ウェブスクレイピング中にCAPTCHAを回避できないと、問題が発生する可能性があります。遅延、データ抽出の不完全さ、リソースの浪費などがその例です。こうしたウェブサイト上の障害は厄介でコストもかかるため、回避する方法を知っておく必要があります。
この記事では、CAPTCHAとは何か、どのように機能するのか、何が作動させるのかを解説します。これらの課題を回避し、プロジェクトをスムーズに進める方法をぜひご覧ください。
CAPTCHAとは？
CAPTCHAは、人間のユーザーと自動化されたボットを見分けるためにウェブページに導入されているセキュリティ対策です。人間には簡単に解ける課題が提示されますが、コンピューターやボットにとっては解釈が困難です。
CAPTCHAの主な目的は、自動化されたスパムやボットによる攻撃を防ぐことです。ウェブサイトを不正アクセスから保護します。
そのため、ウェブスクレイピングの障害となります。
CAPTCHAの種類
一般的なCAPTCHAには、いくつかの種類があります。
- テキストベースのCAPTCHA：ユーザーが判読して入力する必要のある、歪んだテキストを表示します。
- 画像ベースのCAPTCHA：特定の画像を識別または選択するようユーザーに求めます。たとえば、特定の物体が写っている画像をすべて選択する形式です。
- 音声CAPTCHA：ユーザーが書き起こす必要のある音声を再生します。視覚障害のあるユーザー向けの代替手段です。
- 計算問題：ユーザーが解く簡単な計算問題を提示します。
- reCAPTCHA：Googleの高度なCAPTCHAシステムです。ユーザーがチェックを入れるだけの簡単なボックスで、行動分析を用いてユーザーが人間かどうかを判定します。
CAPTCHAの仕組み
CAPTCHAシステムは、一連の手順に沿って機能します。ユーザーがサイトにアクセスすると、課題が表示されます。ユーザーが課題を完了すると、システムが回答を検証します。
回答が正しければ、ユーザーはそのまま操作を続けられます。しかし、間違っていると、新しい課題が表示されます。
ただし、従来型のCAPTCHAとreCAPTCHAのような高度なシステムでは、仕組みが異なります。
従来型のCAPTCHAでは、文字や数字が歪められて表示されます。文字は引き伸ばされたり、分断されたり、その他の方法で表示されたりして、解読が難しくなっています。また、文字と数字をランダムに組み合わせて、同じものが繰り返し表示されないようにしています。
一方、reCAPTCHAはユーザーの行動パターンを分析して機能します。これにはカーソルの動きやデバイスの利用履歴などが含まれます。人間はボットと違って直線的な動きをせず、ある程度ランダムに行動します。
また、このシステムはリスクスコアを割り当て、ユーザーが人間かボットかを判定します。
CAPTCHAがウェブスクレイパーに及ぼす悪影響
CAPTCHAは、自動化されたボットがウェブサイトにアクセスして操作するのを防ぐために設計されています。そのため、いくつかの面でウェブスクレイピングを大きく妨げます。
人間にとっては（ある程度）簡単に解けても、機械にとっては理解が困難です。そのため、ウェブスクレイパーがCAPTCHAに遭遇すると、自動的に解決できず、スクレイピング処理が停止することがあります。
また、スクレイパーがサイトへのアクセスに成功したとしても、CAPTCHAのテストが繰り返し表示される場合があります。その結果、それ以上の操作がブロックされる可能性があります。
さらに、時間とともにCAPTCHAが複雑化していることも問題です。回避するには、より高度でコストのかかるスクレイピングソリューションが必要になるためです。
そのため、CAPTCHAを解決するには、人間の介入やウェブスクレイピング用CAPTCHAソルバーのような専門サービスが必要です。いずれも時間と費用の両面で多大なリソースを消費する可能性があります。その結果、スクレイピング処理の効率が低下し、コストが増大します。
CAPTCHAが表示される原因
- 特定のIPアドレス（またはIPアドレスの範囲）からの不自然なパターン、またはトラフィックの急増。
- ログイン試行の失敗が多い。
- 登録手続き中の不審な行動。
- フォームの短時間での連続送信。
- 同じ箇所を繰り返しクリックする。
