某校教務管理系統post分析，Python實現自動查詢成績並發送短信

前言
本人是一名大三大學生，考完試不久，由於自己不知道期末考試什么時候出考試成績，並且每次查詢成績特別麻煩（首先得登錄VPN連接學校內網，然后再登錄教務管理系統,再進入查詢界面，點擊查詢成績等，相信各位大學生在家查詢成績也有同樣的麻煩），於是自己突發奇想，想做一個免VPN成績查詢的WEB界面（只需要輸入賬號，密碼就可以直接顯示出考試成績，下面會解釋這個項目是怎么做的）,另外還想做一個短信通知服務，就是只要這門成績一出，就會自動給你發短信通知 什么科目考了什么成績等信息。下面就詳細地介紹這個項目是怎么做的。
步驟
一、整體架構
1、首先要完成這個小項目，第一步就是要認真分析需求

當然在學習Python的道路上肯定會困難，沒有好的學習資料，怎么去學習呢？ 
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1.1、免VPN
1.2、WEB可視化界面
1.3、短信通知功能
2、下面是根據這些需求具體的架構
首先免VPN，是讓用戶感覺到沒有用VPN，但是不用VPN是無法連接學校服務器進入的，所以這里我的想法是在服務器端架設VPN，在前台，用戶只需要把教務管理系統的賬號，密碼輸入，然后將信息傳到服務器，服務器端再連接學校服務器，將信息傳入服務器，分析get，post請求將查詢到的成績返回，WEB可視化使用的python的flask, 短信通知就是寫一個python程序，讓它死循環地向學校服務器發送post請求，只要一檢測到成績就查詢每個用戶的程序並向用戶發送短信
3、數據庫
這里我使用的是mysql數據庫，我建了 3個表
表1、com_user，存儲的是有查詢權限的用戶(學號，姓名)
表2、note_user，存儲的是開通短信服務的用戶(學號，姓名，密碼(加密的，這里我采用了最簡單的Base64加密)， 手機號)
表3、kcs，存儲的是已出的考試成績，因為短信服務需要每次查詢成績與數據庫的做對比，多的就是新出的，表的字段是（課程號(唯一確定一門課程), 課程名稱）
二、逆向分析教務管理系統的WEB界面實現自動登錄
1、首先需要登錄在家查詢成績所需的VPN，因為這樣才會登錄學校的教務管理系統

 

2、 我們從登錄入口開始分析

 

點擊登錄后發現密碼框中的數據變長了

 

說明密碼是在前台加密過的
再次回退再次登錄，這時我們打開F12，觀察發送的數據，，點擊登錄后

 

觀察第一個http請求，發現發送的Form表單中yhm是學號，下面的mm是加密的密碼，上面的csrftoken現在也不知道是什么東西，百度搜索后，發現好像是為用戶實現防止跨站請求偽造的功能
這里先不管它
再次倒回，審查按鈕元素，觀察click事件

 

進入，驚訝地發現密碼是RSA加密的，進一步調試並百度后發現這個是RSA的PKCS的一種標准

 

那么公鑰是從哪里來的呢？
回到最初的登錄界面，打開F12，在谷歌瀏覽器搜索欄中輸入教務管理系統的URL，回車，捕捉HTTP數據包

 

然后 再往上找，發現

 

在這個數據包中，服務器返回了csrftoken，
好了，到了這里我們先停一下，先用python模擬一下自動登錄，看看是否能登錄成功

# _*_ coding : utf-8 _*_
# User: 19164
# Date: 2020/1/19 13:43
# Name: main.py
# Tool: PyCharm
import hashlib
import time
from Crypto.Util.number import *
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
import base64
import rsa
 
get_grade_url = "http://********.edu.cn/jwglxt/xtgl/login_slogin.html"
headers = {
    "User-Agent" : 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) '
                   'Chrome/79.0.3945.88 Safari/537.36 '
}
get_rsa_pubkey_url = "http://********.edu.cn/jwglxt/xtgl/login_getPublicKey.html"
 
 
def get_rsa_encry_pwd(session, password) :
    # 將密碼進行RSA加密
    time_ = round(time.time() * 1000)
    get_key_url = get_rsa_pubkey_url + "?time=" + str(time_) + "&_=" + str(time_ + 1753)
    pubkey_json = session.get(get_key_url, headers=headers).json()
    int_exponent = bytes_to_long(base64.b64decode(pubkey_json['exponent']))
    int_modulus = bytes_to_long(base64.b64decode(pubkey_json['modulus']))
    rsa_pubkey = rsa.PublicKey(int_modulus, int_exponent)
    crypto = rsa.encrypt(password.encode(), rsa_pubkey)
    password = base64.b64encode(crypto).decode()
    return password
 
 
def login(username, pwd) :
    session = requests.session()
    res = session.get(get_grade_url, headers=headers)
    bs = BeautifulSoup(res.text, "html.parser")
    token = bs.find('input', id='csrftoken')['value']
    password = get_rsa_encry_pwd(session, pwd)
    form_data = {
        "csrftoken" : token,
        "yhm" : username,
        "mm" : [password, password]
    }
    url = get_grade_url + "?time=" + str(round(time.time() * 1000))
    res = session.post(url, data=form_data, headers=headers)
    with open("login.html", "wb") as f :
        f.write(res.content)
 
 
if __name__ == "__main__" :
    xh = "*************"
    pwd = "*************"
    login(xh, pwd)

