用php遠程關機和觀察遠程桌面

一、因由

　　民國100年上半年，我用了3年半的電腦突然罷工，啟動不起來了，打開電源後屏幕一直是黑的，就是亮不起來。吃不准到底是主板壞了，還是電源，又或者是顯卡壞了。於是，買了最便宜的帶集成顯卡的主板：ASRock的G41M-VS2，又買了個電源。經試驗是主板犧牲了，而顯卡也變得十分之不穩定，不時地花屏，且摸上去很燙。不得已只能拋棄了老主板和顯卡，但是就G41M-VS2主板及其顯卡的性能又遠遠滿足不了我的要求，於是又買了更新型的ASUS的P8H67-V主板。可是老的CPU和內存並不能用在新的主板上，只好又買了新的CPU和內存。正好原來的硬盤容量也不太夠了，於是順便還買了個硬盤。就這樣，我手上多出了1個帶顯卡的主板，1個電源，1個CPU，2根內存，1塊硬盤。這麼多閒置的硬件，本着不浪費的原則，就買了個最便宜的主機箱，拼出了一台不帶顯示器的電腦。因為沒有多餘的顯示器，這台電腦我就打算用它來做下載電影電視劇什麼的服務器。本來就只是廢物利用，也就不想花錢給它買操作系統了，給它裝個免費的Linux吧。因為以前用過Debian，所以先試著安裝了Debian。安裝很順利地完成了，可是啟動時卻直接就死機了，進不了桌面。查看了啟動日誌，也沒看出什麼有用的東西，只知道可能是Debian不支持G41M-VS2主板的集成顯卡。上網查了半天，也沒弄明白個所以然，倒是偶然發現Ubuntu是支持這個主板的。Ubuntu本來就是在Debian的基礎上開發的，於是也不研究為什麼Debian不行了，轉而安裝Ubuntu。Ubuntu果然是個好東西啊，十分順利地安裝完，啟動進入了桌面。因為將來沒有顯示器給它用，所以開啟了自動登陸桌面和遠成桌面服務。然後在常用的電腦上裝上vnc客戶端，這樣就可以在遠程操作服務器了。用了幾天，感覺不錯，白天出去上班時也開著它。過了兩天突然想，白天上班時如果下載完了我也不知道，就這麼一直開着豈不是很浪費電，要是能遠程查看服務器桌面和關機就好了。雖然通過vnc可以遠程控制桌面，但是那需要向外開放vnc服務的端口，這樣實在是太不安全了，況且我並不需要完全得遠程控制我的桌面，因此我設想在服務器上搭建一個https的服務，然後通過訪問網頁來關機，或者拷貝屏幕並生成圖片來顯示在網頁上。於是我在服務器上安裝了apache2和php5，並開啟了ssl，安裝配置過程就略過不提了。



二、遠程關機

　　實現的想法是用php執行關機的命令。



　1.在php裏執行halt命令

　　由於halt命令需要管理者權限，因此要用sudo來執行。

PHP code

exec('sudo /sbin/halt');

　2.配置sudo

　　由於sudo命令需要輸入密碼，因此不修改sudo設置的話，用php執行時會報沒有終端輸入密碼的錯誤。

　　打開/etc/sudoers文件，為用戶www-data添加halt無需密碼的權限。

配置文件

www-data ALL=NOPASSWD:/sbin/halt

　　這樣通過網頁就能直接關機了。



三、遠程查看桌面

　　開始的想法是用php執行屏幕拷貝的命令，但是試驗下來的結果是桌面的進程用戶和http訪問的用戶不同，因此屏幕拷貝的命令就會報“x window進程找不到”的錯。後來想起在網上曾經看到過用java applet當vnc客戶端的文章，所以想到用php就算做不了完整的vnc客戶端，取得屏幕應該不成問題吧。（因為完整的vnc客戶端需要實現实時描繪圖像，而通過php描繪圖像後再傳到瀏覽器顯示的方法是怎麼也達不到实時的效果的。）於是花時間研究了vnc所採用的RFB協議，和tvnjviewer的源代碼，終於實現了用php獲取遠程桌面。



　1.RFB協議介紹

　　由於我是用RFB 3.7版協議實現的，因此下面介紹RFB 3.7協議的內容。

　　1) 首先，客戶端向服務器的5900端口發出連接請求。

PHP code

$fp = fsockopen('localhost', '5900', $errno, $errstr, 30);

