树莓派自动接入校园网

男娘i 2022-12-21 13:58 189阅读 0赞

今年的九月份，我们学校更换了校园网计费系统，将多个网络（校园网、移动宽带、校园内网）整个为统一的登录入口。新的计费方式带来了一些令人不爽的新特性：**掌握不到规律的自动断线**。

这个自动断线怎么理解呢，有好多种情况会导致自动断线：

1.  长时间没有数据访问；
2.  关机了一段时间重新开机也会断线；
3.  有时晚上会突然的断线；

断线就需要重新登录，这对一个在桌子底下放着树莓派的人很不友好，为了让我的树莓派一直在线，**我计划研究下学校的网络连接机制，找到校园网登陆认证的接口，然后通过定时任务定期调用接口保证网络在线。**

## 找到校园网登陆认证的接口 ##

开机连接到网络时，打开任何页面都会自动跳转到网络验证页面，地址如下：

http://10.**.**.155/eportal/index.jsp?wlanuserip=747782dfc4c71585c4738aba9ddfac74&wlanacname=4d9b42af64216a4c&ssid=&nasip=33a23ff6f4079ffae1efa910adf8630a&snmpagentip=&mac=cea4ee74202c8e19054f5242fed8a793&t=wireless-v2&url=d93a492329ace846b5542d1a14450dc01c67fe12a7c37ec6&apmac=&nasid=4d9b42af64216a4c&vid=80e2309e88a7305c&port=ec0e0d680caa36ef&nasportid=75961153f3a76ba5b8d71721a48c6a36d27cfbc13a5acc9ea2aa9e8eb1cf5c88

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pjcTUyMTA0NTM0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
为了实现自动登录，我们先尝试找到校园网登陆认证的接口，通过浏览器的开发者工具页面(按键盘 F12 进入)，找到登录按钮对应的函数调用。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pjcTUyMTA0NTM0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
接着在 source 栏全文搜索，找到函数的调用定义处（如果 js 文件是一个整行，尝试使用 chrome 自带的功能用 pretty 的方式显示代码）。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pjcTUyMTA0NTM0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
然后阅读大致代码逻辑，找到 AJAX 相关的代码，在认证成功的回调函数地方打上断点。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pjcTUyMTA0NTM0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

之后，在页面中输入自己的账号密码，点击登录，最终页面会卡在断点处，查看 network 栏，找到 auth 的接口和数据内容。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pjcTUyMTA0NTM0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

综上，我得到了网络认证的接口和我的账户的登录参数。

#接口地址： http://10.**.**.5/eportal/******.do?method=login
    #方法类型： POST
    #参数： userId=******&password=**********&service=%25E6%25A0%25A1%25E5%259B%25AD%25E5%25A4%2596%25E7%25BD%2591%25E6%259C%258D%25E5%258A%25A1&queryString=wlanuserip%253D44e4a1ba863c3912ce26bb6a08b619f4%2526wlanacname%253Dd6c254d78aab1b41f824e30727d4a56a%2526ssid%253D%2526nasip%253D33a23ff6f4079ffae1efa910adf8630a%2526snmpagentip%253D%2526mac%253Dac90160b94f74a83bcc03f62577c799a%2526t%253Dwireless-v2%2526url%253D97bcca4b4607b74ecd5a8936b3fedd1caf8c58cf889fa299708ec8a1018a4fd68feb45fec04791db%2526apmac%253D%2526nasid%253Dd6c254d78aab1b41f824e30727d4a56a%2526vid%253D661483fc15f609b3%2526port%253D49738f779d182dee%2526nasportid%253D75961153f3a76ba5cff6c0330a8d162cfde51ccd257f7b51f060e9d8c10167f0&operatorPwd=&operatorUserId=&validcode=&passwordEncrypt=false

我原本打算继续分析参数的内容的，结果发现大部分的参数是从自动跳转的登录页面参数中获得的，因此不需要我自己编辑，经过 html decode，我认为参数的含义如下，里面存在部分加密字段，所以这段参数自己生成难度较大：

userId=*********
    &password=*********
    &service=校园外网服务
    &queryString=
        wlanuserip=44e4a1ba863c3912ce26bb6a08b619f4
        &wlanacname=d6c254d78aab1b41f824e30727d4a56a
        &ssid=
        &nasip=33a23ff6f4079ffae1efa910adf8630a
        &snmpagentip=
        &mac=ac90160b94f74a83bcc03f62577c799a
        &t=wireless-v2
        &url=97bcca4b4607b74ecd5a8936b3fedd1caf8c58cf889fa299708ec8a1018a4fd68feb45fec04791db
        &apmac=
        &nasid=d6c254d78aab1b41f824e30727d4a56a
        &vid=661483fc15f609b3
        &port=49738f779d182dee
        &nasportid=75961153f3a76ba5cff6c0330a8d162cfde51ccd257f7b51f060e9d8c10167f0
    &operatorPwd=
    &operatorUserId=
    &validcode=
    &passwordEncrypt=false

PS：幸好登录校园网输入验证码的概率非常低（没碰到过），所以我便可以直接使用这段参数通过 `curl` 工具登录校园网。

curl -d 'userId=********&password=*********&service=%25E6%25A0%25A1%25E5%259B%25AD%25E5%25A4%2596%25E7%25BD%2591%25E6%259C%258D%25E5%258A%25A1&queryString=wlanuserip%253D44e4a1ba863c3912ce26bb6a08b619f4%2526wlanacname%253Dd6c254d78aab1b41f824e30727d4a56a%2526ssid%253D%2526nasip%253D33a23ff6f4079ffae1efa910adf8630a%2526snmpagentip%253D%2526mac%253Dac90160b94f74a83bcc03f62577c799a%2526t%253Dwireless-v2%2526url%253D97bcca4b4607b74ecd5a8936b3fedd1caf8c58cf889fa299708ec8a1018a4fd68feb45fec04791db%2526apmac%253D%2526nasid%253Dd6c254d78aab1b41f824e30727d4a56a%2526vid%253D661483fc15f609b3%2526port%253D49738f779d182dee%2526nasportid%253D75961153f3a76ba5cff6c0330a8d162cfde51ccd257f7b51f060e9d8c10167f0&operatorPwd=&operatorUserId=&validcode=&passwordEncrypt=false' -X POST http://10.**.**.155/eportal/InterFace.do?method=login

