为什么每次登录系统都有烦人的验证码？
一、应用场景
每次登录系统的时候总是要输入烦人的验证码，那么我们今天就思考这个问题，为什么要有验证码这个功能？很多伙伴应该都知道:
- 防止黑客通过接口调用攻击系统，每次登录系统要输入验证码就防止机器访问。
- 做限流处理，防止同一时间产生大量用户的涌入，防止系统崩溃。
验证码的种类
- 传统输入式验证码: 用户输入图片中的字母、数字、汉字等进行验证。简单易操作，人机交互性较好。但安全系数低，容易被破解。
- 输入式的图形验证码: 有精美图案，识别文本也清晰可认，专注于广告。一种广告位的展现形式。
- 纯行为验证码: 照要求将备选碎片直线滑动到正确的位置。操作简单，体验好。单一维度，容易被逆向模拟，与移动端页面切换不兼容。
- 图标选择与行为辅助: 给出一组图片，按要求点击其中一张或者多张。借用万物识别的难度阻挡机器。安全性强。对于图片、图库、技术要求高。
- 点击式的图文验证与行为辅助: 通过文字提醒用户点击图中相同字的位置进行验证。操作简单，体验良好，单一图片区域较大，破解难度大。
- 智能验证码: 通过行为特征、设备指纹、数据风控等技术，正常用户免验证，异常用户强制验证。简单便捷，区分人与机器、人与人、设备与设备。
二、不同实现
下面以三种不同的编程语言，通过代码生成验证码。
2.1 Java语言实现
先看下Java代码是如何生成验证码的。手动创建下面这个类，就可以生成验证码了。代码如下:
public class GenVerifyCodeUtils {
private static char mapTable[] = {
'0', '1', '2', '3', '4', '5',
'6', '7', '8', '9', '0', '1',
'2', '3', '4', '5', '6', '7',
'8', '9'};
public static void main(String[] args) {
OutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(new ByteArrayOutputStream());
System.out.println(getImageCode(100,80,outputStream ));
}
public static Map<String, Object> getImageCode(int width, int height, OutputStream os) {
Map<String,Object> returnMap = new HashMap<String, Object>();
if (width <= 0) width = 60;
if (height <= 0) height = 20;
BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
// 获取图形上下文
Graphics g = image.getGraphics();
//生成随机类
Random random = new Random();
// 设定背景色
g.setColor(getRandColor(200, 250));
g.fillRect(0, 0, width, height);
//设定字体
g.setFont(new Font("Times New Roman", Font.PLAIN, 18));
// 随机产生168条干扰线，使图像中的认证码不易被其它程序探测到
g.setColor(getRandColor(160, 200));
for (int i = 0; i < 168; i++) {
int x = random.nextInt(width);
int y = random.nextInt(height);
int xl = random.nextInt(12);
int yl = random.nextInt(12);
g.drawLine(x, y, x + xl, y + yl);
}
//取随机产生的码
String strEnsure = "";
//4代表4位验证码,如果要生成更多位的认证码,则加大数值
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
strEnsure += mapTable[(int) (mapTable.length * Math.random())];
// 将认证码显示到图像中
g.setColor(new Color(20 + random.nextInt(110), 20 + random.nextInt(110), 20 + random.nextInt(110)));
// 直接生成
String str = strEnsure.substring(i, i + 1);
// 设置随便码在背景图图片上的位置
g.drawString(str, 13 * i + 20, 25);
}
// 释放图形上下文
g.dispose();
returnMap.put("image",image);
returnMap.put("strEnsure",strEnsure);
return returnMap;
}
static Color getRandColor(int fc, int bc) {
Random random = new Random();
if (fc > 255) fc = 255;
if (bc > 255) bc = 255;
int r = fc + random.nextInt(bc - fc);
int g = fc + random.nextInt(bc - fc);
int b = fc + random.nextInt(bc - fc);
return new Color(r, g, b);
}
}
2.2 Javascript 实现
这里我也用原生Js写了一个生成验证码的工具，代码如下:
<form action="#">
<input type="text" id="input1" onblur="inputBlur()"/>
<input type="text" onclick="createCode()" readonly="readonly" id="checkCode" class="unchanged" style="width: 80px;background: #660099"/><br />
</form>
<script language="javascript" type="text/javascript">
var code; //在全局 定义验证码
var code2; //在全局 定义验证码
function createCode() {
code = "";
var checkCode = document.getElementById("checkCode");
function RndNum(n) {
var rnd = "";
for (var i = 0; i < n; i++)
rnd += Math.floor(Math.random() * 10);
return rnd;
}
var num = RndNum(2);
var num2 = RndNum(2);
code = num + "+" + num2 + "=";
code2 = parseInt(num) + parseInt(num2)
if (checkCode) {
checkCode.className = "code";
checkCode.value = code;
}
}
function inputBlur(){
var inputCode = document.getElementById("input1").value;
if (inputCode.length <= 0) {
alert("请输入验证码！");
}
else if (inputCode != code2) {
alert("验证码输入错误！");
createCode();
}
else {
alert("^-^ OK");
}
}
</script>
<style type="text/css">
.code
{
font-family: Arial;
font-style: italic;
color: Red;
border: 0;
padding: 2px 3px;
letter-spacing: 3px;
font-weight: bolder;
}
.unchanged
{
border: 0;
}
</style>
效果如下:
2.3 python实现
代码如下:
# -*- coding: utf-8 -*
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter
import random
# 随机字母:
def rndChar():
return chr(random.randint(65, 90))
# 随机颜色1:
def rndColor():
return (random.randint(64, 255), random.randint(64, 255), random.randint(64, 255))
# 随机颜色2:
def rndColor2():
return (random.randint(32, 127), random.randint(32, 127), random.randint(32, 127))
# 240 x 60:
width = 60 * 4
height = 60
image = Image.new('RGB', (width, height), (255, 255, 255))
# 创建Font对象:
font = ImageFont.truetype('C:\Windows\Fonts\Arial.ttf', 36)
# 创建Draw对象:
draw = ImageDraw.Draw(image)
# 填充每个像素:
for x in range(width):
for y in range(height):
draw.point((x, y), fill=rndColor())
# 输出文字:
for t in range(4):
draw.text((60 * t + 10, 10), rndChar(), font=font, fill=rndColor2())
# 模糊:
image = image.filter(ImageFilter.BLUR)
image.save('code.jpg', 'jpeg')
image.show()
运行效果如下图:
三、最后
本篇讲了为什么会有验证码这个东东，和市面上现在验证码的种类，简单给大家做了一下科普，最后分别以不同的编程语言，展示了生成验证码的过程。现在网络安全尤为重要，验证码这个功能虽小，但是不可不做!
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原始发表：2020-06-08，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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