一种在openwrt路由器突破校园网web认证设备限制的方法（对swu校园网的一次实践）

摘要：本文主要是针对通过路由器wan口连接校园网（web认证）登陆一个账号，多个设备连接路由器共享同一账号，在若干分钟后会被检测出代理（或共享）行为，账号被暂时封禁的问题。并同时实现了web自动认证，不必繁琐的登陆了。

前言

维基百科openwrt介绍：

OpenWrt是适合于嵌入式设备的一个Linux发行版。
相对原厂固件而言，OpenWrt不是一个单一、静态的固件，而是提供了一个可添加软件包的可写的文件系统。这使用户可以自由的选择应用程序和配置，而不必受设备提供商的限制，并且可以使用一些适合某方面应用的软件包来定制你的设备。对于开发者来说，OpenWrt是一个框架，开发者不必麻烦地构建整个固件就能得到想要的应用程序；对于用户来说，这意味着完全定制的能力，与以往不同的方式使用设备，OPKG包含超过3500个软件。
默认使用LuCI作为web交互界面。

设备：刷入openwrt系统的路由器一部
（作者使用的是大麦DW220D）
固件版本：OpenWrt Barrier Breaker 14.07 /LuCI Trunk (0.12+svn-r10530)
内核版本：3.10.49
涉及内容：

1. JavaScript分析
2. post包构建/发送
3. 基本的Linux指令
4. shell脚本

背景/原理：当使用路由器wan口连接校园网后，终端对校园网服务器来说是透明的（NAT地址转换），校园网服务器会在用户联网后若干分钟（SWU是20分钟）分析数据包，检测是否有多设备共享的行为，所以只需要每隔十分钟进行一次断网/联网操作。事实上，Supermartin已按此原理开发了Windows环境的自动联网工具（破解重庆电信校园网，一个寝室共用一个宽带账号），但寝室内长期开启电脑在功耗上难以令人接受。校园网web认证归根结底是发送http应用层协议数据包（最常见的是post、get）实现，故步骤大致分为两步：

1. 分析登陆/下线的数据包
2. 在openwrt上发送数据包，以认证/下线

一、分析web认证数据包

分析数据包可以通过抓包和分析页面JavaScript来进行。开启浏览器开发者工具（F12）进行一次web登陆，然后通过灵敏的嗅觉，找到关键post包，如图1。

可以看到，虽然userid和password关键字内容是明确（未加密）的，但queryString和service的出现和内容有点不明就里，应结合JS分析出queryString和service的构造方式和内涵意义。再次打开开发者工具，html代码定位到登陆按钮如图，发现登陆按钮绑定了一个doauthen()函数，如图2.

发现本页面引入了两个js文件，在其中一个js里找到了登陆函数：

其中ePortalUrl是请求地址前缀：http://222.198.127.170/eportal/InterFace.do?method=

  login : function(userId, password, service, queryString,operatorPwd,operatorUserId,validcode,callback) {
   /* 1.登录 */
   var content = "userId=" + userId + "&password=" + password + "&service=" + service + "&queryString=" + queryString+"&operatorPwd="+operatorPwd+"&operatorUserId="+operatorUserId+"&validcode="+validcode;
   post(ePortalUrl + "login", content, callback);
  },

和下线函数：

  logout : function(userIndex,callback) {
   /* 4.下线 */
   var content = "userIndex=" + userIndex;
   post(ePortalUrl + "logout", content,callback);
  },

可以发现，登陆需要的post关键词比较多，而下线只需要一个userIndex

1.1登陆关键词querryString和Service

在JS文件发现queryString是由前页面提交的get数据，经过两次encodeURIComponent（）转码，如图3
JavaScript encodeURLComponent()意义是替换原字符串的某些特殊字符（详细请见encodeURLComponen意义）。

而service对应%25E9%25BB%2598%25E8%25AE%25A4则是图3可选下拉框默认一词的两次encodeURLComponent()转码。这个比较固定，所以只用找一下queryString的get数据来源。
在进入认证地址http://XXX.XXX.XXX.XXX，认证页面未登陆时，地址栏会变成

http://XXX.XXX.XXX.XXX/eportal/index.jsp?wlanuserip=10.69.XXX.XX&wlanacname=NAS&ssid=Ruijie&nasip=172.28.XXX.X&mac=143dXXXX9&t=wireless-v2-plain&url=http://123.123.123.123/