## 自动登录脚本 ##

为了实现自动登录，我创建一个脚本，逻辑大致如下：

1.  检查网络是否连接状态；
    
    1.  如果状态是连接，则结束；
    2.  如果状态是断线，则调用网络验证接口，保证自己在线；

### 检查网络连接状态 ###

原本计划用 curl 访问 [百度][Link 1]，根据 HTTP 状态码判断是否在线的。实际测试时发现，即便断线状态，返回的状态码也是 200，因为校园网自动跳转的页面返回的状态码就是 200。

然后我在断线的状态下访问百度，看看与在线状态有何不同。

呵，这一下子就知道校园网自动跳转到登录认证页面的原理了，劫持所有未认证的网络的访问，返回固定的HTML内容，在页面中要求浏览器跳转到认证页面。

这就好办了，保存访问百度的返回内容，检查内容中是否有和登录页面相关的内容，通过对比可以知道当前的网络是已经成功连接，还是断线状态。

#检测网络链接畅通
    function network()
    { 
        #超时时间
        local timeout=1
        #目标网站
        local target=www.baidu.com
        #获取响应状态码
    
        local content=`curl http://www.baidu.com | grep eportal/index.jsp`
        if [ ${#content} -lt 10 ]; then
            #网络畅通
            return 1
        else
            #网络不畅通
            return 0
        fi
        return 0
    }

### 最终自动登录脚本 ###

#! /bin/bash
    
    LOG_FILE=/var/log/xxxx.log
    
    #检测网络链接畅通
    function network()
    { 
        #超时时间
        local timeout=1
        #目标网站
        local target=www.baidu.com
        #获取响应状态码
    
        local content=`curl http://www.baidu.com | grep eportal/index.jsp`
        if [ ${#content} -lt 10 ]; then
            #网络畅通
            return 1
        else
            #网络不畅通
            return 0
        fi
        return 0
    }
    
    # 执行函数
    network
    
    if [ $? -eq 0 ];then
        echo "网络不畅通，请检查网络设置！"
        ret_value=$(curl -d "userId=****&password=****&service=%25E6%25A0%25A1%25E5%259B%25AD%25E5%25A4%2596%25E7%25BD%2591%25E6%259C%258D%25E5%258A%25A1&queryString=wlanuserip%253D747782dfc4c7158565aefbadb92f08f5%2526wlanacname%253D4d9b42af64216a4c%2526ssid%253D%2526nasip%253D33a23ff6f4079ffae1efa910adf8630a%2526snmpagentip%253D%2526mac%253De928a1f5c5556f26bb004e5f1879e64b%2526t%253Dwireless-v2%2526url%253Ddcc9f4c1c6174d15aa0451f13f9102fce3746944e780141b39c9ba28c4ed01fe%2526apmac%253D%2526nasid%253D4d9b42af64216a4c%2526vid%253D80e2309e88a7305c%2526port%253Dec0e0d680caa36ef%2526nasportid%253D75961153f3a76ba5b8d71721a48c6a36d27cfbc13a5acc9ea2aa9e8eb1cf5c88&operatorPwd=&operatorUserId=&validcode=&passwordEncrypt=false" -X POST http://10.**.**.155/eportal/InterFace.do?method=login)
    
        echo ${ret_value}
        date >> ${LOG_FILE}
        echo "try to login!" >> ${LOG_FILE}
        echo "login result: ${ret_value}" >> ${LOG_FILE}
        exit -1
    fi
        echo "网络畅通，你可以上网冲浪！"
    exit 0

## 定时执行 ##

自动登录脚本写好了，怎么让脚本定时执行呢？使用linux 的 crontab 功能，这个工具可以设置定时程序，按照用户想要的频率定时执行任务。但其默认的编辑工具非常不好用(vi)，所以我先更改了默认的编辑工具。直接执行命令：`select-editor` 选择自己顺手的编辑工具，然后 `crontab -e` 配置定时任务。

# auto connect
    */5 * * * * /home/pi/auto-connect.sh
    
    # auto clean log
    0 0 1 * * /home/pi/clean_log.sh

## 总结 ##

通过上述三个流程，我解决了自己的树莓派连接校园网的问题。首先我研究校园网的登录认证方式，找到使用 curl 工具进行登录认证的接口。然后我编写一个自动检查连接状态，调用登录认证接口的脚本代码。最后我设置了自动调用脚本的定时任务，每隔五分钟调用一下脚本，从而保证自己的树莓派一直接入网络。

## Reference ##

1.  [curl 用法][curl]
2.  [crontab 的用法][crontab]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pjcTUyMTA0NTM0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/dbed5cfeaed14aceb888aa5b9c5a40ff.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pjcTUyMTA0NTM0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221120/3a896cc9843040d9b5cad6eac200cd81.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pjcTUyMTA0NTM0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221120/6ddfc2ed801c4c1e8df8f864da0f8add.png
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[Link 1]: http://www.baidu.com
[curl]: https://www.ruanyifeng.com/blog/2019/09/curl-reference.html
[crontab]: https://www.jianshu.com/p/838db0269fd0