Java Web网站通用图形验证码的实现

电脑编程技巧与维护　Ｊａｖａ　Ｗｅｂ　网站通用图形验证码的实现　潘勇　（上海工程技术大学电子电气学院，上海２０１６２０）　摘要：Ｗｅｂ网站的安全是开发人员要重点考虑因素之一，为提高系统安全性，普遍使用图形验证码技术。讨论了　常用的网站验证码技术，提出了一种通用的实现方法。　关键词：Ｊａｖａ语言；图形验证码　Ｊａｖａ　Ｗｅｂ　Ｗｅｂｓｉｔｅ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｄｅ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ＰＡＮ　Ｙｏｎｇ　（Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　Ｗｅｂ　ｓｉｔｅｓ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ　ｔｏ　ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｗｉｌｌ　ｇｅｎｅｒａｌｌｙ　ｕｓｅ　ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｖｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｃｏｄｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｓｉｔｅ　ｖｅｒｉｉｃａｔｉｆｏｎ　ｃｏｄｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｊａｖａ；ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｃｏｄｅ　１　前言　网站的安全是开发人员必须考虑的中重要因素，考虑不　全面就会给系统使用者和管理者带来严重问题，例如恶意用　密码：＜ｉｎｐｕｔ　ｔｙｐｅ”ｐａｓｓｗｏｒｄ　ｎａｍｅ＝”ｐｗｄ”＞　验证码：＜ｉｎｐｕｔ　ｔｙｐｅ＝”ｔｅｘｔ”ｎａｍｅ：”ｃｈｅｃｋ＿ｃｏｄｅ”＞　＜ｉｍｇ　ｓｒｃ＝”ｓｅｒｖｌｅｔ／ＣｈｅｃｋＣｏｄｅ”＞　户频繁发送相同信息造成不良影响，或者通过不断尝试盗取　用户名和密码，为了解决这样的问题，可以使用验证码技术。　验证码从理论上是是一种区分用户是计算机和人的公共全自　动程序。通过验证码可以防止：恶意破解密码、刷票、论坛　＜ｉｎｐｕｔ　ｔｙｐｅ＝”ｓｕｂｍｉｔ”ｖａｌｕｅ：”确定”＞　＜／ｆｏｒｍ＞　程序运行如图１所示。　灌水，有效防止某个黑客对某一个特定注册用户用特定程序　暴力破解方式进行不断的登录尝试，验证码通常使用一些线　条和一些不规则的字符组成，主要作用是为了防止一些黑客　把密码数据化盗取。　２　验证码技术的发展　经历了３个阶段：早期是使用数字形式显示在网页上，　恶意者可以很容易地通过复制粘贴来输入（或者直接使用软　件来获取），接着出现了规则数字图片，也就是直接用网页产　（２）创建服务器端程序ＣｈｅｃｋＣｏｄｅ，产生带有随机验证码　的图片：　ｔ‘ｍｐｏａ　ｊａｖａ．