一次完整的 CAS 自动登录实战笔记（通用示例）
标签：Python 爬虫、逆向分析、RSA 加密、Requests、BeautifulSoup
环境：Windows 10 x64 + Python 3.11 + requests 2.32 + beautifulsoup4 4.12
示例站点：文中涉及的域名、Cookie 名均已脱敏，替换为example.edu.cn/learning.example.edu.cn等占位符，仅供技术研究。
1 缘起：为什么要写这个脚本？
在很多高校或企业的在线教学 / 教务平台中，都会使用 CAS 单点登录（Central Authentication Service）。 当我们想定时抓取课表、下载资料或做自动签到时，反复手动输入学号密码极不方便，于是需要一个“无头”脚本自动完成登录。
2 第一步：明确目标与拆分任务
| 子任务 | 说明 | 成功判据 |
|---|---|---|
① 拿到 execution | CAS 登录页的动态隐藏字段 | 打印值形如 e1s1 … |
| ② 获取公钥 | /cas/v2/getPubKey 返回 modulus、exponent | 能解析为大整数 |
| ③ 复刻前端加密 | security.js → encryptedString() | 与浏览器输出一致 |
| ④ 提交表单 | 含账号、密文密码、execution | 服务器 302，Location 携带 ticket= |
| ⑤ 跟随票据 | .../fromcas?ticket=ST-... | 服务器 Set‑Cookie 下发 AUTHORIZATION= |
| ⑥ 打印 Cookie | sess.cookies.get("AUTHORIZATION") | 终端输出 32 字节十六进制串 |
3 第二步：抓包 & 还原登录流程
- 工具：浏览器 DevTools (Network)、Fiddler、Charles 均可。
- 步骤概览
- 访问
https://auth.example.edu.cn/cas/login?service=https://learning.example.edu.cn/api/fromcas。 - 填账号密码并提交，返回 302，Location 带
ticket=ST-...。 浏览器自动 GET 该 ticket 地址，服务端再次 302 到首页，同时发放业务域 Cookie：
Set-Cookie: AUTHORIZATION=3EE2248EABJH8CBB920881E67729341A; Domain=.example.edu.cn; Path=/
- 访问
- 关键发现
execution每次刷新都会变；旧值会提示“页面闲置时间过长”。- 密码并非明文，也非 Base64，而是经 RSA + 十六进制空格分块。
4 第三步：识别动态参数 execution
在登录页源码中搜索 execution 即可发现类似：
<input type="hidden" name="execution" value="e3s1" />
在脚本里，用正则或 BeautifulSoup 提取即可：
html = sess.get(LOGIN_PAGE).text
execution = re.search(r'name="execution" value="(.*?)"', html).group(1)
5 第四步：深入 security.js —— 反向 RSA 加密
前端的核心逻辑（已简化）如下：
var reversed = password.split('').reverse().join('');
var key = RSAUtils.getKeyPair(exp, '', mod);
var cipher = RSAUtils.encryptedString(key, reversed);
- 反转：明文整体倒序。
- Little‑Endian：
encryptedString()把两个字节拼成一 digit，低字节在前。 - 输出：每块密文转小写十六进制，块间空格隔开，无 Base64 或 PKCS#1 填充。
6 第五步：用 Python 复刻前端加密
import math
def js_style_rsa(pwd, mod_hex, exp_hex):
rev = pwd[::-1].encode()
n, e = int(mod_hex, 16), int(exp_hex, 16)
chunk = 2 * (math.ceil(n.bit_length()/16) - 1)
buf = bytearray(rev)
while len(buf) % chunk:
buf.append(0)
return ' '.join(
format(pow(int.from_bytes(buf[i:i+chunk], 'little'), e, n), 'x')
for i in range(0, len(buf), chunk)
)
7 第六步：拼好第一次 POST
form = {
'username': user,
'password': js_style_rsa(pwd, pub['modulus'], pub['exponent']),
'authcode': '',
'execution': execution,
'_eventId': 'submit'
}
resp = sess.post(LOGIN_PAGE, data=form, allow_redirects=False)
成功标志：resp.status_code == 302 且 Location 含 ticket=。
8 第七步：跟踪 302，拿到业务 Cookie
redirect_url = resp.headers['Location']
sess.get(redirect_url, allow_redirects=True)
auth = sess.cookies.get('AUTHORIZATION')
print('AUTHORIZATION =', auth)
9 第八步：写成完整脚本
完整脚本已脱敏示例：
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""cas_login.py —— 通用 CAS 登录脚本示例（域名已脱敏）"""
import requests, re, math
from getpass import getpass
LOGIN_PAGE = (
'https://auth.example.edu.cn/cas/login'
'?service=https://learning.example.edu.cn/api/fromcas'
)
PUBKEY_API = 'https://auth.example.edu.cn/cas/v2/getPubKey'
def js_style_rsa(pwd, mod, exp):
rev = pwd[::-1].encode()
n, e = int(mod, 16), int(exp, 16)
chunk = 2 * (math.ceil(n.bit_length()/16) - 1)
buf = bytearray(rev)
while len(buf) % chunk:
buf.append(0)
return ' '.join(format(pow(int.from_bytes(buf[i:i+chunk], 'little'), e, n), 'x')
for i in range(0, len(buf), chunk))
def main():
user = input('学号 / 用户名: ').strip()
pwd = getpass('密码（输入时不回显）: ')
s = requests.Session()
s.headers['User-Agent'] = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64)'
html = s.get(LOGIN_PAGE).text
execution = re.search(r'name="execution" value="(.*?)"', html).group(1)
pub = s.get(PUBKEY_API).json()
enc = js_style_rsa(pwd, pub['modulus'], pub['exponent'])
data = {'username': user, 'password': enc, 'authcode': '',
'execution': execution, '_eventId': 'submit'}
r = s.post(LOGIN_PAGE, data=data, allow_redirects=False)
if 'Location' not in r.headers:
print('登录失败')
return
s.get(r.headers['Location'], allow_redirects=True)
print('✅ AUTHORIZATION =', s.cookies.get('AUTHORIZATION'))
if __name__ == '__main__':
main()
10 第九步：常见坑 & 调试经验
| 症状 | 原因 | 解决 |
|---|---|---|
| 提示“页面闲置时间过长” | execution 过期 | 每次先 GET 登录页，立即提交 |
| 返回 200 而非 302 | 密码加密不符 | 再对比浏览器密文，注意反转 & Little‑Endian |
AUTHORIZATION=None | 未访问 ticket URL / ticket 失效 | 跟随重定向或重新登录 |
| 验证码出现 | 失败次数过多被风控 | 人工输入或接入打码平台 |
11 尾声：可能的拓展方向
- 定时任务：使用 cron 或 Windows 计划任务定时执行脚本。
- 批量下载资料：抓取课程文件列表接口 + 循环下载。
- 邮件/消息通知：检测新公告后 SMTP 推送。
- GUI 工具：PyQt 或 Tkinter 封装图形界面分享给同学。
免责声明
本文所有技术仅供个人学习与研究，示例域名与 Cookie 均为虚构，不对应任何真实系统。请勿将脚本用于未经授权的批量访问，否则后果自负。