引入
与很多高校一样，西安皇家邮电大学一直钟爱于正方教务管理系统。
前一段时间爬了学校的旧版的教务系统，旧版主页
想了解更多请点击这里：爬取学校教务系统获取学生信息
不知道学校是不是把装空调的拿去买新教务系统了，新教务系统主页
可以看出，学校用的仍然是正方教务系统，不过版本升级了，新教务系统是用Java写的后台，前端用了Bootstrap框架。与旧系统相比，界面美观大方，易用性也明显提高。
准备
模拟登陆前，我们首先要清楚需要提交那些数据。
打开F12，我们在访问主页时，除了加载了JS的HTML还向服务器发送了一个get请求。
直接访问它可以获取一个json：
{"exponent":"AQAB","modulus":"AIMNm8zi5XkWLRDUy7w6bjypS+d8ng7an00UYH8UZMhUvrDAvpuifsFu+rU6dmMFQHpHGo9ZlyEy9GWy6ev3s8ro15869OIKo\/nwexEnb8AD0DO7NaV9jzDjqRjEldAs5ct9pdjo7SxQccJYfSbFbwb6206w1q4EAwlFDvTMJfKj"}每次获取的内容都不一样，关于这个东西的作用下面再说。
点击登陆时，可以看到向服务器发送了一个POST请求，data域中包含如下数据：
csrftoken为了防止跨站域请求伪造
yhm为输入的用户名
mm并不是我们输入的密码
通过审查主页的元素，可以找到csrftoken（每次都不一样）
与此同时，发现结尾有很多JS文件
还记得我们表单中mm很奇怪吧，那是因为明文被加密过了，加密的方式是RSA，这些js文件就是完成了加密的操作。在login.js可以发现下面几个关键：
// 获取公钥
$.getJSON(_path+"/xtgl/login_getPublicKey.html?time="+new Date().getTime(),function(data){
modulus = data["modulus"];
exponent = data["exponent"];
});
......
// 创建公钥
var rsaKey = new RSAKey();
rsaKey.setPublic(b64tohex(modulus), b64tohex(exponent));
// 对密码加密
var enPassword = hex2b64(rsaKey.encrypt($("#mm").val()));
$("#mm").val(enPassword);
$("#hidMm").val(enPassword);加密后的密码要转化为base64的形式填充到data域中。
在登录成功后，我们可以尝试去获取相关信息。通过分析，可以发现获取这些信息的URL和所需要的Data域：
获取学籍信息：
获取课表信息
获取成绩
这里面获取信息的请求返回值都是JSON，可以根据需要，把所需要的数据解析出来。
最后要注意，访问每一个请求别忘携带Cookies。
操作
明白了登录的原理，我们来梳理一下步骤：
- 获取csrftoken和Cookies
- 请求获取PublicKey
- 利用PublicKey对登录密码加密并用Base64编码
- 进行登录
- 获取所需要的信息
看起来很顺畅的思路，但我遇到了很大的问题，主要是在对密码加密的时候，Java与JavaScript在对数据进行RSA加密有些区别：
JavaScript在加密前对数据进行了随机填充，并用RSA/None/NoPadding的填充方式来加密，每一次得到的每一次结果都不同；Java在RSA加密时默认的填充方式为RSA_PKCS1_PADDING。据说可以在Java中用第三方包来实现NoPadding的填充方式，但是我在Java使用Bouncycastle提供的NoPadding填充方式初始化公钥不成功，提示我：
RSA modulus has a small prime factor在Java中直接运行JS文件，简单的JS还可以，如果有的JS文件中会有navigator、window，javax.script.ScriptEngine是无法解析的。
最终选择用Java将JavaScript前端加密方式实现。
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();
}
// 获取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();
}
}
// 获取公钥并加密密码
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);
}
//登录
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("登陆成功");
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与十六进制的相互转化
public class B64 {
public static String b64map="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
private static char b64pad = '=';
private static String hexCode = "0123456789abcdef";
// 获取对应16进制字符
public static char int2char(int a){
return hexCode.charAt(a);
}
// Base64转16进制
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进制转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();
}
}获取学籍信息、课表、成绩
// 获取学籍信息
public void getStudentInformaction() throws Exception {
connection = Jsoup.connect(url+ "/jwglxt/xsxxxggl/xsxxwh_cxCkDgxsxx.html?gnmkdm=N100801&su="+ stuNum);
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).execute();
JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(response.body());
System.out.println("--- 基本信息 ---");
System.out.println("学号：" + jsonObject.getString("xh_id"));
System.out.println("性别：" + jsonObject.getString("xbm"));
System.out.println("民族：" + jsonObject.getString("mzm"));
System.out.println("学院：" + jsonObject.getString("jg_id"));
System.out.println("班级：" + jsonObject.getString("bh_id"));
System.out.println("专业：" + jsonObject.getString("zszyh_id"));
