基于Node.js的違章查詢系統設計與實現

鄢化鵬 聶云峰 汪濤 吳文波

摘要：為解決移動互聯網背景下違章查詢接口不公開的問題，提出一種基于Node.js的違章查詢系統解決方案。通過分析12123APP違章查詢接口及其通信加密方式，在獲取12123APP與服務器之間的通信加密密匙后，通過Node.js平臺下的Crypto模塊實現用戶與12123APP服務器之間通信的AES加密解密，最終從12123APP服務器獲得違章查詢結果。通過對接口進行postman功能測試及ApacheJMeter壓力測試，實驗結果表明，該方法能有效實現違章查詢功能，并具有良好的高并發性能。

關鍵詞：違章查詢；接口；Node.js；AES；Crypto

DOI：10.11907/rjdk.173203

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號：1672-7800（2018）007-0132-03

Abstract：InordertosolvetheproblemthatillegalqueryinterfacedoesnotopentothepublicinthebackgroundofmobileInternet，asolutionofillegalquerysystembasedonNode.jsisproposed.Byanalyzingthe12123APPillegalqueryinterfaceanditscommunicationencryptionmethod，weobtainthecommunicationencryptionkeybetweenthe12123APPandtheserver，andtheCryptomoduleontheNode.jsplatformisusedtorealizetheAESencryptionanddecryptionofthecommunicationbetweentheuserandthe12123APPserversothatfinally

illegalsearchresultsaerobtamedfromthe12123APPserver.ThroughthepostmanfunctionaltestingandApacheJMeterstresstestingontheinterface，theexperimentalresultsshowthatthismethodeffectivelysolvestheproblemthatillegalqueryinterfacedoesnotopentothepublic.

KeyWords：illegalquery；interface；Node.js；AES；Crypto

0引言

據公安部交管局統計，截至2017年3月底，全國機動車保有量首次突破3億輛，其中汽車達2億輛[1]，駕車出行已成為人們出行的主流方案，與此同時，車輛違章問題也越來越突出。據調查，2017年上半年大約有12%的車主有過違章記錄。因此，人們迫切需要一個有效的違章查詢工具。雖然市場上的違章查詢工具很多，但是質量參差不齊，大部分違章查詢工具的用戶體驗較差。研究表明，其本質原因是沒有一個開放、統一的違章查詢接口。

市場上現有的違章查詢接口主要分為兩種：一種由地方交通管理局提供，一種由軟件公司提供。地方交管局提供的接口有很大的局限性，只能查詢某市或某省的車輛違章情況，給用戶帶來很大不便；軟件公司提供的接口質量參差不齊，并且需要收費，因而無法保證用戶擁有良好體驗，同時也限制了一些經費不足的公司及個人進行違章查詢軟件開發。

為解決違章查詢接口不開放與統一的問題，本文設計一種基于Node.js的違章查詢系統解決方案[2-3]。選取Node.js平臺下的Express框架，使系統具有良好的高并發性能。采用的12123APP違章查詢接口由公安部交通管理局開發，其數據庫為全國數據庫，且具有權威性。通過分析12123APP違章查詢接口及其通信加密方式，獲取12123APP與服務器之間的通信加密密匙及偏移向量，通過Crypto模塊對用戶發送數據AES加密，以及對用戶接收數據AES解密[4-6]，從而實現具有高并發性能且接口開放的違章查詢接口。

1Node.js簡介

Node.js是一個基于ChromeV8引擎的JavaScript運行環境，Node.js使用了一個事件驅動、非阻塞式I/O模型，使其輕量又高效，Node.js作為服務器端JavaScript的運行平臺，弱類型、基于作用域和原型鏈依舊是其本身的特征，其主要特點如下：①異步非阻塞I/O。這是Node.js的主要特性，也是其處理高并發請求的關鍵所在；②單線程。單線程的優勢是無需考慮多線程下的狀態同步、上下文切換、死鎖、線程安全等方面問題；③事件機制。配合異步I/O操作，具有輕量級、松耦合、只關注事務點等優勢。這些特點使Node.js非常適合數據量大、業務邏輯簡單的應用[7-9]。Express作為Node.js下最流行的框架，其核心特點是：①可以設置中間件以響應HTTP請求；②定義路由表用于執行不同的HTTP請求動作；③歷史最久、文檔最全、資料最多。因此，采用Express框架搭建服務器非常簡單，且搭建的服務器較為穩定[10-12]。目前在國內也有許多大公司在開發項目時使用Node.js，包括淘寶指數、淘寶數據魔方、Angular中文網站后臺、CNode網站后臺等。

2系統設計

根據違章查詢系統需求分析，違章查詢系統主要分為兩大模塊，分別為個人管理模塊及車務管理模塊。個人管理模塊主要功能包括：注冊、登錄，以及用戶基本信息、車輛信息與駕駛證信息增刪改查；車務管理模塊主要功能包括：違章查詢、記分查詢、罰款代繳。

基于Node.js的違章查詢系統體系結構設計如圖1所示，從頂層到底層分別為用戶層、接口層、業務層及數據層。

（1）用戶層主要指不同類型的客戶端，包括IE瀏覽器、Firefox瀏覽器、Chrome瀏覽器等不同類型的PC客戶端和以Android、IOS為主的移動客戶端。