 

我們將寫入的login.html用瀏覽器打開，

 

發現已經成功登錄了（其實這里不知道自己改代碼改了多少遍，上面是最終的完整的原代碼），好了，到目前為止，其實已經成功了一大半，然后我們開始分析查詢成績發送的數據及URL
我們進入查詢界面

 

點開F12，點擊查詢

 

 

發現只發送一個post請求
分析form表單數據，經過多次試驗發現
xnm是查詢的學期，xqm 3是上學期，12是下學期
，其他的是不變的
而返回的成績

 

經過分析，Items中 kch是課程號，kcmc是課程名稱，cj是成績，，jd是績點，，，，都是拼音首字母，，也是醉了，下面就完善腳本實現自動查詢並發送短信
3、短信通知實現
關於短信的實現，我是上某寶買的短信接口，20元200條短信，內容報備后可以24小時發送
這里貼出短信服務器的代碼

# 數據庫部分是自己封裝了一個類
# _*_ coding : utf-8 _*_
# User: 19164
# Date: 2020/1/19 14:35
# Name: consql.py
# Tool: PyCharm
import pymysql
 
 
class ConMySql:
    def __init__(self):
        self.db = pymysql.connect("localhost", "root", "password", "jwglxt")
        self.cursor = self.db.cursor()
 
    def __del__(self):
        self.db.close()
 
    # 增加，刪除，修改數據
    def execute_sql(self, sql):
        try:
            self.cursor.execute(sql)
            self.db.commit()
            return True
        except:
            self.db.rollback()
            return False
 
    # 查詢已開通短信服務的用戶
    def query_note_user(self):
        try:
            userList = []
            sql = "SELECT * FROM note_user;"
            self.cursor.execute(sql)
            results = self.cursor.fetchall()
            for row in results:
                tmp = []
                tmp.append(row[0])
                tmp.append(row[1])
                tmp.append(row[2])
                tmp.append(row[3])
                userList.append(tmp)
            return userList
        except:
            return False
 
    # 傳入課程號，判斷這門課程是否是新出的
    def is_new_class(self, kch):
        kcList = []
        sql = "SELECT * FROM kcs where kch = " + "'" + kch + "';"
        self.cursor.execute(sql)
        results = self.cursor.fetchall()
        # 如果不是新課程，會從數據庫中查找到，返回False，是新課程的話就返回True
        if len(results) == 1:
            return False
        else:
            return True
 
    # 往表 kcs 中添加新出的課程
    def add_new_class(self, kch, kcmc):
        sql = "INSERT INTO kcs VALUES (" + "'" + kch + "','" + kcmc + "');"
        return self.execute_sql(sql)

 

# _*_ coding : utf-8 _*_
# User: 19164
# Date: 2020/1/19 13:43
# Name: main.py
# Tool: PyCharm
import hashlib
import time
from Crypto.Util.number import *
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
import base64
import rsa
import threading
from consql import ConMySql
 
# 登錄的URL
get_grade_url = "http://***********.edu.cn/jwglxt/xtgl/login_slogin.html"
headers = {
    "User-Agent" : 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) '
                   'Chrome/79.0.3945.88 Safari/537.36 '
}
# 得到登錄公鑰的URL
get_rsa_pubkey_url = "http://**********.edu.cn/jwglxt/xtgl/login_getPublicKey.html"
# 查詢成績的URL
query_url = 'http://**********.edu.cn/jwglxt/cjcx/cjcx_cxDgXscj.html?doType=query&gnmkdm=N305005'
 
 
# 記錄查詢日志
def WriteFile(content) :
    with open("grade.log", "a+") as f :
        f.write(content + "\n")
 
 
# 短信接口 1
def send_one_note(str_send_note, phonenum) :
    """
    :param str_send_note: 短信內容
    :param phonenum:    手機號碼
    :return:
    """
    try :
        url_sendNote = "http://**********:9000/sms.aspx"
        data_sendNote = {
            "userid" : 4972,
            "account" : "zsky",
            "password" : "**********",
            "mobile" : phonenum,
            "content" : str_send_note,
            "sendTime" : "",
            "action" : "send",
            "extno" : ""
        }
 
        rs = requests.post(url_sendNote, data=data_sendNote)
        #  print(rs.text)
        if "Success" in rs.text :
            WriteFile(str_send_note + "發送成功")
            return True
        else :
            return False
    except :
        return False
 