- 短時間に大量のデータを送信する。
- 試行前に閲覧履歴がない。
- スクリプト、CSSファイル、その他のアセットなど、ウェブサイトのリソースの読み込み順序や動作に異常がある。
ウェブスクレイピング中にCAPTCHAを回避する方法
CAPTCHAを解くのは簡単ではないため、スクレイピング中にCAPTCHAを回避する方法を学ぶのが最善です。以下のいずれかの方法を実践すれば、信頼スコアを高め、CAPTCHAを回避できます。
1. IPとユーザーエージェントをローテーションする
ウェブサイトが同じIPアドレスからの多数のリクエストを検知すると、CAPTCHAが表示されることがよくあります。これを避けるには、ローテーションプロキシサーバーを使って、リクエストごとにIPアドレスを変更します。
同様に、CAPTCHAの表示を防ぐため、ユーザーエージェントもローテーションできます。ユーザーエージェントは、コンテンツをリクエストしているブラウザーを識別するための文字列です。
2. CAPTCHA解決サービスを利用する
2captcha.com、anti-captcha.com、capsolver.comなどのCAPTCHA解決サービスをワークフローに組み込むことができます。
これらのサービスは、CAPTCHAの課題を人間の作業者や高度なアルゴリズムに送信して解決します。
ただし、この方法は効率が低く、コストが高くなる場合があります。
3. クールダウンのロジックを取り入れ、人間の行動を模倣する
クールダウンのロジックとは、人間の閲覧パターンを再現するため、リクエストの間に遅延を設けることです。これにより、リクエストが速すぎるためにサイトからボットだと判定されるのを防げます。
人間の行動を模倣するのに役立つツールもあります。PuppeteerやSeleniumなどのヘッドレスブラウザーを使えば、自然なマウスの動き、クリック、スクロールなどの操作を自動化できます。
これにより、不自然な操作パターンの検出に依存するCAPTCHAを回避できる場合があります。
4. 高度なウェブスクレイピングAPIを利用する
Scraping RobotなどのウェブスクレイピングAPIを使えば、スムーズな利用体験を実現できます。このツールは、CAPTCHAへの対応とプロキシのローテーションに特化しています。そのため、CAPTCHAが表示される心配をせずにスクレイピングできます。
5. 隠れた罠やハニーポット要素を避ける
ハニーポットとは、ボットを検出するためにウェブサイトが仕掛ける罠です。ユーザーには見えない隠し要素や隠しフィールドが使われています。たとえば、隠されたリンクやボタンなどです。
ウェブスクレイパーがそれに反応すると、サイトがCAPTCHAを表示し、そのIPを不審なものとして判定する可能性があります。
こうした罠を避けるにはどうすればよいでしょうか？実際のブラウザーと同じようにサイトを操作する必要があります。
6. 機械学習とOCRを利用する
TensorFlowやPyTorchなどのフレームワークでモデルを学習させると、CAPTCHAのパターンを自動的に認識して解決できる場合があります。
OCRは、テキストベースのCAPTCHAを解くのに役立つことがあります。ただし、CAPTCHAが複雑なため、常に有効とは限りません。
7. 目立たないようにする
スクレイパーの動作が実際のブラウザーにできるだけ似るようにしてください。これには、Cookieの管理、適切なTLSフィンガープリントの使用、JavaScriptの実行などが含まれます。
さらに、IPごとのリクエスト数を制限し、スクレイピングを急ぎすぎないようにしましょう。CAPTCHAが表示されないよう、自然な間隔を設けてください。
私たちがお手伝いできること
スクレイピング中にCAPTCHAを回避する方法を学ぶのは、そう簡単ではありません。幸い、ProxyCompassはスクレイピング中のCAPTCHA回避に役立つ、強力なソリューションを提供しています。
多様なIPアドレスを利用し、それらをローテーションすれば、ウェブサイトによる検知やブロックを困難にできます。また、CAPTCHAが表示される可能性も低減します。
今すぐ無料トライアルをお試しいただき、より快適なウェブスクレイピングを体験してください。単一のIPに頼るのはやめましょう。