ａｗｔ．Ｃｏｌｏｒ；　。ｌｍｐｏ￣ｊａｖａ．ａｗｔ．Ｆｏｎｔ；　‘ｌｍｐｏ￣ｊａｖａ．ａｗｔ．Ｇｒａｐｈｉｃｓ；　’ｌｍｐｏ￣ｊａｖａ．ａｗｔ．ｉｍａｇｅ．Ｂｕｆｆｅｒｅｄｌｍａｇｅ；　ｉ埘ｌｐｏｒｔ　ｊａｖａ．ｉｏ．ＩＯＥｘｃｅｐｔｉｏｎ；　生数字图片，不能被复制粘贴，但是恶意者可以使用ＯＣＲ功　能用软件来自动判断图片上的数字，现在一般使用对图片显　示的数字或文字进行特殊处理，增加其他杂色，来干扰ＯＣＲ　软件的读取。　下面利用比较简易的方式实现了网站验证码功能，具有　一‘￣ｍｐｏｒｔ　ｊａｖａ．ｉｏ．ＯｕｔｐｕｔＳｔｒｅａｍ；　‘ｉｍｐｏｒｔ　ｊａｖａ．ｕｔｉｌ．Ｒａｎｄｏｍ；　定的通用性。　‘ｉｍｐｏｒｔ　ｊａｖａｘ．ｉｍａｇｅｉｏ．ＩｍａｇｅｌＯ；　ｐｕｂｌｉｃ　ｃｌａｓｓ　ＣｈｅｃｋＣｏｄｅ｛　３　图形验证码的实现　为了限制浏览者利用软件来暴力猜测密码，通过在服务　，／验证码图片中可以出现的字符集，可根据需要修改　ｐｒｉｖａｔｅ　ｃｈａｒ　ｍａｐＴａｂｌｅ【】＝｛　ａ　，，ｂ　，　ｃ　，，ｄ　，　ｅ　，　ｆ　，　ｇ　，１ｌ　，　器端编程的方式来实现验证码。首先，通过服务器端程序产　生一个验证码，然后在登录页面显示生成的验证码，最后让　ｉ　，，ｊ　，１（　，，ｍ　，　ｎ　，　ｐ　，，ｑ　，，ｒ　，　ｓ　，　ｔ　，，ｕ　，　ｖ　，　ｗ　，　ｘ　，　ｙ　，　ｚ　，　０　，　２　，　３　，，４　，　５　，　６　，　浏览者把验证码手工填写在相应的地方，为了不增加浏览者　的麻烦，验证码不宜过长，通常为４个随机字符。具体步骤　如下：　７　，　８　，，９　ｌ；　参数ｗｉｄｔｈ为生成图片的宽度，参数ｈｅｉｇｈｔ为生成图　片的高度，参数ＯＳ为页面的输出流　，　ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｔｒｉｎｇ　ｇｅｔＣｅｒｔＰｉｃ（ｉｍ　ｗｉｄｔｈ，ｉｎｔ　ｈｅｉｇｈｔ，Ｏｕｔｐｕｔ－　（１）编写登录页面代码Ｌｏｇｉｎ．ｊｓｐ，在该页面显示验证码图　片，代码如下：　＜ｆｏｒｍ　ａｃｔｉｏｎ：”ｓｅｒｖｌｅｔ／Ｌｏｇｏｎ”ｍｅｔｈｏｄ＝”ｐｏｓｔ”＞　作者简介：潘勇（１９７２一），讲师，硕士，研究方向：数据库、　Ｗｅｂ开发。　收稿日期：２０１２—０７—１８　用户名：＜ｉｎｐｕｔ　ｔｙｐｅ＝”ｔｅｘｔ”　ｎａｍｅ＝”ｎａｍｅ”＞　器　与　ＮＥＴＷ０ＲＫ　ＡＮＤ　Ｃ０ＭＭＵＮＩＣＡ　ｎＯＮ　Ｓｔｒｅａｍ　ｏｓ）　｛　ｉｆ（ｗｉｄｔｈ＜＝０）ｗｉｄｔｈ＝６０；　ｉｆ（ｈｅｉｇｈｔ＜＝０）ｈｅｉｇｈｔ＝２０；　Ｂｕｆｆｅｒｅｄｌｍａｇｅ　ｉｍａｇｅ＝ｎｅｗ　Ｂｕｆｆｅｒｅｄｌｍａｇｅ（ｗｉｄｔｈ，　ｈｅｉｇｈｔ，　ＢｕｆｆｅｒｅｄＩｍａｇｅ．ＴＹＰＥ＿ＩＮＴ　ＲＧＢ）；　，／获取图形上下文　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｇ　ｉｍａｇｅ．ｇｅｔＧｒａｐｈｉｃｓ　０；　，，设定背景色　ｇ．ｓｅｔＣｏｌｏｒ（ｎｅｗ　Ｃｏｌｏｒ（０ｘＤＣＤＣＤＣ））；　ｇ．ｉｆｌｌＲｅｃｔ（０，０，ｗｉｄｔｈ，ｈｅｉｇｈＯ；　／／画边框　ｇ．