　　2) 服務器向客戶端發送最高支持的版本號。

　　　客戶端 <-- 12字節的字符串 --- 服務器 內容：版本號（例：RFB 003.007\n）

PHP code

$r = fread($fp, 12);

　　3) 客戶端向服務器發送使用的版本號。

　　　客戶端 --- 12字節的字符串 --> 服務器 內容：版本號

PHP code

fwrite($fp, "RFB 003.007\n");

　　4)服務器向客戶端發送連接的安全類型。

　　　客戶端 <-- n個字節的數值 --- 服務器 內容：第一個字節為支持的安全類型的個數，後面n-1個字節就是各個安全類型。如果第一個字節是零，則表示連接失敗。安全類型（0:不可用，1:無安全類型，2:VNC認証，其他請參考RFB協議）

PHP code

$r = fread($fp, 1);

//count of security types

$cnt = ord($r);

//get security types

$r = fread($fp, $cnt);

　　5) 客戶端向服務器發送使用的安全類型。

　　　客戶端 --- 1個字節的數值 --> 服務器 內容：使用的安全類型

PHP code

$securitype = 1;

fwrite($fp, $securitype);

　　　如果使用VNC認証,將多進行步驟①～③

　　　① 服務器向客戶端發送16字節的隨機字符串

　　　客戶端 <-- 16字節的字符串 --- 服務器 內容：隨機字符串

PHP code

$r = fread($fp, 16);

　　　② 客戶端用用戶輸入的密碼作為密钥，DES加密字符串後發送給服務器

　　　客戶端 --- 16字節的字符串 --> 服務器 內容：加密後的字符串

PHP code

//密碼使用前必須按二進制位調換

function mirrorBits($k) {

	$arr = unpack('c*', $k);

	$ret = '';

	$cnt = count($arr);

	if($cnt > 8){

		$cnt = 8;

	}



	for($i=1; $i<=$cnt; $i++){

		$s = $arr[$i];

		$s = (($s >> 1) & 0x55) | (($s << 1) & 0xaa);

		$s = (($s >> 2) & 0x33) | (($s << 2) & 0xcc);

		$s = (($s >> 4) & 0x0f) | (($s << 4) & 0xf0);

		$ret = $ret . chr($s);

	}



	return $ret;

}

//加密字符串

$des = mcrypt_encrypt(MCRYPT_DES, mirrorBits($pwd), $r, MCRYPT_MODE_ECB);

//發送加密後字符串 (16字節)

fwrite($fp, $des);

　　　③ 服務器向客戶端發送驗證結果。

　　　客戶端 <-- 4字節的數值 --- 服務器 內容：32位無符號整數（0:OK，1:失敗）

PHP code

//get security check result

$r = fread($fp, 4);

$data = unpack('N', $r);

if($data[1] != 0){

	setError('Authentication is failed.');

	return false;

}

　　6) 客戶端向服務器發送共享標誌。

　　　客戶端 --- 1個字節的數值 --> 服務器 內容：共享標誌（0:不共享，非0:共享）

PHP code

fwrite($fp, chr(1));

　　7) 服務器向客戶端發送初始消息。

　　　客戶端 <-- n個字節的數據 --- 服務器 內容：2字節+2字節+16字節+4字節+剩餘字節

　　　　 2字節：16位無符號整數(幀緩存寬度)

　　　　 2字節：16位無符號整數(幀緩存高度)

　　　　16字節：像素格式（1字節+1字節+1字節+1字節+2字節+2字節+2字節+1字節+1字節+1字節+3字節）

　　　　　　　　1字節：8位無符號整數（一個顏色的位數）

　　　　　　　　1字節：8位無符號整數（深度）

　　　　　　　　1字節：8位無符號整數（big-endian標誌）

　　　　　　　　1字節：8位無符號整數（真彩標誌）

　　　　　　　　2字節：16位無符號整數（紅色最大值）

　　　　　　　　2字節：16位無符號整數（綠色最大值）

　　　　　　　　2字節：16位無符號整數（藍色最大值）

　　　　　　　　1字節：8位無符號整數（紅色替換）

　　　　　　　　1字節：8位無符號整數（綠色替換）

　　　　　　　　1字節：8位無符號整數（藍色替換）

　　　　　　　　3字節：填充

　　　　 4字節：32位無符號整數（名字長度）

　　　剩餘字節：名字字符串

PHP code

$r = fread($fp, 24);

