基于Node.js的违章查询系统设计与实现

鄢化鹏 聂云峰 汪涛 吴文波

摘要：为解决移动互联网背景下违章查询接口不公开的问题，提出一种基于Node.js的违章查询系统解决方案。通过分析12123APP违章查询接口及其通信加密方式，在获取12123APP与服务器之间的通信加密密匙后，通过Node.js平台下的Crypto模块实现用户与12123APP服务器之间通信的AES加密解密，最终从12123APP服务器获得违章查询结果。通过对接口进行postman功能测试及ApacheJMeter压力测试，实验结果表明，该方法能有效实现违章查询功能，并具有良好的高并发性能。

关键词：违章查询；接口；Node.js；AES；Crypto

DOI：10.11907/rjdk.173203

中图分类号：TP319

文献标识码：A文章编号：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

据公安部交管局统计，截至2017年3月底，全国机动车保有量首次突破3亿辆，其中汽车达2亿辆[1]，驾车出行已成为人们出行的主流方案，与此同时，车辆违章问题也越来越突出。据调查，2017年上半年大约有12%的车主有过违章记录。因此，人们迫切需要一个有效的违章查询工具。虽然市场上的违章查询工具很多，但是质量参差不齐，大部分违章查询工具的用户体验较差。研究表明，其本质原因是没有一个开放、统一的违章查询接口。

市场上现有的违章查询接口主要分为两种：一种由地方交通管理局提供，一种由软件公司提供。地方交管局提供的接口有很大的局限性，只能查询某市或某省的车辆违章情况，给用户带来很大不便；软件公司提供的接口质量参差不齐，并且需要收费，因而无法保证用户拥有良好体验，同时也限制了一些经费不足的公司及个人进行违章查询软件开发。

为解决违章查询接口不开放与統一的问题，本文设计一种基于Node.js的违章查询系统解决方案[2-3]。选取Node.js平台下的Express框架，使系统具有良好的高并发性能。采用的12123APP违章查询接口由公安部交通管理局开发，其数据库为全国数据库，且具有权威性。通过分析12123APP违章查询接口及其通信加密方式，获取12123APP与服务器之间的通信加密密匙及偏移向量，通过Crypto模块对用户发送数据AES加密，以及对用户接收数据AES解密[4-6]，从而实现具有高并发性能且接口开放的违章查询接口。

1Node.js简介

Node.js是一个基于ChromeV8引擎的JavaScript运行环境，Node.js使用了一个事件驱动、非阻塞式I/O模型，使其轻量又高效，Node.js作为服务器端JavaScript的运行平台，弱类型、基于作用域和原型链依旧是其本身的特征，其主要特点如下：①异步非阻塞I/O。这是Node.js的主要特性，也是其处理高并发请求的关键所在；②单线程。单线程的优势是无需考虑多线程下的状态同步、上下文切换、死锁、线程安全等方面问题；③事件机制。配合异步I/O操作，具有轻量级、松耦合、只关注事务点等优势。这些特点使Node.js非常适合数据量大、业务逻辑简单的应用[7-9]。Express作为Node.js下最流行的框架，其核心特点是：①可以设置中间件以响应HTTP请求；②定义路由表用于执行不同的HTTP请求动作；③历史最久、文档最全、资料最多。因此，采用Express框架搭建服务器非常简单，且搭建的服务器较为稳定[10-12]。目前在国内也有许多大公司在开发项目时使用Node.js，包括淘宝指数、淘宝数据魔方、Angular中文网站后台、CNode网站后台等。

2系统设计

根据违章查询系统需求分析，违章查询系统主要分为两大模块，分别为个人管理模块及车务管理模块。个人管理模块主要功能包括：注册、登录，以及用户基本信息、车辆信息与驾驶证信息增删改查；车务管理模块主要功能包括：违章查询、记分查询、罚款代缴。

基于Node.js的违章查询系统体系结构设计如图1所示，从顶层到底层分别为用户层、接口层、业务层及数据层。

（1）用户层主要指不同类型的客户端，包括IE浏览器、Firefox浏览器、Chrome浏览器等不同类型的PC客户端和以Android、IOS为主的移动客户端。