这篇文章来分享一下我实现12306登录的过程。

注：本文提到的RAIL_DEVICEID、RAIL_EXPIRATION参数在目前的版本中已经不需要了。

本文相关代码见此文件

12306的登录方式

12306网页端支持以上两种登录方式，点击立即登录，出现以下验证信息：


第一个滑块，感觉破解起来难度很大，先放一放，还有个短信验证，但经过我的尝试，该验证方式有每日次数限制，感觉不太爽，最舒服的登录方式当属扫二维码登录，因此我研究了一下二维码登录12306的机制。

两种登录的途径

打开浏览器的f12开发者界面进行抓包，然后点击二维码登录，在网络正常的情况下，可以成功抓到一条名为create-qr64的数据包，明显就是二维码的来源，打开看一下：


可见二维码图片是以base64编码方式发送到客户端的，同时发送过来的还有一个重要的参数：uuid，作为临时凭证唯一标识了每一个二维码。

该请求详细情况如下：

POST https://kyfw.12306.cn/passport/web/create-qr64

参数：

参数 值
appid otn

请求只有一个固定的参数为appid，值为otn，看似非常容易实现，不过当然，事情没那么简单，但暂时，我们可以先往下看后面的流程：

在拿到验证码后，容易注意到浏览器又陆续发出了很多一样的包，名为checkqr，一看就是用来轮询二维码状态的，我们打开看一下其请求内容：


uuid参数值就是前面生成二维码时拿到的uuid（这里图片里的uuid和前面的不一样，是因为我刷新过二维码了)另外，还出现了两个未曾见过的东西，RAIL_DEVICEID和RAIL_EXPIRATION。最开始，我无视这两个参数对这个登录流程进行了尝试，但发现后面的请求无法正常进行下去，因此这两个参数好像比较重要，我们分析一下来源。

RAIL_DEVICEID的获取方法

直接搜索RAIL_DEVICEID的值，我从茫茫请求中找到了它的来源：


这个请求的参数非常之长：


经过我的分析，参数的生成代码位于这个文件

这个文件里的加密过程倒是容易理解，但它的算法居然一直在变，而且用了变量混淆，我第一天整理下来的JS文件，第二天就不能用了，让我郁闷了一段时间，后来才发现算法变了。最后我找到了一个API

直接GET它，可以得到一串base64编码，将它解码，即可得到前面那串很长的请求链接，再通过这个链接，我们即可得到RAIL_DEVICEID和RAIL_EXPRIATION两个参数。不得不说这个API真香！

获取了这俩参数以后，我们先把它们加到Cookie里，然后轮询二维码查看其状态，在得到扫码成功的状态后，即可进行下一步：身份认证。

二维码登录过程的代码见qr_login函数。

Uamtk认证

在二维码扫描成功并确认登录后（checkqr状态码为2），浏览器抓到了不少包，其中有两条分别名为uamtk和uamauthclient的吸引了我的注意。

第一条，uamtk：

POST https://kyfw.12306.cn/passport/web/auth/uamtk

参数：

参数 值
appid otn

也是一个固定参数，该请求的response会为会话设置一些新的Cookie：


另外，这个请求将会返回一条json类型的数据，其中包含一条名为newapptk的字段，将其取出来，在接下来的请求中会用到。

带着这些Cookie继续请求第二条URL：uamauthclient

POST https://kyfw.12306.cn/otn/uamauthclient

参数：

参数 值
tk 前面获取到的newapptk

该请求将会得到一条包含用户信息的json数据，同时将tk设置为Cookie，这样会话就成功登录了。

身份认证的代码见_uamauth函数。

另一种SMS验证码登录，流程也非常简单，最后的身份认证过程与前面一模一样，不同的是，获取apptk的方式是通过账号、密码以及手机验证码，手机验证码的获取又依赖于身份证号后四位，因为比较容易，我就不啰嗦了，代码见sms_login函数。

用户密码前端加密方法

需要注意的是，12306在前端对用户的密码进行了一次加密，见此JS文件

该文件提供了多个加密函数，为了弄清楚使用了哪一个，只需分析实现了登录逻辑的JS文件

需要关注的内容如下：


我们发现，密码字段是这样生成的：

密文密码 = "@" + encrypt_ecb(明文密码, SM4_key)

可知用的函数是encrypt_ecb，另外还有一个参数是SM4_key，也可以在该JS文件中找到，其值为tiekeyuankp12306。

接下来，只要想办法用Python调用SM4.js这个文件的加密函数，来为密码加密。

但我试了一下，发现这段JS代码在Python下执行速度非常慢，最后我的解决办法是，直接用Python复现了一下这个加密过程，其实非常简单，因为SM4是有封装好的库的，相关代码。

如此，便实现了12306的登录。接下来，就可以分析购票的过程了。