$data = unpack('n2size/C4flag/n3max/C3shift/x3skip/Nslen', $r);

$width = $data['size1'];

$height = $data['size2'];

$bitsPerPixel = $data['flag1'];

$depth = $data['flag2'];

$bigEndianFlag = $data['flag3'];

$trueColorFlag = $data['flag4'];

$redMax = $data['max1'];

$greenMax = $data['max2'];

$blueMax = $data['max3'];

$redShift = $data['shift1'];

$greenShift = $data['shift2'];

$blueShift = $data['shift3'];

$slen = $data['slen'];

//server name

$r = fread($fp, $slen);

$serverName = $r;

　　8) 客戶端向服務器發送使用的編碼方式。

　　　客戶端 --- n個字節的數據 --> 服務器 內容：設置編碼方式（1字節+1字節+2字節+k×4字節）

　　　　 1字節：8位無符號整數（2:設置編碼方式）

　　　　 1字節：填充

　　　　 2字節：16位無符號整數（編碼方式個數），即k

　　　　 4字節：32位無符號整數（編碼方式）

　　　　 編碼方式：0 Raw、1 CopyRect、2 RRE、5 Hextile、16 ZRLE等（建議用ZRLE）

PHP code

//向服務器發送使用編碼ZRLE方式和Raw方式

$req = pack('C2n1N2', 2, 0, 2, 16, 0);

fwrite($fp, $req);

　　9) 客戶端向服務器發送幀緩存更新請求。

　　　客戶端 --- 10個字節的數據 --> 服務器 內容：幀緩存更新請求（1字節+1字節+2字節+2字節+2字節+2字節）

　　　　 1字節：8位無符號整數（3:幀緩存更新請求）

　　　　 1字節：8位無符號整數（增量標誌）

　　　　 2字節：16位無符號整數（x座標）

　　　　 2字節：16位無符號整數（y座標）

　　　　 2字節：16位無符號整數（寬度）

　　　　 2字節：16位無符號整數（高度）

PHP code

$req = pack('C2n4', 3, 0, 0, 0, $width, $height);

fwrite($fp, $req);

　　10) 服務器向客戶端發送幀緩存更新內容。

　　　客戶端 <-- n個字節的數據 --- 服務器 內容：幀緩存更新（1字節+1字節+2字節+k×（2字節+2字節+2字節+2字節+4字節+m字節））

　　　　 1字節：8位無符號整數（0:幀緩存更新）

　　　　 1字節：填充

　　　　 2字節：16位無符號整數（矩形個數）

　　　　矩形內容

　　　　 2字節：16位無符號整數（x座標）

　　　　 2字節：16位無符號整數（y座標）

　　　　 2字節：16位無符號整數（寬度）

　　　　 2字節：16位無符號整數（高度）

　　　　 4字節：32位無符號整數（編碼類型）

　　　　 m字節：特定編碼的數據

PHP code

$r = fread($fp, 4);

$data = unpack('Cflag/x/ncount', $r);

for($i=0; $i<$data['count']; $i++){

	//獲得矩形信息

	$r = fread($fp, 12);

	$rect = unpack('nx/ny/nwidth/nheight/Ntype', $r);

	//TODO: 描繪矩形

	......

}

　2.解碼

　　到這裡，我們向服務器請求了整個屏幕的幀緩存，然後再把服務器回給我們的幀緩存數據解碼出來，繪製成圖片的話，我們就達到了拷貝屏幕的目的。所以下面就說說特定的編碼如何把它解碼出來。根據RFB協議，Raw編碼是一定要實現的，而ZRLE編碼的效率很高，因此，我就實現了這兩種編碼。

　　1) Raw編碼

　　　Raw編碼的矩形數據流是單純的從左到右，從上到下的像素顏色數據，因此字節數為寬×高×顏色的字節數。

PHP code

//1行的字節數

$readmax = $rect['width']*$bitsPerPixel/8;

for($i=0; $i<$rect['height']; $i++){

	$r = fread($fp, $readmax);

	$rarr = unpack('C*', $r);

	if(count($rarr) < $readmax){

		$errmsg = 'Raw data is not correct.';

		return false;

	}

	for($j=0; $j<$rect['width']; $j++){

		$offset = $j*4+1;

		$red = $rarr[$offset+$redShift/8];

		$green = $rarr[$offset+$greenShift/8];

		$blue = $rarr[$offset+$blueShift/8];

