我住的小區使用了一個叫守望領域的智能門禁系統，可以通過手機App開小區門禁和單元門，但是用App開門需要經過四五步：打開App→進入開門界面→找到需要開的門→點擊開門。
加上戴口罩時候解鎖手機需要輸入密碼，導致整個流程非常耗時，經常需要站在小區門口和單元門口操作半天，有一段時間我甚至養成了攜帶實體門禁卡的習慣，實體門禁卡開門要快很多。
最近又開始忘帶門禁卡，苦惱之餘發現iOS在鎖屏界面右劃可以免解鎖直接進入spotlight界面，這個界面可以添加捷徑，如果能寫一個捷徑去調用守望領域App的API開門，就可以實現手機免解鎖一鍵開門。
查找 API
首先需要通過Charles之類的軟件查找App調用的API，配置Charles查看App請求的方式不再贅述，Google一下可以看到很多教程。直接看結果Charles的結果，可以看到api.lookdoor.cn是這個軟件所請求的API域名。
打開軟件發的請求非常多，經過操作和請求的對比可以看到，發送開門指令調用的API是：/func/hjapp/house/v1/pushOpenDoorBySn.json?equipmentId=xxxxxx 這個路徑。
詳細查看這個請求可以發現，equipmentId指的就是小區門的Id，接口使用cookie做認證，只要將cookie帶上就可以模擬開門指令。
第一次嘗試
打開iOS捷徑App，創建一個新捷徑，App調用API使用了POST請求，搜索Get contents of這個動作來實現發送POST請求。
通過Charles找到要開的門的URL填入，Method選擇POST，Headers裏填入Cookie進行認證，內容直接從Charles複製就可以，嘗試運行，it works!
接下來把這個捷徑添加到Spotlight界面，鎖屏界面右劃點一下，就可以實現一鍵開小區門禁，和打開App的四五步操作相比，確實省時省力。拿着新配好的捷徑去上班，下班回到小區想試一把一鍵開門，結果又被困到門口了，上午還正常的捷徑竟然失效了，打開一看API報登錄超時，有可能是Cookie裏的SESSION_ID過期了。
分析登錄過程
再次用Charles抓包，分析登錄相關的API，會發現主要是這兩個：
- /func/hjapp/user/v2/getPasswordAndKey.json：獲取AES Key的API
- /func/hjapp/user/v2/login.json?password=xxxxxx：登錄API
通過分析，用時序圖來表示這部分的交互邏輯：
登錄過程清楚了，但是其中使用AES_KEY對密碼進行加密的配置還是不清楚的，使用一個工具來嘗試通過密文和AES_KEY來解密：http://tool.chacuo.net/cryptaes
輸入密鑰和密文，使用各種配置進行解密，當能夠解出內容的時候，證明我們找到了加密的配置，可以看到BlockSize=128，padder使用的是pkcs7padding，加密模式是ECB。解密出來的字符並不是我們的密碼，看着像是md5過的，用 echo -n xxxxxx | md5sum 把密碼md5一下，對上了。看來服務端校驗的是單次md5後的密碼。
到這裏登錄邏輯已經搞清了，但是iOS捷徑無法實現AES加密，單純依託捷徑來實現開門已經不可行了，需要搭建一個後端服務來計算密文。既然躲不過麻煩要搭建服務，不如把登錄、開門整個流程都放在服務上，這樣iOS捷徑只需要一個請求就可以完成開門動作了。
考慮到登錄開門的邏輯很簡單，也就是3個HTTP請求+AES加密，直接在裸服務器上從0搭建步驟多成本高，要自己申請虛機、部署HTTP Server、Web App，還需要申請SSL證書，不僅初次搭建要搞個一兩天，後續對機器和證書的維護也需要大量時間，成本極高。
最好是有服務能直接託管一段Python代碼，第一時間想到的是Leancloud，一個Serverless服務提供商，但是實操過程中發現，由於政策要求Leancloud已經不提供域名了，綁定自己的域名也需要進行備案。這意味着只能選擇一家海外Serverless服務商，看來看去AWS Lambda應該可以滿足要求，試一下。
使用 AWS Lambda 搭建服務
AWS Lambda是一個Serverless服務，可以直接託管一段函數，省去配置服務和基礎設施的麻煩。搭建一個Python的Serverless服務需要準備這麼幾件事：
- 新建函數，編寫代碼
- 添加API Gateway Trigger，確保函數可以通過HTTP請求調用
- 配置函數的運行環境，增加一個層（Layer），這個層裏打包進AES加密需要的cryptography和HTTP請求需要的requests
1. 函數代碼
首先上代碼，需要填寫自己的手機號、md5後的密碼、設備ID（可以用Charles獲取）等字段，粘貼到Lambda的在線編輯器中。
import json
import requests
import base64
import urllib.parse
from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.primitives import padding
PHONE = ''
PASSWORD_MD5 = ''
DEVICE_ID = ''
def encrypt(key, msg):
cipher = Cipher(algorithms.AES(str.encode(key)), modes.ECB())
encryptor = cipher.encryptor()
padder = padding.PKCS7(128).padder()
msg = padder.update(str.encode(msg)) + padder.finalize()
ct = encryptor.update(msg) + encryptor.finalize()
return base64.b64encode(ct)
def lambda_handler(event, context):
resp = requests.post('https://api.lookdoor.cn:443/func/hjapp/user/v2/getPasswordAesKey.json?')