 
# 向所有注冊短信服務的用戶發送短信
def send_all_note(my_con, kch, kcmc) :
    """
    :param my_con:  數據庫對象
    :param kch:     課程號
    :param kcmc:    課程名稱
    :return:
    """
    # 【成績通知】尊敬的***你好，***成績出了，您的成績為***，績點為***
    userlist = my_con.query_note_user()
    if userlist :
        #  開始遍歷發短信
        for i in range(len(userlist)) :
            try :
                # 獲取相關的信息
                xh = userlist[i][0]
                name = userlist[i][1]
                pwd = base64.b64decode(userlist[i][2]).decode()
                cj, jd = get_grade(xh, pwd, kch)
                phone_num = userlist[i][3]
                content = "【成績通知】尊敬的%s用戶，您好，%s成績出了，您的成績為%s，績點為%s" % (name, kcmc, cj, jd)
                th1 = threading.Thread(target=send_one_note, args=(content, phone_num,))
                th1.run()
                time.sleep(2)  # 等2秒之后再發下一個
            except :
                WriteFile("在查詢" + name + "成績時出現異常")
    else :
        WriteFile("沒有查詢到userlist")
        return False
 
 
# 根據公鑰獲得加密后的密碼
def get_rsa_encry_pwd(session, password) :
    """
    :param session: 建立連接的session對象
    :param password:   密碼
    :return:
    """
    # 將密碼進行RSA加密
    time_ = round(time.time() * 1000)
    get_key_url = get_rsa_pubkey_url + "?time=" + str(time_) + "&_=" + str(time_ + 1753)
    pubkey_json = session.get(get_key_url, headers=headers).json()
    int_exponent = bytes_to_long(base64.b64decode(pubkey_json['exponent']))
    int_modulus = bytes_to_long(base64.b64decode(pubkey_json['modulus']))
    rsa_pubkey = rsa.PublicKey(int_modulus, int_exponent)
    crypto = rsa.encrypt(password.encode(), rsa_pubkey)
    password = base64.b64encode(crypto).decode()
    return password
 
 
# 登錄
def login(session, username, pwd) :
    """
    :param session: 建立連接的session對象
    :param username: 用戶名
    :param pwd: 密碼
    :return:
    """
    res = session.get(get_grade_url, headers=headers)
    bs = BeautifulSoup(res.text, "html.parser")
    token = bs.find('input', id='csrftoken')['value']
    password = get_rsa_encry_pwd(session, pwd)
    form_data = {
        "csrftoken" : token,
        "yhm" : username,
        "mm" : [password, password]
    }
    url = get_grade_url + "?time=" + str(round(time.time() * 1000))
    res = session.post(url, data=form_data, headers=headers)
 
 
# 遍歷成績，返回成績json數據
def query(session) :
    """
    :param session: 建立連接的session對象
    :return:
    """
    form_data = {
        'xnm' : 2019,
        'xqm' : '3',
        '_search' : 'false',
        'nd' : round(time.time() * 1000),
        'queryModel.showCount' : 15,
        'queryModel.currentPage' : 1,
        'queryModel.sortName' : '',
        'queryModel.sortOrder' : 'asc',
        'time' : 0
    }
    query_res = session.post(query_url, data=form_data, headers=headers).json()
    items = query_res['items']
    return items
 
 
# <----- 個人查詢成績 ---->
# return item['cj'], item['jd']
def get_grade(_xh, _pwd, _kch) :
    """
    :param _xh:學號
    :param _pwd: 密碼
    :param _kch: 課程號
    :return: 返回這門課程的成績和績點
    """
    try :
        # 登錄教務管理系統
        username = _xh
        pwd = _pwd
        session = requests.session()
        login(session, username, pwd)
        return query_grade(session, _kch)
    except :
        return False
 
 
def query_grade(session, _kch) :
    items = query(session)
    for item in items :
        if item['kch'] == _kch :
            return item['cj'], item['jd']
    return False
 
 
# <----- 總查詢 ---->
# 如果出現新的成績，就將其寫入數據庫，並且send_all_note
def begin_query__(my_con) :
    """
    :param my_con: 數據庫連接對象
    :return:
    """
    # 登錄教務管理系統
    username = "**********"
    pwd = "**********"
    session = requests.session()
    login(session, username, pwd)
    # 查詢是否出新成績
    query_class__(session, my_con)
 
 
def query_class__(session, my_con) :
    items = query(session)
    for item in items :
        if my_con.is_new_class(item['kch']) :
            my_con.add_new_class(item['kch'], item['kcmc'])
            WriteFile("出了新成績--->%s" % item['kcmc'])
            send_all_note(my_con, item['kch'], item['kcmc'])
 
 
if __name__ == "__main__" :
    my_con = ConMySql()
    count = 0
    while True :
        count = count + 1
        begin_query__(my_con)
        WriteFile(str(count) + ": " + time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time())))
        time.sleep(60 * 10)  # 每十分鍾查詢一次成績

 

4、WEB界面
最后需要做一個WEB界面，里面提供是否開通短信服務，如果開通，就把信息寫入note_user中，這里就不貼出代碼了，，
5、成果展示

 

現在，我已經將這個服務服務於我們班的同學，同學們還是挺喜歡這個東西的，畢竟方便了不少
6、擴展
這種直接分析get post數據的手段其實不僅用來查詢成績，還可以做一些擴展，比如在選網課的時候，可以根據這種方法寫腳本自動篩選網課，並選課等（因為在選課期間，由於訪問人數太多，學校服務器挺不住的），用腳本的方法可以幫助選網課。