验证码总是喜欢在你抓取工具即将成功的时候出现。它们的作用是区分真人用户和机器人，如果你频繁看到验证码，通常是由于网站严格的安全策略以及你的IP地址信任度下降所致。因此，只有将绕过验证码视为一种信任修复手段，而不是权宜之计，它才能长期有效。

为什么网络爬虫会触发验证码？

网站渲染时，已经根据多个指标对你的请求进行了评分，只有当评分降到足够低时，验证码才会显示。因此，解决导致你被标记的指标问题才是正确的做法。

大多数检测系统在决定是否响应挑战之前，都会检查以下内容：

• IP信誉。数据中心IP、共享代理以及有滥用历史的地址往往信任度较低，因此即使请求本身看起来没问题，来自这些地址的请求也更容易被标记。
• TLS/HTTP 指纹。您的 TLS 握手和 HTTP 请求结构会留下一个签名，称为 TLS  /HTTP 指纹。指纹如果该签名与真正的浏览器不匹配，网站很快就会发现。
• 标头一致性。浏览器发送标头的顺序和组合相当一致，因此标头不匹配或缺失（例如用户代理与请求的其余部分不匹配）很容易判断。
• JS/浏览器环境。许多网站会运行一个简单的脚本来检查真实浏览器环境中应该具备的条件，因此，没有合适的JS引擎或带有明显自动化标记的爬虫程序通常会很显眼。
• 会话年龄和 cookie。全新会话，无cookie新用户的历史记录与老用户不同，因此会话连续性的缺失本身就可能引起怀疑。
• 请求频率和行为。异常快速、重复或时机精准的请求看起来不像人类所为，因此除了上述所有因素外，网站还会监控此类模式。

一旦足够多的信号落入可疑范围，验证码就会显示出来。不要把验证码视为障碍，而应将其视为反馈。

网页中验证码有哪些不同类型？

如今大多数爬虫程序都会遇到少数几种反机器人系统，因此了解每种系统实际检查的内容很有帮助。

• reCAPTCHA。谷歌的 reCAPTCHA目前有两个主要版本在使用。v2 版本需要用户进行可见的交互，例如提供复选框或图像网格供用户解答；而 v3 版本则在后台运行，无需任何谜题即可为流量评分。 
• hCaptcha 的工作原理与 reCAPTCHA v2 类似，但更容易触发图像网格验证。如果您的流量看起来哪怕只有轻微异常，您都可能会更频繁地看到它。
• Cloudflare Turnstile。类似于 reCAPTCHA v3， Cloudflare 的 Turnstile首先进行评分，而且通常是不可见的，它会在后台对你的请求进行评分，并决定你是否能被选中。

你还会遇到一些工作量证明挑战，例如 Friendly Captcha，它们根本不测试人类行为。相反，它们会强制你的浏览器运行一个小型计算任务，因此没有真实浏览器环境的爬虫程序往往会失败或速度变慢。

像图像、文本、音频或数学挑战这样的旧式挑战方式仍然偶尔会出现，但随着网站转向基于行为和分数的系统，这些挑战方式正变得越来越不常见。

应该避免使用验证码还是应该解决它们？

回避还是解决问题取决于引发挑战的原因以及挑战出现的频率。与其采用单一的通用规则，不如将其视为三种不同的情况：

• 默认阻止。如果您使用的是基于评分的系统，例如 reCAPTCHA v3 或 Cloudflare Turnstile，那么阻止是更实用的选择。对于中低流量的网页抓取来说，这也是正确的选择，因为您的请求量不足以证明额外工具的必要性。而且，当您控制客户端（例如您自己的无头浏览器或 HTTP 设置）时，这种方法效果最佳，因为信任信号正是在这里建立的。
• 将解决作为备选方案。有些系统无论流量看起来多么干净，都会始终显示挑战，因此仅靠预防无法通过。强制验证机制就是这样运作的，一些网站往往会对少数高价值页面进行比网站其他页面更严格的保护。在这种情况下，解决挑战就成了主要策略。
• 选择托管工具。维护代理、指纹和浏览器配置所花费的时间和金钱最终会超过其节省的成本。这通常意味着应该将问题交给托管解决方案，而不是自己维护这些组件。