		$color = imagecolorallocate($img, $red, $green, $blue);

		if(imagesetpixel($img, $rect['x']+$j, $rect['y']+$i, $color) == false){

			$errmsg = 'Draw color failed.';

			return false;

		}

	}

}

　　2) ZRLE編碼

　　　ZRLE編碼的矩形數據流是由4字節+n字節，头4字節是deflater壓縮後的數據字節數，後面跟着的就是壓縮數據。壓縮數據可以用gzinflate解壓(去掉頭2個字節後可解壓)，解壓後是64×64像素CPIXEL的數據。（CPIXEL是3個字節）數據的第一個字節是子編碼，如果片被運行長度編碼，那麼本字節的最高位就會被設置。剩下7位表示調色板，0表示沒有調色板，1表示單色，2到127表示調色板的顏色數。

　　　① 解壓ZRLE編碼的矩形數據流，然後以64×64像素的小矩形來循環。

PHP code

if(!extension_loaded('zlib') || !strstr($_SERVER['HTTP_ACCEPT_ENCODING'], 'deflate')){

	$errmsg = 'php zlib has not been loaded.';

	return false;

}

$r = fread($fp, 4);

$ziplen = unpack('N', $r);

$zipr = fread($fp, $ziplen[1]);

//must strip the first 2 bytes off it to inflate.

$r = gzinflate(substr($zipr, 2));



$tileSize = 64;

$data = unpack('C*', $r);

$maxX = $rect['x'] + $rect['width'];

$maxY = $rect['y'] + $rect['height'];

$idx = 1;

for($tileY = $rect['y']; $tileY < $maxY; $tileY += $tileSize){

	$tileHeight = min($maxY - $tileY, $tileSize);

	for ($tileX = $rect['x']; $tileX < $maxX; $tileX += $tileSize){

		$tileWidth = min($maxX - $tileX, $tileSize);



		//子編碼

		$subtype = $data[$idx];

		$idx++;



		//TODO: 描繪64×64小矩形

		......

	}

}

　　　② 子編碼 0：Raw，子編碼後面是寬×高×bytesPerCPixel字節的CPIXEL顏色數據。

PHP code

for($i=0; $i<$tileHeight; $i++){

	for($j=0; $j<$tileWidth; $j++){

		$offset = $idx;

		$red = $data[$offset+$redShift/8];

		$green = $data[$offset+$greenShift/8];

		$blue = $data[$offset+$blueShift/8];

		$color = imagecolorallocate($img, $red, $green, $blue);

		$idx = $idx+3;

		if(imagesetpixel($img, $tileX+$j, $tileY+$i, $color) == false){

			$errmsg = 'Draw color failed.';

			return false;

		}

	}

}

　　　③ 子編碼 1：單色，子編碼後面是bytesPerCPixel字節的CPIXEL顏色數據。

PHP code

$offset = $idx;

$red = $data[$offset+$redShift/8];

$green = $data[$offset+$greenShift/8];

$blue = $data[$offset+$blueShift/8];

$color = imagecolorallocate($img, $red, $green, $blue);

$idx = $idx+3;

if(imagefilledrectangle($img, $tileX , $tileY, $tileX+$tileWidth-1, $tileY+$tileHeight-1, $color) == false){

	$errmsg = 'Fill color failed.';

	return false;

}

　　　④ 子編碼 2～16：帶調色板，子編碼的值就是調色板的顏色數。

　　　　子編碼後面是顏色數×bytesPerCPixel字節的CPIXEL顏色數據，再後面是打包像素數據。打包像素數據的內容是矩形從左到右，從上到下，像素顏色在調色板的索引值。顏色數是2時，一個像素占1位，顏色數是3～4時，一個像素占2位，顏色數是5～16時，一個像素占4位。如果寬不是8,4,2的倍數時，為了使各行字節數正確，填充位將被使用。因此，顏色數是2時，打包像素數據的字節數就是floor((寬+7)/8)×高。顏色數是3～4時，字節數就是floor((寬+3)/4)×高。顏色數是5～16時，字節數就是floor((寬+1)/2)×高。

PHP code

//get palette color

$colarr = array();

for($i=0; $i<$subtype; $i++){

	$offset = $idx;

	$red = $data[$offset+$redShift/8];

	$green = $data[$offset+$greenShift/8];

	$blue = $data[$offset+$blueShift/8];

	$color = imagecolorallocate($img, $red, $green, $blue);

