PHP/JAVA抓取新版正方教務系統獲取課程表（及RSA加密密碼實現）

PHP抓取新版正方教務系統獲取課程表（及RSA加密密碼實現）

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前言

相比舊版的教務系統，唯一好處是不用輸入驗證碼方便爬蟲登錄。但登錄時用到RSA加密密碼發送請求。

 

登錄請求分析

在登錄頁面上填上隨便寫的賬號密碼，點擊登錄，瀏覽器開發者工具網絡請求如下：

首先它點擊登錄後，提交一個表單，Form Data一共有4個數據

提交的數據	解釋
csrftoken	爲了防止跨站域請求僞造 。在登錄頁源碼裏有，每次刷新都會變更
yhm	輸入的用戶名（學號）
mm	輸入的密碼，被加密過。我們主要關注這一個加密過程

 csrftoken獲取

解析登錄頁面的表單標籤，每次都不一樣，取出 input[name=csrftoken] 的值即可。

RSA公鑰獲取

在開發者工具的網絡請求列表，可以看到這個請求鏈接，發送當前時間戳，並且每次modulus的數據不同，用該數據對登錄密碼進行加密，如何加密就是後面的重點要敘述的內容了。

 

原網站的js分析

	$.getJSON(_path+"/xtgl/login_getPublicKey.html?time="+new Date().getTime(),function(data){
		modulus = data["modulus"];
		exponent = data["exponent"];
	});


	if($("#mmsfjm").val() == '0'){
		$("#hidMm").val($("#mm").val());
	}else{
		var rsaKey = new RSAKey();
		rsaKey.setPublic(b64tohex(modulus), b64tohex(exponent));
		var enPassword = hex2b64(rsaKey.encrypt($("#mm").val()));
		$("#mm").val(enPassword);
		$("#hidMm").val(enPassword);   
	}

加密過程

首先將modulus，exponent轉base64，然後再轉16進制，再通過RSA算法生成公鑰，
用公鑰將密碼生成密文，最後從16進制轉回base64的加密字符串。

至此，我們分析完成，在PHP裏面要做的步驟：
1、獲取到csrftoken
2、發送時間戳獲取到PublicKey
3、生成RSA加密的密碼
4、POST請求登錄

 

密碼RSA加密方式

第一種方式：可以在前端通過js處理加密，然後傳給後端

這種方式其實就是把正方教務系統登錄頁加密相關的js下載到自己項目中，用官網一樣方式來處理加密，這種方式可靠性高，接入成本低，易實現，有個缺點是如果我們的應用有綁定功能就顯得有點麻煩。

具體實現請看這篇博文：

新版正方教務系統模擬登錄登錄密碼RSA加密破解

 

第二種方式：後端代碼（PHP/JAVA）執行js

在PHP/Java中直接運行JS文件，簡單的JS還可以，如果有的JS文件中會有navigator、window，javax.script.ScriptEngine是無法解析的。

第三種方式：後端通過標準的RSA加密處理

看起來很順暢的思路，但是遇到很多坑，主要是在對密碼加密的時候，PHP與JavaScript在對數據進行RSA加密有些區別，由於正方在RSA加密錢和加密後有對數據有自己的預處理邏輯。

JavaScript在加密前對數據進行了隨機填充，並用RSA/None/NoPadding的填充方式來加密，每一次得到的每一次結果都不同；JPHP在RSA加密時默認的填充方式爲OPENSSL_PKCS1_PADDING。我選擇OPENSSL_NO_PADDING的填充方式初始化公鑰並沒成功。

第四種方式：後端代碼JavaScript前端加密方式實現

這種方式應該算是一種優雅的方式，但是按js的代碼邏輯來寫一遍後端邏輯，成本是非常大的，可靠性並比一定高，這裏還是有牛人已經實現了，這裏分享出來。

Java將JavaScript前端加密方式實現

public class ConnectJWGL {

    private final String url = "http://www.zfjw.xupt.edu.cn";
    private Map<String,String> cookies = new HashMap<>();
    private String modulus;
    private String exponent;
    private String csrftoken;
    private Connection connection;
    private Connection.Response response;
    private Document document;
    private String stuNum;
    private String password;

    public ConnectJWGL(String stuNum,String password){
        this.stuNum = stuNum;
        this.password = password;
    }

    public void init() throws Exception{
        getCsrftoken();
        getRSApublickey();
        beginLogin();
    }

    // 獲取csrftoken和Cookies
    private void getCsrftoken(){
        try{
            connection = Jsoup.connect(url+ "/jwglxt/xtgl/login_slogin.html?language=zh_CN&_t="+new Date().getTime());
            connection.header("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:29.0) Gecko/20100101 Firefox/29.0");
            response = connection.timeout(5000).execute();
            cookies = response.cookies();
            document = Jsoup.parse(response.body());
            csrftoken = document.getElementById("csrftoken").val();
        }catch (Exception ex){
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    // 獲取公鑰並加密密碼
    private void getRSApublickey() throws Exception{
        connection = Jsoup.connect(url+ "/jwglxt/xtgl/login_getPublicKey.html?" +
                "time="+ new Date().getTime());
        connection.header("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:29.0) Gecko/20100101 Firefox/29.0");
        response = connection.cookies(cookies).ignoreContentType(true).timeout(5000).execute();
        JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(response.body());
        modulus = jsonObject.getString("modulus");
        exponent = jsonObject.getString("exponent");
        password = RSAEncoder.RSAEncrypt(password, B64.b64tohex(modulus), B64.b64tohex(exponent));
        password = B64.hex2b64(password);
    }