请记住，大多数网络爬虫设置最终都会在不同阶段使用这三种方法，具体取决于当天遇到的情况。

如何在抓取数据时避免验证码

由于预防在很多情况下是更经济、更可靠的方法，因此值得了解预防的具体内容：

• 控制请求频率并使其随机化。以恒定、可预测的频率发送请求是导致被标记的最快方法之一，因此，增加请求的随机性可以使您的流量看起来更像正常用户的浏览行为。
• 修复您的 HTTP 标头和 TLS 指纹。不匹配或不完整 标题这些都是很容易判断的，所以值得检查一下。 用户代理实际上，它与你请求的其余部分相匹配。JA3 指纹也是如此，它来自你的 TLS 握手，即使你的请求头看起来没问题，它也可能泄露你的安全策略。
• 管理您的 IP 信誉。这通常意味着使用轮换的住宅代理服务器而不是数据中心 IP 地址，因为这样才能确保您的请求看起来像是来自真实设备。
• 让无头浏览器看起来像人类浏览器。类似这样的工具 剧作家和 硒这将帮助你完成大部分工作。
• 保留您的会话和 cookie。一个全新的会话将没有任何 cookie。cookie与回访用户相比，历史记录看起来有所不同，因此跨请求保留会话状态可以消除被标记的一个原因。

轮换代理如何帮助绕过验证码？

大多数验证码问题都源于您的IP地址，因为这是网站在读取其他任何信息之前首先读取的内容。因此，管理好您的IP信誉是构建爬虫程序的基础。

IP声誉和轮换

并非所有 IP 地址都具有相同的信任度，因此将它们大致按层级关系理解会有所帮助：

• 移动的IP 地址往往得分最高，因为它们在运营商网络上的大量真实设备之间共享，网站几乎不可能在不屏蔽大量合法移动用户的情况下屏蔽一个 IP 地址。
• 住宅接下来是 IP 地址，因为它们与真实的家庭互联网连接相关联，所以即使它们的共享规模不如移动网络，它们看起来仍然像普通的用户流量。
• 互联网服务提供商IP 地址介于住宅和数据中心之间，因为它们托管在数据中心，但注册在 ISP 名下，所以它们具有 ISP 的住宅合法性，同时又不损失数据中心基础设施的速度和稳定性。
• 数据中心IP地址排名垫底，这并非因为它们的技术本身更差。它们只是来自一些被大量机器人和爬虫程序使用的已知主机地址段，因此网站往往会对整个地址段抱有怀疑态度，而不管该地址段上的单个IP地址实际在做什么。

轮换代理服务器会有所帮助，但单靠轮换并不能彻底解决问题。如果你在不控制请求频率的情况下轮换 IP 地址，仍然会触发速率限制，因为许多检测系统会监控会话或指纹中的请求量和时间模式。

如果您正在处理多页面操作，例如分页搜索结果或多步骤结账流程，最好在整个会话期间固定使用一个 IP 地址。会话中途突然更换 IP 地址比保持 IP 地址一致更容易引起怀疑。IP 地址轮换应该发生在会话之间，而不是在单个会话内。

因此实际项目中，不少开发者会通过住宅代理优化访问环境。例如 IPFoxy 等代理服务提供商提供真实住宅网络IP资源，可用于数据采集、SEO分析和公开网页监测等场景，帮助提升请求的稳定性和连续性。

结论

如果说这一切有什么值得记住的，那就是预防胜于解决。这是因为验证码本身只是你之前获得的分数的最终结果。当验证码真正出现时，网站已经分析过你的请求以及所有相关信息。所以，如果你答对了这些，就不会被阻止。

解算器仍然有用武之地，但可以将其视为应对那些无论如何都难以解决的难题的备选方案。也就是说，你遇到的每一道障碍看起来都略有不同，因此，如果你正在处理像 Cloudflare 或 Google 这样的特定目标，那么值得查看本文中链接的针对特定目标的指南，因为它们会详细介绍应对这场特定挑战所需的具体方法。