cookie = resp.headers['set-cookie']
aes_key = resp.json()['data']['aesKey']
password_encypted = urllib.parse.quote_plus(encrypt(aes_key, PASSWORD_MD5))
url = f'https://api.lookdoor.cn:443/func/hjapp/user/v2/login.json?password={password_encypted}&deviceId={DEVICE_ID}&loginNumber={PHONE}&equipmentFlag=1'
requests.post(url, headers={'cookie': cookie})
equipment_id = event['queryStringParameters']['equipment_id']
url = f'https://api.lookdoor.cn:443/func/hjapp/house/v1/pushOpenDoorBySn.json?equipmentId={equipment_id}'
resp = requests.post(url, headers={'cookie': cookie})
return resp.json()
代碼首先通過API獲取AES_KEY和SESSION_ID，然後使用AES_KEY對密碼進行加密，接下來調用登錄接口將獲取的SESSION_ID綁定到當前賬戶，接下來根據請求傳入的設備ID（門的ID）來發送開門指令。
點擊Deploy部署，然後運行測試，會出現超時的報錯，這是因爲Lambda函數默認的執行器內存大小是128MB，超時時間是3s，在配置頁面把內存改大一些，超時時間設置爲10s就可以了。
2. 添加 API Gateway Trigger
一個Lambda函數可以被多種形式觸發執行，因爲要使用捷徑通過HTTP請求調用，所以加一個API Gateway Trigger，添加後會自動爲函數生成一個URL，通過這個URL就可以直接調用函數。
3. 添加包含依賴的 Layer
代碼中使用了 requests 和 cryptography 這兩個第三方庫，Lambda不支持使用pip直接安裝這些依賴，而是需要我們在把依賴打成zip包上傳成爲容器的一層Layer，添加到函數鏡像中。需要注意的是，Lambda函數執行的環境是Linux，對於cryptography這個庫需要打包Linux版的纔可以正常使用。
由於日常使用的是Mac，所以在AWS上申請一臺Ubuntu 20的EC2實例，登錄實例後使用如下命令安裝依賴，並打包成zip文件：
mkdir python
pip install -t python cryptography
pip install -t python requests
zip -r python/*
在AWS上創建一個新的Layer，並將生成的python.zip上傳到Layer上。嘗試通過URL訪問寫好的Lambda函數，可以看到開門指令已經成功下發。
配置iOS捷徑
打開iOS捷徑App，創建一個新捷徑，搜索Get contents of這個動作，填入Lambda函數的URL和門的ID。由於API Gateway並沒有配置認證，所以其他參數默認即可。如果有安全方面的顧慮，可以自己實現一個簡單的Token認證或添加Lambda提供的JWT認證。點擊執行，接口返回成功，證明整個流程已經跑通，以後就可以用這個捷徑給自己和外賣小哥開門了。
總結
一開始本想用自定義一個iOS捷徑的方式來實現一鍵開門禁，但爲了實現SESSION_ID自動更新，不得不基於AWS Lambda搭了一個後端服務來模擬App的行爲，所幸AWS Lambda提供了低成本的構建方案，包括搭建服務和配置SSL證書都可以幾乎0成本的完成，免費套餐政策也能讓這個服務長期跑着而不產生任何實際花費。