ｓｅｔＣｏｌｏｒ（Ｃｏｌｏｒ．ｂｌａｃｋ）；　ｇ．ｄｒａｗＲｅｃｔ（０，０，ｗｉｄｔｈ—ｌ，ｈｅｉｇｈｔ－１）；　，／取随机产生的认证码　Ｓｔｒｉｎｇ　ｓｔｒＥｎｓｕｒｅ＝…’：　，／４代表４位验证码，如果要生成更多位的认证码，　，，贝Ｕ加大数值　ｆｏｒ（ｉｎｔｉ＝０；ｉ＜４；＋＋　｛　ｓ￣Ｅｎｓｕｒｅ＋＝ｍａｐＴａｂｌｅ【（ｉｎｔ）　（ｍａｐＴａｂｌｅ．　１ｅｎｇｔｈ　Ｍａｔｈ．ｒａｎｄｏｍ（））】；　｝　，，将认证码显示到图像中，如果要生成更多位的认证　，／码，增加ｄｒａｗＳｔｒｉｎｇ语句　ｇ．ｓｅｔＣｏｌｏｒ（Ｃｏｌｏｒ．ｂｌａｃｋ）；　ｇ．ｓｅｔＦｏｎｔ（ｎｅｗ　Ｆｏｎｔ　Ｃ　Ａｔｌａｎｔｉｃ　Ｉｎｌｉｎｅ”，ｏＦｎｔ．ＰＬＡＩＮ，　１８））；　Ｓｔｒｉｎｇ　ｓｔｒ＝ｓｔｒＥｎｓｕｒｅ．ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（０，１）；　ｇ．ｄｒａｗＳｔｉｒｎｇ（ｓｔｒ，８，１７）；　ｓｔｒ：ｓｔｒＥｎｓｕｒｅ．ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（１，２）；　ｇ．ｄｒａｗｓｔｒｉｎｇ（ｓｔｒ，２０，１５）；　ｓｉｒ＝ｓｔｒＥｎｓｕｒｅ．ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（２，３）；　ｇ．ｄｒａｗＳｔｒｉｎｇ（ｓｔｒ，３５，１８）；　ｓｔｒ＝ｓｔｒＥｎｓｕｒｅ．ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（３，４）；　ｇ．ｄｒａｗＳｔｒｉｎｇ（ｓｔｒ，４５，１５）；　，／随机产生２０个干扰点　Ｒａｎｄｏｍ　ｒａｎｄ＝ｎｅｗＲａｎｄｏｍ　０：　ｆｏｒ（ｉｎｔ　ｉ＝０；ｉ＜２０；ｉ＋＋）　｛　ｉｎｔ　ｘ＝ｒｎａｄ．ｎｅｘｔｌｎｔ（ｗｉｄｔｈ）：　ｉｎｔ　Ｙ＝ｒａｎｄ．ｎｅｘｔＩｎｔ（ｈｅｉｇｈｔ）；　ｇ．ｒｄａｗＯｖａｌ（ｘ，Ｙ，１，１）；　｝　，／释放图形上下文　ｇ．ｄｉｓｐｏｓｅ　０；　ｔｒｙ｛　，／输出图像到页面　ＩｍａｇｅｌＯ．ｗｒｉｔｅ（ｉｍａｇｅ，”ＪＰＥＧ”，ＯＳ）；　｝ｃａｔｃｈ（ＩＯＥｘｃｅｐｔｉｏｎ　ｅ）　｛　ｒｅｔｕｍ…’；　ｌ　ｒｅｔｕｒｎ　ｓｔｒＥｎｓｕｒｅ；　｝　）　（３）创建服务器端程序Ｌｏｇｏｎ，用来处理登录表单的请　求：　网络与通信　ｉｍｐｏｒｔ　ｊａｖａ．ｉｏ．ＩＯＥｘｃｅｐｔｉｏｎ；　ｉｍｐｏｒｔ　ｊａｖａｘ．ｓｅｒｖｌｅｔ．ＳｅｒｖｌｅｔＥｘｃｅｐｔｉｏｎ；　ｉｍｐｏｒｔ　ｊａｖａｘ．ｓｅｒｖｌｅｔ．ｈｔｔｐ．ＨｔｔｐＳｅｒｖｌｅｔ；　ｉｍｐｏｒｔ　ｊａｖａｘ．ｓｅｒｖｌｅｔ．ｈｔｔｐ．ＨｔｔｐＳｅｒｖｌｅｔＲｅｑｕｅｓｔ；　ｉｍｐｏｒｔ　ｊａｖａｘ．ｓｅｒｖｌｅｔ．ｈｔｔｐ．