System.out.println("状态：" + jsonObject.getString("xjztdm"));
System.out.println("入学年份：" + jsonObject.getString("njdm_id"));
System.out.println("证件号码：" + jsonObject.getString("zjhm"));
System.out.println("政治面貌：" + jsonObject.getString("zzmmm"));
}
// 获取课表信息
public void getStudentTimetable(int year , int term) throws Exception {
connection = Jsoup.connect(url+ "/jwglxt/kbcx/xskbcx_cxXsKb.html?gnmkdm=N2151");
connection.header("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:29.0) Gecko/20100101 Firefox/29.0");
connection.data("xnm",String.valueOf(year));
connection.data("xqm",String.valueOf(term * term * 3));
response = connection.cookies(cookies).method(Connection.Method.POST).ignoreContentType(true).execute();
JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(response.body());
if(jsonObject.get("kbList") == null){
System.out.println("暂时没有安排课程");
return;
}
JSONArray timeTable = JSON.parseArray(jsonObject.getString("kbList"));
System.out.println(String.valueOf(year) + " -- " + String.valueOf(year + 1) + "学年 " + "第" + term + "学期");
for (Iterator iterator = timeTable.iterator(); iterator.hasNext();) {
JSONObject lesson = (JSONObject) iterator.next();
System.out.println(lesson.getString("xqjmc") + " " +
lesson.getString("jc") + " " +
lesson.getString("kcmc") + " " +
lesson.getString("xm") + " " +
lesson.getString("xqmc") + " " +
lesson.getString("cdmc") + " " +
lesson.getString("zcd"));
}
}
// 获取成绩信息
public void getStudentGrade(int year , int term) throws Exception {
Map<String,String> datas = new HashMap<>();
datas.put("xnm",String.valueOf(year));
datas.put("xqm",String.valueOf(term * term * 3));
datas.put("_search","false");
datas.put("nd",String.valueOf(new Date().getTime()));
datas.put("queryModel.showCount","20");
datas.put("queryModel.currentPage","1");
datas.put("queryModel.sortName","");
datas.put("queryModel.sortOrder","asc");
datas.put("queryModel.sortName","");
datas.put("time","0");
connection = Jsoup.connect(url+ "/jwglxt/cjcx/cjcx_cxDgXscj.html?gnmkdm=N305005&layout=default&su=" + stuNum);
connection.header("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:29.0) Gecko/20100101 Firefox/29.0");
response = connection.cookies(cookies).method(Connection.Method.POST)
.data(datas).ignoreContentType(true).execute();
connection = Jsoup.connect(url+ "/jwglxt/cjcx/cjcx_cxDgXscj.html?doType=query&gnmkdm=N305005");
connection.header("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:29.0) Gecko/20100101 Firefox/29.0");
response = connection.cookies(cookies).method(Connection.Method.POST)
.data(datas).ignoreContentType(true).execute();
JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(response.body());
JSONArray gradeTable = JSON.parseArray(jsonObject.getString("items"));
for (Iterator iterator = gradeTable.iterator(); iterator.hasNext();) {
JSONObject lesson = (JSONObject) iterator.next();
System.out.println(lesson.getString("kcmc") + " " +
lesson.getString("jsxm") + " " +
lesson.getString("bfzcj") + " " +
lesson.getString("jd"));
}
}完整代码请点击这里：Semi-automatic-Crawl-JWGL （欢迎Fork、提Issues）
写在最后
这个小东西也花了我好长时间，主要还是卡在RSA加密那一块，我一开始并不知道不同平台对RSA的实现方式不同，也不知到RSA有多种填充方式，还需要多研究一下这方面的问题。然后这个小东西目前仅仅只是登陆，关于信息的获取与分析接下来也会着手去做的。
参考
CUMT教务系统模拟登录
RSA加密算法 - - 维基百科
javascript使用RSA加密提交数据
RSA使用js加密，使用java解密
新浪微博数据抓取(java实现)