作者：JiawuZhang
出品：JiawuLab（ID：jiawulab)
實驗記錄系列是JiawuLab原創欄目，通過真實項目的操作，記錄整個實驗過程。
旨在通過一步步過程，零基礎的朋友都能直接上手。
大家好，我是JiawuZhang，本次實驗記錄的項目是——微信公眾號開發。
我的公眾號開發的第五篇文章，如果您沒看過前四篇文章，這裡是傳送門：
希望您多多關注。
上期回顧
我們首先新增圖文消息回覆，用一種更美觀的方式來進行消息回覆
並且讓數據庫更輕鬆，可承載更多的併發處理
最後也擁有了日誌功能。
現在已經擁有了相對完整的功能，只需要日後根據運營情況，進行完善相關功能就行。
不過為了安全，我們還得多做一步，就是消息加密，本期我們就來實現它。
本期知識點
1、消息加密
2、後續工作
吐槽兩句
官方對於消息加密的資料太亂了，本來我認為公眾號的資料就能解決，想不到還要跑到開放平臺找資料
再就是示例代碼中的坑有點多，尤其是對python3而言，在處理過程中，經常要調試
Web.py的一個bug太坑了，也是針對python3的，就是在POST方法中，使用web.input()方法會出錯
一直報錯write() argument must be str, not bytes，主要原因是python2和python3中對‘bytes’和‘str’的處理不同
而且在調試中還不能直接顯示，我是在公眾號平臺中的運維中心發現的，
因為這個問題，耗費了我近兩天的時間來找出解決辦法，
網上的信息太少，為此，我基本把web的源代碼看了一半，為了理解代碼的處理邏輯。
吐槽完了，心裡舒服了，我們繼續進行本期文章
消息加密
首先說明一下，用python來實現公眾號消息加密，在網絡中的資料特別少，基本上都是放一些基礎的知識，就像我的第一期文章那樣，
所以，你看到我的分享，並用於實現公眾號的開發中，是非常有用的。
開始我以為資料少，是因為大家都很容易處理，結果我就碰到上面吐槽的兩大坑了。
官網找資料
消息加密，當然需要在官網資料中找找， 我們唯一能發現的地方就是如下圖
資料只有右邊紅框中的介紹，最下方有個示例代碼，我們下載後，
得到這五個文件夾，我們當然是選用python，注意，這個示例代碼是用python2寫成的，我們需轉為python3，才能使用
打開後一共有四個文件，"pycache"是修改後生成的緩存文件
經過分析後，主要有三個功能文件：
1、ierror.py 定義各種錯誤編號的文件，不用改
2、WXBizMsgCrypt.py 重要功能文件，也是唯一需要轉換為python3的文件
3、Sample.py 測試文件，不用改，我們將WXBizMsgCrypt.py文件轉換後，用來測試是否成功的
這裡，我就直接把已經轉換過WXBizMsgCrypt.py文件貼出來，代碼有點長，我們後面分析
從上面代碼中，我來分析給大家聽聽：
1、class WXBizMsgCrypt(object) 這個是我們後面主要調用的類，生成它的實例來完成加密和解密的事
2、 DecryptMsg WXBizMsgCrypt類中的解密方法，當服務器收到加密的消息體後，我們就用這個來進行解密
3、 EncryptMsg WXBizMsgCrypt類中的加密方法，當我們處理好回覆消息體，就用這個方法來進行加密
4、 class XMLParse 這個類是用來處理消息體加解密的，返回的也是相應的消息體，“extract”、“generate”這兩個就是相應的加解密的方法
5、 class PKCS7Encoder和class Prpcrypt 這兩個類是做加密算法的，不用太關注
6、 class SHA1 這個類是用來對收到的加密消息體做驗證的，驗證通過，才會進行後續的處理
這麼一大段代碼，通過上面的分析之後，你是不是已經很清楚這個文件的邏輯了。