ＨｔｔｐＳｅｒｖｌｅｔＲｅｓｐｏｎｓｅ；　ｐｕｂｌｉｃ　ｃｌａｓｓ　Ｌｏｇｏｎ　ｅｘｔｅｎｄｓ　ＨｔｔｐＳｅｒｖｌｅｔ｛　ｐｕｂｌｉｃ　ｖｏｉｄ　ｓｅｒｖｉｃｅ（ＨｔｔｐＳｅｒｖｌｅｔＲｅｑｕｅｓｔ　ｒｅｑｕｅｓｔ，　ＨｔｔｐＳｅｒｖｌｅｔＲｅｓｐｏｎｓｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ）　ｈｔｒｏｗｓ　ＳｅｒｖｌｅｔＥｘｃｅｐｔｉｏｎ，ＩＯＥｘｃｅｐｔｉｏｎ｛　ＭａｋｅＣｅｒｔＰｉｃ　ｉｍａｇｅ＝ｎｅｗ　ＭａｋｅＣｅｒｔＰｉｃ　０；　Ｓｔｒｉｎｇ　ｓｔｒ＝ｉｍａｇｅ．ｇｅｔＣｅｒｔＰｉｃ（０，０，ｒｅｓｐｏｎｓｅ．ｇｅｔＯｕｔｐｕｔ－　Ｓｔｒｅａｍ（））；　鹇验证码存入ｓｅｓｓｅｉｏｎ　ｒｅｑｕｅｓｔ．ｇｅｔＳｅｓｓｉｏｎ（）．ｓｅｔＡｔｔｒｉｂｕｔｅ（”ｃｈｅｃｋＣｏｄｅ”，　ｓｔｒ）；　｝　ｌ　（４）最后，在ｗｅｂ．ｘｍｌ中对上述Ｓｅｒｖｌｅｔ进行配置：　＜ｓｅｒｖｌｅｔ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｎａｍｅ＞ＣｈｅｃｋＣｏｄｅ＜／ｓｅｒｖｌｅｔ－ｎａｍｅ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｃｌａｓｓ＞ｓｕｅｓ．ｓｅｒｖｌｅｔ．ＣｈｅｃｋＣｏｄｅ＜／ｓｅｒｖｌｅｔ－ｃｌａｓｓ＞　＜／ｓｅｒｖｌｅｔ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｍａｐｐｉｎｇ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｎａｍｅ＞ＣｈｅｃｋＣｏｄｅ＜／ｓｅｒｖｌｅｔ—ｎａｍｅ＞　＜ｕｒｌ－ｐａｔｔｅｍ＞／ｓｅｒｖｌｅｔ／ＣｈｅｃｋＣｏｄｅ＜／ｕｒｌ－ｐａｔｔｅｍ＞　／＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｍａｐｐｉｎｇ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｎａｍｅ＞Ｌｏｇｏｎ＜／ｓｅｒｖｌｅｔ－ｎａｍｅ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｃｌａｓｓ＞ｓｕｅｓ．ｓｅｒｖｌｅｔ．Ｌｏｇｏｎ＜／ｓｅｒｖｌｅｔ－ｃｌａｓｓ＞　／＜ｓｅｒｖｌｅｔ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ—ｍａｐｐｉｎｇ＞　＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｎａｍｅ＞Ｌｏｇｏｎ＜／ｓｅｒｖｌｅｔ－ｎａｍｅ＞　＜ｕｒｌ－ｐａｔｔｅｍ＞／ｓｅｒｖｌｅｔ／Ｌｏｇｏｎ＜／ｕｒｌ－ｐａｔｔｅｍ＞　／＜ｓｅｒｖｌｅｔ－ｍａｐｐｉｎｇ＞　４　结语　在Ｊ　Ｗｅｂ开发中，图形验证码是普遍使用的一项技　术，通过编程实现指定字符集的图形验证码的生成，为了避　免程序的自动识别，对验证码添加干扰点，算法具有完整注　释说明，读者可以在理解基础上，进一步完善，使之适应各　种情况。　参考文献　【１】李俊青．Ｊａｖａ　ＥＥ　Ｗｅｂ开发与项目实战．华中科技大学出　版社，２０１１．　［２】刘斌．精通Ｊａｖａ　Ｗｅｂ整合开发．电子工业出版社，２０１１．４．　［３】李刚．轻量级Ｊａｖａ　ＥＥ企业应用实战．电子工业出版社，　２０１１．