而get数据就是"?"后面部分

wlanuserip=10.69.XXX.XX&wlanacname=NAS&ssid=Ruijie&nasip=172.28.XXX.X&mac=143dXXXX9&t=wireless-v2-plain&url=http://123.123.123.123/

说明在这之前浏览器进行了一次跳转，执行了一次get操作，在未登陆的情况，在未跳转的页面就能找到这些信息；事实上，这些信息是未登录设备连接服务器，服务器返回的注册信息。可以通过很多方法拿到这个页面（必须在未登陆状态），比如：

1. 禁用浏览器加载js脚本
2. 使用python等编程语言直接抓包
3. 在linux上使用wget下载页面

openwrt下wget得到的该页面如图4

至此，登陆所需要的四个关键词id，password，service，queryString全部清晰了，只需要构建POST包发送这些关键词到图1请求URL就可以完成登陆了。

1.2下线关键词 userindex

先使用了python根据1.1的背景发送了post包，发现直接返回了userindex，图5故只需要进行字符串操作就可以得到userindex关键词了。

二 openwrt上循环执行登陆/下线操作

2.1openwrt发送post包和shell基础

curl post操作命令格式：

curl -d "args"  "protocol://address:port/url"

openwrt上的shell是轻量的解析器ash，语法比较不算严格，有一定编程基础的人可以很快的学会并应用，详情可见shell教程。（该网站免费的内容已经足够了）

2.2连接openwrt

使用计算机直插路由器lan口，使用putty，Xshell等工具进行SSH连接（有些版本要到路由器设置页面开启接收lan口SSH连接），地址为路由器管理地址，一般是192.168.1.1，输入root用户名和密码进入路由器。

2.3编写shell脚本

1. 进入etc（cd /etc）
2. 新建net.sh文件（touch net.sh）
3. 写入net.sh文件（vi net.sh , 键入i进编辑模式）（vi操作请见linux vi）以下代码：

#!/bin/ash
eUc()#encode url 模拟前文的二次编码操作，函数都使用echo的返回值
{	s0=$1
	s1=${s0//=/%3D}
 	s2=${s1//&/%26}
 	s3=${s2//:/%3A}
	s4=${s3//\//%2F}
 	s5=${s4//%/%25}
 	echo $s5
 	return 0
}
getQs()#only work on unlogged status/获取queryString，使用
{
	inf=$(wget http://222.198.127.170 -O -)
        s1=${inf:73}
        s2=${s1%\'*}
        echo $(eUc $s2)
}
login()#par1:id, par2:psw,par3:qS, return Userid/登陆操作，后面是参数顺序
{
 s0=$(curl -d "userId=$1&password=$2&service=%25E9%25BB%2598%25E8%25AE%25A4&queryString=$3&operatorPwd=&operatorUserId=&validcode=" "http://222.198.127.170/eportal/InterFace.do?method=login")
 s1=${s0#*:\"}
 s2=${s1%%\"*}
 echo $s2
}
logout()# par1:userId #退出当前登陆，后面是参数顺序
{
 curl -d "userId=$1" "http://222.198.127.170/eportal/InterFace.do?method=logout"
}
logoutAll()#par1:ID, par2:password #使用ID和psw强制退出所有登陆，后面是参数顺序
{
 curl -d "userId=$1&pass=$2" "http://222.198.127.170/eportal/InterFace.do?method=logoutByUserIdAndPass"
}
#main() begin
#因shell的特殊性，id和psw加不加引号都没关系
id=校园网账号
psw=校园网密码
#init 
logoutAll $id $psw
qS=$(getQs)
userId=$(login $id $psw $qS)
#
while :
do
 logout userId
 qS=$(getQs)
 userId=$(login $id $psw $qS)
 sleep 600s#每10分钟执行一次
done
#end

vi保存的操作顺序是 ESC : wq enter

2.4执行脚本

在linux脚本执行前需要授权，授权命令为：

chmod +x /etc/net.sh

执行脚本：

/etc/net.sh

按理说到这里就结束了，但使用SSH进入openwrt执行脚本，退出SSH时会停止脚本的执行，这里使用screen包来使其后台执行，使用screen类似于windows窗口，若干个窗口可以同时执行。安装命令如下：

opkg update
opkg install screen

在页面直接输入screen进入子页面，在该页面执行：

/etc/net.sh

程序正常执行后 键入 Ctrl+a 再按d 退出至主页面，这时候就可以输入exit退出连接了。
要再次进入该窗口，可以使用screen -ls获知之前窗口的编号，再以screen -r 编号命令进入。

by the way 展示一下公版 openwrt SS设置方式