步打卡APP步道乐跑的配速要求:3~9 min/km

 

 例如从北到南生成100个点

经度?#26469;?#20943;少 纬度?#26469;?#22686;加,并使得这100个点散布在路径上

每个点之间减少或者增加的距离可以通过乘以指定?#27573;?#20869;的随机数,使得点之间呈现左右略为摇摆的路径

在点数量较多的情况下近似为人的跑动轨迹

 

根据该高校的位置情况编写相应的python程序:

import random

#初始点信息
a1 = 34.3752989239;
b1 = 108.9080291565;
#中间点信息
a2 = 34.3740193255;
b2 = 108.9085977848;


for i in range( 1,1000 ):
    while( a1 >= a2 ):        # 循环条件 经度未到达中间点时执行
        xa = round( random.uniform(0.2, 7) )    # 随机数,用于模拟人跑动
        xb = round( random.uniform(12, 15) )
        # 竖直移动
        a1 = round( a1 - 0.0000072 * xa , 10 )
        b1 = round( b1 + 0.0000008 * xb , 10 )
        # 输出信息
        print( '<wpt lat="' + str( a1 ) + '"' + ' ' + 'lon="' + str( b1 ) + '">' )
        print( '</wpt>' )


for i in range( 1,1000 ):
    xa = round( random.uniform(2, 8) )
    xb = round( random.uniform(1, 3) )
    # 水平移动
    a2 = round( a2 - 0.000003 * xa, 10 )
    b2 = round( b2 - 0.000025 * xb, 10 )
    print( '<wpt lat="' + str( a2 ) + '"' + ' ' + 'lon="' + str( b2 ) + '">' )
    print( '</wpt>' )

 

得到输出(节选):

 

将该输出复制并?#31243;?#22312;gpx文件里

并 command + s 保存

可以在xcode项目目录内找到并打开该文件:

 

 

4.开始位置模拟

确保手机连接?#31995;?#33041;,并解锁保?#21046;?#24149;常亮

点击Xcode?#30097;?#35282;开始图标:

 

第一?#20301;?#25552;示iPhone未信任开发者

在设置 -> 通用 -> 设备管理 点击该开发者并选择信任

再次在Xcode?#31995;?#20987;?#30097;?#35282;图标

一分钟左右手机上会多出一个?#30097;?#30340;app图标

点击后按home键退出,进入步道乐跑

在Xcode?#36335;?#22810;出一栏功能,点击位置图标并选择你的fake_loc

 

此时APP就已经按照gpx文件内的路径开始移动了

 

 

 

 

 

5.总结

在模拟时没有考虑速度的因素,按照默认的Xcode对gpx的点的更新速度来实现的

在控制整体的移动速度时完全?#21069;?#29031;点的密集程度,即点的位置变化程度来实现的

后期可以根据时间标签<time>来改进获得更精确的速度

 

根据步道乐跑后台数据,检测作弊主要依靠平均配速、每公里的步数、设备uuid、设备序列号来检测的

文章的方法可以解决平均配速、uudi、序列号等问题(因为就是使用真机来实现?#27169;?/span>

但是对于步数只能依靠在模拟时通过摇晃手机来实现

 

posted @ 2019-07-12 00:25 Joeric 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏
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