红马版验证码实现（中文+变形+噪点）

发表于2012年2月23日由kaisin

 

　　本文示例源代码或素材下载

　　为了应付越来越多的自动发帖机、恶意攻击等情形，验证码技术在大量的网站上得到使用。我在近期开发一个注册网站的时候，也使用了这一技术。当然，我并不想完完全全自己重新实现，而是参考了网上能够找到的实现，做了若干改进而已。下面谈谈我的实现。

　　补两张图片：

　点击查看原图点击查看原图

　　首先看验证码图片输出页的代码：

<%@ Page Language="C#" %>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<script runat="server">
　　protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
　　{
　　　　VryImgGen gen = new VryImgGen();
　　　　string verifyCode = gen.CreateVerifyCode(5, 1);
　　　　Session["VerifyCode"] = verifyCode.ToUpper();
　　　　System.Drawing.Bitmap bitmap = gen.CreateImage(verifyCode);
　　　　System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();
　　　　bitmap.Save(ms, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png);
　　　　Response.Clear();
　　　　Response.ContentType = "image/Png";
　　　　Response.BinaryWrite(ms.GetBuffer());
　　　　bitmap.Dispose();
　　　　ms.Dispose();
　　　　ms.Close();
　　　　Response.End();
　　}
</script>　

　　功能很简单，初始化一个验证码生成对象，生成图片。然后保存到一个MemoryStream里。得到字节流，输出字节流。验证码的数据是保存在Session中的，这是最简单的方法。或者可以加密储存在cookie里，也是可以的。

　　再来看看验证码生成对象：

using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;
using System.Drawing;
using System.Text;
/// <summary>
/// Summary description for VryImgGen
/// </summary>
public partial class VryImgGen
{
　　/// <summary>
　　/// 供验证码生成汉字时选取的汉字集,若为空则按照《GB2312简体中文编码表》编码规则构造汉字
　　/// </summary>
　　public static string ChineseChars = String.Empty;
　　/// <summary>
　　/// 英文与数字串
　　/// </summary>
　　protected static readonly string EnglishOrNumChars = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
　　public VryImgGen()
　　{
　　　　rnd = new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks));
　　}
　　/// <summary>
　　/// 全局随机数生成器
　　/// </summary>
　　private Random rnd;
　　int length = 5;
　　/// <summary>
　　/// 验证码长度(默认6个验证码的长度)
　　/// </summary>
　　public int Length
　　{
　　　　get { return length; }
　　　　set { length = value; }
　　}
　　int fontSize = 18;
　　/// <summary>
　　/// 验证码字体大小(为了显示扭曲效果，默认30像素，可以自行修改)
　　/// </summary>
　　public int FontSize
　　{
　　　　get { return fontSize; }
　　　　set { fontSize = value; }
　　}　
　　int padding = 4;
　　/// <summary>
　　/// 边框补(默认4像素)
　　/// </summary>
　　public int Padding
　　{
　　　　get { return padding; }
　　　　set { padding = value; }
　　}　
　　bool chaos = true;
　　/// <summary>
　　/// 是否输出燥点(默认输出)
　　/// </summary>
　　public bool Chaos
　　{
　　　　get { return chaos; }
　　　　set { chaos = value; }
　　}　
　　Color chaosColor = Color.LightGray;
　　/// <summary>
　　/// 输出燥点的颜色(默认灰色)
　　/// </summary>
　　public Color ChaosColor
　　{
　　　　get { return chaosColor; }
　　　　set { chaosColor = value; }
　　}
　　Color backgroundColor = Color.White;
　　/// <summary>
　　/// 自定义背景色(默认白色)
　　/// </summary>
　　public Color BackgroundColor
　　{
　　　　get { return backgroundColor; }
　　　　set { backgroundColor = value; }
　　}　
　　Color[] colors = { Color.Black, Color.Red, Color.DarkBlue, Color.Green, Color.Orange, Color.Brown, Color.DarkCyan, Color.Purple };
　　/// <summary>
　　/// 自定义随机颜色数组
　　/// </summary>
　　public Color[] Colors
　　{
　　　　get { return colors; }
　　　　set { colors = value; }
　　}
　　string[] fonts = { "Arial", "Georgia" };
　　/// <summary>
　　/// 自定义字体数组
　　/// </summary>
　　public string[] Fonts
　　{
　　　　get { return fonts; }
　　　　set { fonts = value; }
　　}　

