某校教务管理系统post分析，Python实现自动查询成绩并发送短信

前言
本人是一名大三大学生，考完试不久，由于自己不知道期末考试什么时候出考试成绩，并且每次查询成绩特别麻烦（首先得登录VPN连接学校内网，然后再登录教务管理系统,再进入查询界面，点击查询成绩等，相信各位大学生在家查询成绩也有同样的麻烦），于是自己突发奇想，想做一个免VPN成绩查询的WEB界面（只需要输入账号，密码就可以直接显示出考试成绩，下面会解释这个项目是怎么做的）,另外还想做一个短信通知服务，就是只要这门成绩一出，就会自动给你发短信通知 什么科目考了什么成绩等信息。下面就详细地介绍这个项目是怎么做的。
步骤
一、整体架构
1、首先要完成这个小项目，第一步就是要认真分析需求

私信小编01即可获取大量python学习资源

1.1、免VPN
1.2、WEB可视化界面
1.3、短信通知功能
2、下面是根据这些需求具体的架构
首先免VPN，是让用户感觉到没有用VPN，但是不用VPN是无法连接学校服务器进入的，所以这里我的想法是在服务器端架设VPN，在前台，用户只需要把教务管理系统的账号，密码输入，然后将信息传到服务器，服务器端再连接学校服务器，将信息传入服务器，分析get，post请求将查询到的成绩返回，WEB可视化使用的python的flask, 短信通知就是写一个python程序，让它死循环地向学校服务器发送post请求，只要一检测到成绩就查询每个用户的程序并向用户发送短信
3、数据库
这里我使用的是mysql数据库，我建了 3个表
表1、com_user，存储的是有查询权限的用户(学号，姓名)
表2、note_user，存储的是开通短信服务的用户(学号，姓名，密码(加密的，这里我采用了最简单的Base64加密)， 手机号)
表3、kcs，存储的是已出的考试成绩，因为短信服务需要每次查询成绩与数据库的做对比，多的就是新出的，表的字段是（课程号(唯一确定一门课程), 课程名称）
二、逆向分析教务管理系统的WEB界面实现自动登录
1、首先需要登录在家查询成绩所需的VPN，因为这样才会登录学校的教务管理系统

2、 我们从登录入口开始分析

点击登录后发现密码框中的数据变长了

说明密码是在前台加密过的
再次回退再次登录，这时我们打开F12，观察发送的数据，，点击登录后

观察第一个http请求，发现发送的Form表单中yhm是学号，下面的mm是加密的密码，上面的csrftoken现在也不知道是什么东西，百度搜索后，发现好像是为用户实现防止跨站请求伪造的功能
这里先不管它
再次倒回，审查按钮元素，观察click事件

进入，惊讶地发现密码是RSA加密的，进一步调试并百度后发现这个是RSA的PKCS的一种标准

那么公钥是从哪里来的呢？
回到最初的登录界面，打开F12，在谷歌浏览器搜索栏中输入教务管理系统的URL，回车，捕捉HTTP数据包

然后 再往上找，发现

在这个数据包中，服务器返回了csrftoken，
好了，到了这里我们先停一下，先用python模拟一下自动登录，看看是否能登录成功

# _*_ 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) :
    # 将密码进行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)

我们将写入的login.html用浏览器打开，

发现已经成功登录了（其实这里不知道自己改代码改了多少遍，上面是最终的完整的原代码），好了，到目前为止，其实已经成功了一大半，然后我们开始分析查询成绩发送的数据及URL
我们进入查询界面

点开F12，点击查询

发现只发送一个post请求
分析form表单数据，经过多次试验发现
xnm是查询的学期，xqm 3是上学期，12是下学期
，其他的是不变的
而返回的成绩

经过分析，Items中 kch是课程号，kcmc是课程名称，cj是成绩，，jd是绩点，，，，都是拼音首字母，，也是醉了，下面就完善脚本实现自动查询并发送短信
3、短信通知实现
关于短信的实现，我是上某宝买的短信接口，20元200条短信，内容报备后可以24小时发送
这里贴出短信服务器的代码