好了， 我們處理完示例文件的轉換工作後，然後我們用Sample.py來驗證一下，
輸出沒有問題，很好，那我們需要將代碼改造到項目中。
那麼後面該進行什麼呢？
按照資料來說，進展不下去了， 這也就是我遇到的第一個坑。
通過對官網資料一個字一個字的研究，發現兩個詞很關鍵——接入指引、技術方案
順著這個線索，我最終在開發平臺裡面的第三方平臺標籤下找到了，如下圖
上天不負眼神好的人啊，終於被我找到了。咳咳咳，說笑了。
我們繼續看接入指引、技術方案兩篇內容，這裡不再截圖，大家可以仔細研究一下
我說一下個人的理解，收到加密消息體後，進行消息體驗證，簽名驗證通過後，解密消息體，然後成了正常的消息體
再進行我們原來的操作， 得到正常的回覆消息體後，再對回覆消息體進行加密，發送即可
這裡驗證消息體簽名，需要用到“msg_signature“、”timetamp“、”nonce”，這三個參數，以及加密消息體本身
而這三個參數，直接可以從url鏈接中就能得到，就像我們最開始做token驗證一樣
好簡單啊，我們只要在原來項目前面做下驗證與解密，最後做下加密工作，就可以了（事後發現，小夥，你想的太簡單了。）
那我們開始操作吧。
驗證與解密
首先，我們來做驗證與解密，細心的朋友，在上面大段代碼分析中已經看到，裡面有個class SHA1類，直接做了驗證工作
我們只需要傳進行參數就可以了，這四個參數就是技術文檔說的“msg_signature“、”timetamp“、”nonce”，以及加密消息體本身
（事後註釋：以下操作有錯誤的，大家可以看看逗比過程！〜）
我們直接進Handle類中的POST方法進行更改
首先是在__init__中增加三個設置，三個值在公眾號後臺-基本配置裡面，如下圖
將三個值增加到代碼中，後面註釋中已經說明了，當然這裡我已經調為“安全模式”了，如果你還沒有更改，可以在修改配置中改過來。
經過上面的代碼改造，我們來測試一下，看看消息加密後，回覆消息是否正常
（事後註釋：因為代碼是錯的，所以省略回覆的部分，直接進入測試環節）
很顯然，是不正確的，當我使用'python3 main.py 80'重啟服務後，使用手機發送，情況是這樣的
還有好幾頁呢，全屏的“服務出現故障，稍後重試”，按照技術文檔寫的，應該沒有問題啊
日誌文件中也沒有報錯，只是原來能打印出信息，現在沒有打印出來
經過半天的測試摸索，終於在公眾號後臺的運維中心找到的原因。
這裡都是記錄消息回覆出錯的地方，我們點進去看看，出現什麼錯誤：
我將私密信息隱藏了，紅塊有點多，大家主要看箭頭所指的地方
錯誤顯示是write() argument must be str, not bytes，也就是說“bytes”、“str”兩個類型弄錯了。
然後，我經過無數嘗試，什麼“bytes”類型轉為“str”類型等，發現還沒有解決
百度，csdn，cnblog，簡書，stackoverflow，知乎，V2EX。。。可能你能想到的地方，都找了一下這個問題的原因
大部分都是說的文件讀取的事，與我們沒什麼關係。
最後通過DEBUG，發現主要問題出現在web.input()，本身是想用它來獲取url上的參數
結果什麼都沒有得到，查看web官網的介紹，沒有什麼問題啊
然後開始研究web的源代碼，找到input和data的代碼， 發現是在webapi文件中的，
然後看webapi文件，以及相關的cgi文件，utils文件等等
最後發現有個東西可以得到我想要的url參數，就是"web.ctx.env"，裡面是post中的各種信息。
當然我還是希望能用更好的辦法來進行，最後在web的github中的“issue”中發現了問題所在
看到沒，最上面一條就是這個問題，而且是幾個小時前剛發佈的，然後我在closed裡面也找到幾條類似問題
你說為了寫一篇文章，我容易嗎？這裡終於發現了問題