　　#region 产生波形滤镜效果

　　private const double PI = 3.1415926535897932384626433832795;
　　private const double PI2 = 6.283185307179586476925286766559;
　　/// <summary>
　　/// 正弦曲线Wave扭曲图片（Edit By 51aspx.com）
　　/// </summary>
　　/// <param name="srcBmp">图片路径</param>
　　/// <param name="bXDir">如果扭曲则选择为True</param>
　　/// <param name="nMultValue">波形的幅度倍数，越大扭曲的程度越高，一般为3</param>
　　/// <param name="dPhase">波形的起始相位，取值区间[0-2*PI)</param>
　　/// <returns></returns>
　　public System.Drawing.Bitmap TwistImage(Bitmap srcBmp, bool bXDir, double dMultValue, double dPhase)
　　{
　　　　System.Drawing.Bitmap destBmp = new Bitmap(srcBmp.Width, srcBmp.Height);
　　　　// 将位图背景填充为白色
　　　　System.Drawing.Graphics graph = System.Drawing.Graphics.FromImage(destBmp);
　　　　graph.FillRectangle(new SolidBrush(System.Drawing.Color.White), 0, 0, destBmp.Width, destBmp.Height);
　　　　graph.Dispose();
　　　　double dBaseAxisLen = bXDir ? (double)destBmp.Height : (double)destBmp.Width;
　　　　for (int i = 0; i < destBmp.Width; i++)
　　　　{
　　　　　　for (int j = 0; j < destBmp.Height; j++)
　　　　　　{
　　　　　　　　double dx = 0;
　　　　　　　　dx = bXDir ? (PI2 * (double)j) / dBaseAxisLen : (PI2 * (double)i) / dBaseAxisLen;
　　　　　　　　dx += dPhase;
　　　　　　　　double dy = Math.Sin(dx);
　　　　　　　　// 取得当前点的颜色
　　　　　　　　int nOldX = 0, nOldY = 0;
　　　　　　　　nOldX = bXDir ? i + (int)(dy * dMultValue) : i;
　　　　　　　　nOldY = bXDir ? j : j + (int)(dy * dMultValue);
　　　　　　　　System.Drawing.Color color = srcBmp.GetPixel(i, j);
　　　　　　　　if (nOldX >= 0 && nOldX < destBmp.Width
　　　　　　　　 && nOldY >= 0 && nOldY < destBmp.Height)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　destBmp.SetPixel(nOldX, nOldY, color);
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　　　return destBmp;
　　}

