用Python实现中科大健康打卡脚本

新冠疫情期间，学校规定假期必须每天进行健康打卡，汇报自身各项情况，在开学前未中断且打满 14 天才可申请返校，而开学后虽然不管，但原则上仍需每天打卡、每周报备。

打卡？这辈子不可能手动打卡的，我决定写一个爬虫脚本来自动打卡。

打卡平台的网址是 https://weixine.ustc.edu.cn/2020/home。
点进去发现其跳转到了 https://weixine.ustc.edu.cn/2020/login，其中有一条 “统一身份认证登录”。
点击 “统一身份认证登录”，页面跳转到 https://passport.ustc.edu.cn/login?service=https%3A%2F%2Fweixine.ustc.edu.cn%2F2020%2Fcaslogin，这是打卡平台在科大统一身份认证平台注册的 CAS 身份认证服务链接，我们在此需要输入科大 Passport 的账号密码，即可登录。

因此，从这个逻辑可以得到，我们可以向上面第 3 点中的 CAS 身份认证 URL 发送包含登录信息的 POST 数据包，来实现登录。不过，事实上只要我们先在会话中登录了 https://passport.ustc.edu.cn，即中科大身份认证系统，再对 CAS 认证 URL 直接发送 GET 请求，可以达到相同的效果，为了降低耦合，我选择了后面一种登录方法。

因此，最终的登录逻辑化为以下两步：

向 https://passport.ustc.edu.cn/login 发送学号、密码等字段信息，使会话登录上中科大身份认证系统。
直接 GET 请求 CAS 认证链接：https://passport.ustc.edu.cn/login?service=https%3A%2F%2Fweixine.ustc.edu.cn%2F2020%2Fcaslogin 进行打卡平台的 CAS 认证。

登录界面如下：

接下来，在浏览器的 F12 界面中，对中科大身份认证系统的登录过程进行抓包：

发现登录过程向登录链接 POST 了不少内容，多试几次容易知道，其中的 model、service、warn、button 等参数都是固定的，showCode 参数表示是否需要验证码，然而，直接把 showCode 取为空串就可以绕过验证码。username 和 password 即学号、密码，用于校内身份认证（这里需要吐槽一下学校的身份认证系统居然还在使用明文传输密码，造成了很大的安全隐患）。

另外，还有一个貌似临时凭证的 CAS_LT 参数，初看不容易摸索出它的规律，但实际上，CAS_LT 正藏在 passport.ustc.edu.cn/login 这个网页中，如下图：

可以使用 BeautifulSoup 通过 id 把它找出来。

打卡

登录成功以后，我们对打卡系统的 CAS 链接：https://passport.ustc.edu.cn/login?service=https%3A%2F%2Fweixine.ustc.edu.cn%2F2020%2Fcaslogin 发起一个 GET 请求，即可跳转到打卡网页：https://weixine.ustc.edu.cn/2020/home，我们先手动打一下卡，看看打卡系统是如何在请求中标识用户身份的。

在 Network 选项卡下的众多内容中，有一条名为 daliy_report 的（真不是我不会拼 daily 这个单词），其提交表单部分内容如下：

上面省略了一部分表单的内容，但容易发现，有一条内容明显与其他内容不同，就是这个_token。短期内多打几次卡，可以发现表单的_token 不会发生变化，但重新登录以后，_token 则会发生变化，很显然，它用于用户身份的标识，即告诉打卡平台的服务端这条打卡内容是来自哪个同学。既然_token 出现在表单内容里，那大概率它就藏在网页的表单当中，找了一下，发现还真有：

那么身份标识的问题就解决了，顺便我们也把打卡的过程研究了一遍，其实就是提交这么一个表单到 https://weixine.ustc.edu.cn/2020/daliy_report。

代码

接下来开始着手写代码，首先实现登录过程。下面先定义 passport 登录链接。

python

self.passport = "https://passport.ustc.edu.cn/login"

然后，由于前面这些请求之间并非独立的，而是依赖于共同的 cookie，因此必须在同一个会话中发起，不能直接用 requests 自带的 GET、POST 方法来完成请求，所以我们需要先建立一个会话（requests.Session 对象），使用会话的 GET、POST 方法。会话会主动维护一个 cookie 字典。

python

self.sess = requests.session()

然后定义 login 的主函数：

python

def login(self, username, password):
    """
    登录,需要提供用户名、密码
    """
    self.sess.cookies.clear()
    CAS_LT = self._get_cas_lt()
    login_data = {
        'username': username,
        'password': password,
        'warn': '',
        'CAS_LT': CAS_LT,
        'showCode': '',
        'button': '',
        'model': 'uplogin.jsp',
        'service': ''
    }
    self.sess.post(self.passport, login_data, allow_redirects=False)
    return self.sess.cookies.get("uc") == username

逻辑非常简单，首先把会话的 cookie 清空，然后通过一个函数获取前文提到的 CAS_LT 参数，并构造 POST 表单，调用 Session 的 POST 方法，把它提交给 passport 登录链接，如果登录成功，会话的 cookie 中会多出一条键为”uc”、值为登录 username 的键值对，可以通过它来判断是否登录成功。

接下来，来完善前面前面提到的函数：

python

def _get_cas_lt(self):
    """
    获取登录时需要提供的验证字段
    """
    response = self.sess.get(self.passport)
    CAS_LT = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser').find(attrs={'id': 'CAS_LT'}).get('value')
    return CAS_LT

上述流程用 Session 去 GET 请求 passport 登录链接，在返回的 html 中即可获取到 CAS_LT。

以上即是登录过程的代码，接下来给出打卡的代码：

python

self.login_bot = USTCPassportLogin()
self.sess = self.login_bot.sess
# CAS身份认证url
self.cas_url = 'https://passport.ustc.edu.cn/login?service=https%3A%2F%2Fweixine.ustc.edu.cn%2F2020%2Fcaslogin'
# 打卡url
self.clock_in_url = 'https://weixine.ustc.edu.cn/2020/daliy_report'
self.token = ''

健康打卡需要两个 URL，第一个是打卡平台 CAS 身份认证的 URL，在登录成功以后，对此 URL 进行请求，以完成 CAS 认证；第二个是打卡链接。同时，初始化一个 login_bot，即为前面定义的登录类。最后初始化一个空字符串作为未登录状态下的 token。

打卡系统的登录过程如下：

python

def login(self, username, password):
    """
    登录,需要提供用户名、密码
    """
    self.token = ''
    is_success = self.login_bot.login(username, password)
    if is_success:
        self.token = self._get_token()
    return is_success

若登录成功了，则通过下面的_get_token 方法获取到 token。

python

def _get_token(self):
    """
    获取打卡时需要提供的验证字段
    """
    response = self.sess.get(self.cas_url)
    s = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
    token = s.find(attrs={'name': '_token'}).get('value')
    return token

在获取了 token 以后，我们终于可以进行打卡了：

python

def daily_clock_in(self, post_data_file):
    """
    打卡函数，需要提供包含表单内容的json文件
打卡成功返回True，打卡失败返回False
    """
    with open(post_data_file, 'r') as f:
        post_data = json.loads(f.read())
    post_data['_token'] = self.token
    response = self.sess.post(self.clock_in_url, data=post_data)
    return self._check_success(response)

这里我们从一个 JSON 文件读取打卡需要的表单，然后在字典中加入_token，对打卡的 URL 发起 POST 请求即可，最后通过下面的_check_success 方法，来检查是否成功打卡。

python

def _check_success(self, response):
    """
    简单check一下有没有成功打卡、报备
    """
    s = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
    msg = s.select('.alert')[0].text
    return '成功' in msg