通過“issue”中的說明，發現原來是python2和python3的版本問題
“bytes”、“str”在python2中不用指明，但在python3中必須指明，否則就會報出上面的錯誤
也給出瞭解決辦法，就是修改源文件，在裡面繼承“FieldStorage”類，再改寫其中的“make_file”方法
正確的代碼改造
上面方法也比較容易，但是改寫源代碼，意味著通用性不高，比如我要將這個項目複製到另一個公眾號上
我還要改寫web.py的源代碼，才能使用，這樣不太好，
為了代碼的普適性，所以我就使用上面發現的"web.ctx.env"來進行，無非是自己從url中提取想要的信息嘛，這都不是事〜狗臉
確定好了方向，我們來進行代碼改造，開始動手吧
依然是針對Handle類的POST方法進行改造
代碼分析：
1、web.ctx.env，這段獲取的是POST的信息包中‘env’部分，裡面包含了很多信息，我們需要取URL，這段正好在'QUERY_STRING'中
我們可以看到各參數是由‘&’來聯接的，所以這裡把每個參數分出來，並轉換為字典，方便取出，如下方
2、crypt是"WXBizMsgCrypt"的實例化，然後調用“DecryptMsg”方法，來進行消息體的驗證及解密，獲得解密的消息體
3、如代碼中註釋提到，如果解密失敗，“decryp_data”返回為“None”，如果直接傳給recMsg，會出現出錯，
所以需要轉換為空字符串，這樣程序正確進行下去，只是“暫時不處理”
回覆消息體加密
前面是做消息體驗證及解密，經過Handle程序處理後，我們得到了回覆消息體，現在進行回覆體加密
再發送給微信端，這樣粉絲才會收到相應的回覆。
而得到回覆消息體是在“replyMsg.send()”中返回後，直接發送給微信端
有兩種辦法可以解決：
1、直接在Handle每個回覆的地方，將返回的回覆消息體，執行加密後，再發送給微信端
2、在“reply”中的"send()"方法內進行加密處理，只需要傳入兩個參數即可
我在這裡演示第二種方法，首先在Handle中進行改造
只需要將
所有的“replyMsg.send()”，改為“replyMsg.send(crypt, nonce)”即可，傳入兩個必須的參數然後在“reply”中的所有"send()"方法進行改造
保存後，執行“nohup python3 main.py 80 > wx.log 2>&1 &”，服務啟動，測試一下，如下圖：
灰常Good~調用數據庫的關鍵字回覆，和調用智能機器人回覆，都是能得到很好的演示
使用python來實現公眾號的消息加密，就達到了我們的目標。
後續工作
到目前為止，我們擁有一個完整功能，並且消息安全加密的公眾號，後面就能很好的開始運營公眾號。
比如需要增加更多的關鍵字回覆，就將其添加到數據庫中，基本上不用重啟服務器，直接添加就好。
比如需要修改關注後的回覆，直接改動就可以，也不用重啟服務器
比如需要優化智能AI機器人，按照第三期中的內容，來進行操作即可
寫更多的優質原創文章，實驗更多的小項目，與粉絲更多的互動，這些都是更重要的事情。
當然，如果你擁有更多的權限，其實可以做更多有趣的事：
比如使用網頁授權，來進行WEB開發
比如使用素材權限，來進行圖文管理，發佈新圖文的文章
比如使用主動消息權限，來進行客服消息，或是模板消息發佈
比如使用自定義菜單權限，來進行更有趣的菜單實現
等等等等。。。你都能繼續深入研究。
很高興，您能一直陪著，看完成這五期的文章，謝謝你們。
之後，我還會帶來更多新的原創實驗項目，同時也會分享一些個人學習python的心得體會，以及遇到的一些優秀的python庫。
本次的實驗項目——公眾號開發——在此完結。如果您喜歡這期文章，請點贊，支持一下。
歡迎您關注公眾號：JiawuLab，體驗完整功能，或者給我留言，說說你遇到的問題，我們一起探討。