# 数据库部分是自己封装了一个类
# _*_ 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，删除，修改数据
    def execute_sql(self, sql):
        try:
            self.cursor.execute(sql)
            self.db.commit()
            return True
        except:
            self.db.rollback()
            return False
 
    # 查询已开通短信服务的用户
    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
 
    # 传入课程号，判断这门课程是否是新出的
    def is_new_class(self, kch):
        kcList = []
        sql = "SELECT * FROM kcs where kch = " + "'" + kch + "';"
        self.cursor.execute(sql)
        results = self.cursor.fetchall()
        # 如果不是新课程，会从数据库中查找到，返回False，是新课程的话就返回True
        if len(results) == 1:
            return False
        else:
            return True
 
    # 往表 kcs 中添加新出的课程
    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
 
# 登录的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 '
}
# 得到登录公钥的URL
get_rsa_pubkey_url = "http://**********.edu.cn/jwglxt/xtgl/login_getPublicKey.html"
# 查询成绩的URL
query_url = 'http://**********.edu.cn/jwglxt/cjcx/cjcx_cxDgXscj.html?doType=query&gnmkdm=N305005'
 
 
# 记录查询日志
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: 短信内容
    :param phonenum:    手机号码
    :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 + "发送成功")
            return True
        else :
            return False
    except :
        return False
 
 
# 向所有注册短信服务的用户发送短信
def send_all_note(my_con, kch, kcmc) :
    """
    :param my_con:  数据库对象
    :param kch:     课程号
    :param kcmc:    课程名称
    :return:
    """
    # 【成绩通知】尊敬的***你好，***成绩出了，您的成绩为***，绩点为***
    userlist = my_con.query_note_user()
    if userlist :
        #  开始遍历发短信
        for i in range(len(userlist)) :
            try :
                # 获取相关的信息
                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 = "【成绩通知】尊敬的%s用户，您好，%s成绩出了，您的成绩为%s，绩点为%s" % (name, kcmc, cj, jd)
                th1 = threading.Thread(target=send_one_note, args=(content, phone_num,))
                th1.run()
                time.sleep(2)  # 等2秒之后再发下一个
            except :
                WriteFile("在查询" + name + "成绩时出现异常")
    else :
        WriteFile("没有查询到userlist")
        return False
 
 
# 根据公钥获得加密后的密码
def get_rsa_encry_pwd(session, password) :
    """
    :param session: 建立连接的session对象
    :param password:   密码
    :return:
    """
    # 将密码进行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
 
 
# 登录
def login(session, username, pwd) :
    """
    :param session: 建立连接的session对象
    :param username: 用户名
    :param pwd: 密码
    :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)
 
 
# 遍历成绩，返回成绩json数据
def query(session) :
    """
    :param session: 建立连接的session对象
    :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
 
 
# <----- 个人查询成绩 ---->
# return item['cj'], item['jd']
def get_grade(_xh, _pwd, _kch) :
    """
    :param _xh:学号
    :param _pwd: 密码
    :param _kch: 课程号
    :return: 返回这门课程的成绩和绩点
    """
    try :
        # 登录教务管理系统
        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
 
 
# <----- 总查询 ---->
# 如果出现新的成绩，就将其写入数据库，并且send_all_note
def begin_query__(my_con) :
    """
    :param my_con: 数据库连接对象
    :return:
    """
    # 登录教务管理系统
    username = "**********"
    pwd = "**********"
    session = requests.session()
    login(session, username, pwd)
    # 查询是否出新成绩
    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("出了新成绩--->%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)  # 每十分钟查询一次成绩

4、WEB界面
最后需要做一个WEB界面，里面提供是否开通短信服务，如果开通，就把信息写入note_user中，这里就不贴出代码了，，
5、成果展示

现在，我已经将这个服务服务于我们班的同学，同学们还是挺喜欢这个东西的，毕竟方便了不少
6、扩展
这种直接分析get post数据的手段其实不仅用来查询成绩，还可以做一些扩展，比如在选网课的时候，可以根据这种方法写脚本自动筛选网课，并选课等（因为在选课期间，由于访问人数太多，学校服务器挺不住的），用脚本的方法可以帮助选网课。