    //登錄
    public boolean beginLogin() throws Exception{
        connection = Jsoup.connect(url+ "/jwglxt/xtgl/login_slogin.html");
        connection.header("Content-Type","application/x-www-form-urlencoded;charset=utf-8");
        connection.header("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:29.0) Gecko/20100101 Firefox/29.0");

        connection.data("csrftoken",csrftoken);
        connection.data("yhm",stuNum);
        connection.data("mm",password);
        connection.data("mm",password);
        connection.cookies(cookies).ignoreContentType(true)
                .method(Connection.Method.POST).execute();

        response = connection.execute();
        document = Jsoup.parse(response.body());
        if(document.getElementById("tips") == null){
            System.out.println("登陸成功");
            return true;
        }else{
            System.out.println(document.getElementById("tips").text());
            return false;
        }
    }
}

RSA加密

public class RSAEncoder {
    private static BigInteger n = null;
    private static BigInteger e = null;

    public static String RSAEncrypt(String pwd, String nStr, String eStr){
        n = new BigInteger(nStr,16);
        e = new BigInteger(eStr,16);

        BigInteger r = RSADoPublic(pkcs1pad2(pwd,(n.bitLength()+7)>>3));
        String sp = r.toString(16);
        if((sp.length()&1) != 0 )
            sp = "0" + sp;
        return sp;
    }

    private static BigInteger RSADoPublic(BigInteger x){
              return x.modPow(e, n);
    }

    private static BigInteger pkcs1pad2(String s, int n){
        if(n < s.length() + 11) { // TODO: fix for utf-8
            System.err.println("Message too long for RSAEncoder");
            return null;
        }
        byte[] ba = new byte[n];
        int i = s.length()-1;
        while(i >= 0 && n > 0) {
            int c = s.codePointAt(i--);
            if(c < 128) { // encode using utf-8
                ba[--n] = new Byte(String.valueOf(c));
            }
            else if((c > 127) && (c < 2048)) {
                ba[--n] = new Byte(String.valueOf((c & 63) | 128));
                ba[--n] = new Byte(String.valueOf((c >> 6) | 192));
            } else {
                ba[--n] = new Byte(String.valueOf((c & 63) | 128));
                ba[--n] = new Byte(String.valueOf(((c >> 6) & 63) | 128));
                ba[--n] = new Byte(String.valueOf((c >> 12) | 224));
            }
        }
        ba[--n] = new Byte("0");
        byte[] temp = new byte[1];
        Random rdm = new Random(47L);
        while(n > 2) { // random non-zero pad
            temp[0] = new Byte("0");
            while(temp[0] == 0)
                rdm.nextBytes(temp);
            ba[--n] = temp[0];
        }
        ba[--n] = 2;
        ba[--n] = 0;
        return new BigInteger(ba);
    }
}

Base64與十六進制的相互轉化

public class B64 {

    public static String b64map="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
    private static char b64pad = '=';
    private static String hexCode = "0123456789abcdef";

    // 獲取對應16進制字符
    public static char int2char(int a){
        return hexCode.charAt(a);
    }

    // Base64轉16進制
    public static String b64tohex(String s) {
        String ret = "";
        int k = 0;
        int slop = 0;
        for(int i = 0; i < s.length(); ++i) {
            if(s.charAt(i) == b64pad) break;
            int v = b64map.indexOf(s.charAt(i));
            if(v < 0) continue;
            if(k == 0) {
                ret += int2char(v >> 2);
                slop = v & 3;
                k = 1;
            }
            else if(k == 1) {
                ret += int2char((slop << 2) | (v >> 4));
                slop = v & 0xf;
                k = 2;
            }
            else if(k == 2) {
                ret += int2char(slop);
                ret += int2char(v >> 2);
                slop = v & 3;
                k = 3;
            }
            else {
                ret += int2char((slop << 2) | (v >> 4));
                ret += int2char(v & 0xf);
                k = 0;
            }
        }
        if(k == 1)
            ret += int2char(slop << 2);
        return ret;
    }

    // 16進制轉Base64
    public static String hex2b64(String h) {
        int i , c;
        StringBuilder ret = new StringBuilder();
        for(i = 0; i+3 <= h.length(); i+=3) {
            c = parseInt(h.substring(i,i+3),16);
            ret.append(b64map.charAt(c >> 6));
            ret.append(b64map.charAt(c & 63));
        }
        if(i+1 == h.length()) {
            c = parseInt(h.substring(i,i+1),16);
            ret.append(b64map.charAt(c << 2));
        }
        else if(i+2 == h.length()) {
            c = parseInt(h.substring(i,i+2),16);
            ret.append(b64map.charAt(c >> 2));
            ret.append(b64map.charAt((c & 3) << 4));
        }
        while((ret.length() & 3) > 0) ret.append(b64pad);
        return ret.toString();
    }
}

完整的源碼：Semi-automatic-Crawl-JWGL

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