	$idx = $idx+3;

	$colarr[$i] = $color;

}

//caculate bits per pixel

$bitsPerPixel = 1;

if($subtype > 4){

	$bitsPerPixel = 4;

}else if($subtype > 2){

	$bitsPerPixel = 2;

}

$pcnt = 8/$bitsPerPixel;

$bcnt = floor(($tileWidth+$pcnt-1)/$pcnt);

//draw rect

for($i=0; $i<$tileHeight; $i++){

	for($j=0; $j<$bcnt; $j++){

		for($k=0; $k<$pcnt; $k++){

			//color index

			$cidx = ((1 << $bitsPerPixel) - 1) & ($data[$idx] >> (($pcnt-1-$k)*$bitsPerPixel));

			$w = $j*$pcnt+$k;

			if($w < $tileWidth){

				if(imagesetpixel($img, $tileX+$w, $tileY+$i, $colarr[$cidx]) == false){

					$errmsg = 'Draw color failed.';

					return false;

				}

			}else{

				break;

			}

		}

		$idx++;

	}

}

　　　⑤ 子編碼 17～127：未使用。



　　　⑥ 子編碼 128：簡單RLE(run-length encoding，行程長度編碼)。子編碼後面是“一個顏色+長度”的結構重複到最後。

　　　　例:紅3黃8藍268紫41……

　　　　一個顏色:bytesPerCPixel字節的CPIXEL顏色數據

　　　　長度:m字節的數值(此數值就是長度值-1，以非255的字節為最後一個字節)。

PHP code

$i = 0;//y pos

$j = 0;//x pos

while($i < $tileHeight){

	$offset = $idx;

	$red = $data[$offset+$redShift/8];

	$green = $data[$offset+$greenShift/8];

	$blue = $data[$offset+$blueShift/8];

	$color = imagecolorallocate($img, $red, $green, $blue);

	$idx = $idx+3;

	//color's repeat length-1

	$pcnt = 0;

	//caculte length (length-1 equals sum all bytes ending with none 255)

	do{

		$pcnt = $pcnt + $data[$idx];

		$idx++;

	}while($data[$idx-1] == 255);

	//draw the color

	for($k=0; $k<=$pcnt; $k++){

		if(imagesetpixel($img, $tileX+$j, $tileY+$i, $color) == false){

			$errmsg = 'Draw color failed.';

			return false;

		}

		if($j >= $tileWidth-1){

			$j = 0;

			$i++;

		}else{

			$j++;

		}

	}

}

　　　⑦ 子編碼 129：未使用。



　　　⑧ 子編碼 130～255：帶調色板的RLE。調色板的顏色數=子編碼的值-128。

　　　　子編碼後面是顏色數×bytesPerCPixel字節的CPIXEL顏色數據，再後面是“一個顏色索引+長度”
的結構重複到最後。

　　　　長度是1的時候，結構為一個字節的顏色索引。

　　　　長度大於1的時候，第一個字節為顏色索引+128，後面是和簡單RLE同樣的長度值。

PHP code

//get palette color

$colarr = array();

for($i=0; $i<($subtype-128); $i++){

	$offset = $idx;

	$red = $data[$offset+$redShift/8];

	$green = $data[$offset+$greenShift/8];

	$blue = $data[$offset+$blueShift/8];

	$color = imagecolorallocate($img, $red, $green, $blue);

	$idx = $idx+3;

	$colarr[$i] = $color;

}



//draw image

$i = 0;//y pos

$j = 0;//x pos

while($i < $tileHeight){

	//color index

	$cidx = $data[$idx];

	$idx++;

	//color's repeat length-1

	$pcnt = 0;

	//If the top bit is set, then the length is more than one.

	if(($cidx >> (8-1)) == 1){

		//caculte length (length-1 equals sum all bytes ending with none 255)

		do{

			$pcnt = $pcnt + $data[$idx];

			$idx++;

		}while($data[$idx-1] == 255);



		$cidx = $cidx-128;

	}

	//draw the color

	for($k=0; $k<=$pcnt; $k++){

		if(imagesetpixel($img, $tileX+$j, $tileY+$i, $colarr[$cidx]) == false){

			$errmsg = 'Draw color failed.';

			return false;

		}

		if($j >= $tileWidth-1){

			$j = 0;

			$i++;

		}else{

			$j++;

		}

	}

}

　　最後將繪製好的圖像保存成jpeg格式，任務就完成了。