　　#endregion

　　/// <summary>
　　/// 生成校验码图片
　　/// </summary>
　　/// <param name="code">验证码</param>
　　/// <returns></returns>
　　public Bitmap CreateImage(string code)
　　{
　　　　int fSize = FontSize;
　　　　int fWidth = fSize + Padding;
　　　　int imageWidth = (int)(code.Length * fWidth) + 4 + Padding * 2;
　　　　int imageHeight = fSize * 2 + Padding * 2;
　　　　System.Drawing.Bitmap image = new System.Drawing.Bitmap(imageWidth, imageHeight);
　　　　Graphics g = Graphics.FromImage(image);
　　　　g.Clear(BackgroundColor);
　　　　//给背景添加随机生成的燥点
　　　　if (this.Chaos)
　　　　{
　　　　　　Pen pen = new Pen(ChaosColor, 0);
　　　　　　int c = Length * 10;
　　　　　　for (int i = 0; i < c; i++)
　　　　　　{
　　　　　　　　int x = rnd.Next(image.Width);
　　　　　　　　int y = rnd.Next(image.Height);
　　　　　　　　g.DrawRectangle(pen, x, y, 1, 1);
　　　　　　}
　　　　}
　　　　int left = 0, top = 0, top1 = 1, top2 = 1;
　　　　int n1 = (imageHeight - FontSize - Padding * 2);
　　　　int n2 = n1 / 4;
　　　　top1 = n2;
　　　　top2 = n2 * 2;
　　　　Font f;
　　　　Brush b;
　　　　int cindex, findex;
　　　　//随机字体和颜色的验证码字符
　　　　for (int i = 0; i < code.Length; i++)
　　　　{
　　　　　　cindex = rnd.Next(Colors.Length - 1);
　　　　　　findex = rnd.Next(Fonts.Length - 1);
　　　　　　f = new System.Drawing.Font(Fonts[findex], fSize, System.Drawing.FontStyle.Bold);
　　　　　　b = new System.Drawing.SolidBrush(Colors[cindex]);
　　　　　　if (i % 2 == 1)
　　　　　　{
　　　　　　　　top = top2;
　　　　　　}
　　　　　　else
　　　　　　{
　　　　　　　　top = top1;
　　　　　　}
　　　　　　left = i * fWidth;
　　　　　　g.DrawString(code.Substring(i, 1), f, b, left, top);
　　　　}
　　　　//画一个边框 边框颜色为Color.Gainsboro
　　　　g.DrawRectangle(new Pen(Color.Gainsboro, 0), 0, 0, image.Width - 1, image.Height - 1);
　　　　g.Dispose();
　　　　//产生波形（Add By 51aspx.com）
　　　　image = TwistImage(image, true, 8, 4);
　　　　return image;
　　}
　　/// <summary>
　　/// 生成随机字符码
　　/// </summary>
　　/// <param name="codeLen">字符串长度</param>
　　/// <param name="zhCharsCount">中文字符数</param>
　　/// <returns></returns>
　　public string CreateVerifyCode(int codeLen, int zhCharsCount)
　　{
　　　　char[] chs = new char[codeLen];
　　　　int index;
　　　　for (int i = 0; i < zhCharsCount; i++)
　　　　{
　　　　　　index = rnd.Next(0, codeLen);
　　　　　　if (chs[index] == '')
　　　　　　　　chs[index] = CreateZhChar();
　　　　　　else
　　　　　　　　--i;
　　　　}
　　　　for (int i = 0; i < codeLen; i++)
　　　　{
　　　　　　if (chs[i] == '')
　　　　　　　　chs[i] = CreateEnOrNumChar();
　　　　}
　　　　return new string(chs, 0, chs.Length);
　　}
　　/// <summary>
　　/// 生成默认长度5的随机字符码
　　/// </summary>
　　/// <returns></returns>
　　public string CreateVerifyCode()
　　{
　　　　return CreateVerifyCode(Length, 0);
　　}
　　/// <summary>
　　/// 生成英文或数字字符
　　/// </summary>
　　/// <returns></returns>
　　protected char CreateEnOrNumChar()
　　{
　　　　return EnglishOrNumChars[rnd.Next(0, EnglishOrNumChars.Length)];
　　}
　　/// <summary>
　　/// 生成汉字字符
　　/// </summary>
　　/// <returns></returns>
　　protected char CreateZhChar()
　　{
　　　　//若提供了汉字集，查询汉字集选取汉字
　　　　if (ChineseChars.Length > 0)
　　　　{
　　　　　　return ChineseChars[rnd.Next(0, ChineseChars.Length)];
　　　　}
　　　　//若没有提供汉字集，则根据《GB2312简体中文编码表》编码规则构造汉字
　　　　else
　　　　{
　　　　　　byte[] bytes = new byte[2];
　　　　　　//第一个字节值在0xb0, 0xf7之间
　　　　　　bytes[0] = (byte)rnd.Next(0xb0, 0xf8);
　　　　　　//第二个字节值在0xa1, 0xfe之间
　　　　　　bytes[1] = (byte)rnd.Next(0xa1, 0xff);
　　　　　　//根据汉字编码的字节数组解码出中文汉字
　　　　　　string str1 = Encoding.GetEncoding("gb2312").GetString(bytes);
　　　　　　return str1[0];
　　　　}
　　}
}　　这里面大量使用了51aspx.com的代码，在此表示感谢。这里的主要改进在于支持生成中英文混合的验证码。中文的生成有两种方式，一是根据《GB2312简体中文编码表》编码规则构造汉字，二是从一个选定的中文字符集合中随即选取汉字。实现很简单，参考函数protected char CreateZhChar()，在此不赘述。

　　最后说一下验证码的使用，下面是一个例子：　

　　<img src="VerifyCode.aspx" id="valiCode" alt="验证码" />

　　<a title="刷新验证码" href="http://j5c.ddvip.com/index.php#" onclick="javascript:document.getElementById('valiCode').src='VerifyCode.aspx?id='+Math.random();return false;">看不清，换张图片？</a>　　这里有个小技巧，就是在刷新验证码的使用，验证码的URL后面用了随机参数以欺骗浏览器重新请求。

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