用C#生成中文汉字验证码的基本原理
摘自http://www.knowsky.com/300804.html,加了适当的修改,并做成项目大家下载
下载地址:http://www.simplex.com.cn/simplex/CreatWord.rar
1、汉字编码原理
到底怎么办到随机生成汉字的呢？汉字从哪里来的呢？是不是有个后台数据表，其中存放了所需要的所有汉字，使用程序随机取出几个汉字组合就行了呢？使用后台数据库先将所有汉字存起来使用时随机取出，这也是一种办法，但是中文汉字有这么多，怎么来制作呢？其实可以不使用任何后台数据库，使用程序就能做到这一切。要知道如何生成汉字，就得先了解中文汉字的编码原理。
1980年，为了使每一个汉字有一个全国统一的代码，我国颁布了第一个汉字编码的国家标准： GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集》基本集，简称GB2312，这个字符集是我国中文信息处理技术的发展基础，也是国内所有汉字系统的统一标准。到了后来又公布了国家标准GB18030-2000《信息交换用汉字编码字符集基本集的扩充》，简称GB18030，编程时如果涉及到编码和本地化的朋友应该对GB18030很熟悉。这是是我国继GB2312-1980和GB13000-1993之后最重要的汉字编码标准，同时也是未来我国计算机系统必须遵循的基础性标准之一。
目前在中文WINDOWS操作系统中，.NET编程中默认的的代码页就是GB18030简体中文。但是事实上如果生成中文汉字验证码只须要使用GB2312字符集就已经足够了。字符集中除了我们平时大家都认识的汉字外，也包含了很多我们不认识平时也很少见到的汉字。如果生成中文汉字验证码中有很多我们不认识的汉字让我们输入，对于使用拼音输入法的朋友来说可不是好事，五笔使用者还能勉强根据汉字的长相打出来，呵呵！所以对于GB2312字符集中的汉字我们也不是全都要用。
中文汉字字符可以使用区位码来表示，见
汉字区位码表 http://www.knowsky.com/resource/gb2312tbl.htm
汉字区位码代码表 http://www.knowsky.com/resource/gb2312tbm.htm
其实这两个表是同一回事，只不过一个使用十六进制分区表示，一个使用区位所在的数字位置表示。 例如"好"字的十六进制区位码是ba c3，前两位是区域，后两位代表位置，ba处在第26区，"好"处在此区汉字的第35位也就是c3位置，所以数字代码就是2635。这就是GB2312汉字区位原理。根据《汉字区位码表 》我们可以发现第15区也就是AF区以前都没有汉字，只有少量符号，汉字都从第16区B0开始，这就是为什么GB2312字符集都是从16区开始的。
2、.Net程序处理汉字编码原理分析
在.Net中可以使用System.Text来处理所有语言的编码。在System.Text命名空间中包含众多编码的类，可供进行操作及转换。其中的Encoding类就是重点处理汉字编码的类。通过在.NET文档中查询Encoding类的方法我们可以发现所有和文字编码有关的都是字节数组，其中有两个很好用的方法：
Encoding.GetBytes ()方法将指定的 String 或字符数组的全部或部分内容编码为字节数组
Encoding.GetString ()方法将指定字节数组解码为字符串。
没错我们可以通过这两个方法将汉字字符编码为字节数组，同样知道了汉字GB2312的字节数组编码也就可以将字节数组解码为汉字字符。通过对"好"字进行编码为字节数组后
Encoding gb=System.Text.Encoding.GetEncoding("gb2312"); byte[] bytes=gb.Encoding.GetBytes ("好") ;
发现得到了一个长度为2的字节数组bytes，使用
string lowCode = System.Convert.ToString(bytes[0], 16); //取出元素1编码内容（两位16进制） string hightCode = System.Convert.ToString(bytes[1], 16);//取出元素2编码内容（两位16进制）之后发现字节数组bytes16进制变码后内容竟然是{ba,c3}，刚好是"好"字的十六进制区位码（见区位码表）。
因此我们就可以随机生成一个长度为2的十六进制字节数组，使用GetString ()方法对其进行解码就可以得到汉字字符了。不过对于生成中文汉字验证码来说，因为第15区也就是AF区以前都没有汉字，只有少量符号，汉字都从第16区B0开始，并且从区位D7开始以后的汉字都是和很难见到的繁杂汉字，所以这些都要排出掉。所以随机生成的汉字十六进制区位码第1位范围在B、C、D之间，如果第1位是D的话，第2位区位码就不能是7以后的十六进制数。在来看看区位码表发现每区的第一个位置和最后一个位置都是空的，没有汉字，因此随机生成的区位码第3位如果是A的话，第4位就不能是0；第3位如果是F的话，第4位就不能是F。
好了，知道了原理，随机生成中文汉字的程序也就出来了，以下就是生成4个随机汉字的C#控制台代码：
3、程序代码：
前台:
<asp:Image ID="imgWord" Runat="server"></asp:Image>后台:
using System.Text;private void Page_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
// 在此处放置用户代码以初始化页面 string result = ""; //获取GB2312编码页（表） Encoding gb=Encoding.GetEncoding("gb2312"); //调用函数产生4个随机中文汉字编码 object[] bytes=CreateRegionCode(4); //根据汉字编码的字节数组解码出中文汉字 string str1=gb.GetString((byte[])Convert.ChangeType(bytes[0], typeof(byte[]))); string str2=gb.GetString((byte[])Convert.ChangeType(bytes[1], typeof(byte[]))); string str3=gb.GetString((byte[])Convert.ChangeType(bytes[2], typeof(byte[]))); string str4=gb.GetString((byte[])Convert.ChangeType(bytes[3], typeof(byte[]))); result = str1 + str2 + str3 + str4; this.Response.Write(result); this.imgWord.ImageUrl = GetImage(result);
} /**//* 此函数在汉字编码范围内随机创建含两个元素的十六进制字节数组，每个字节数组代表一个汉字，并将 四个字节数组存储在object数组中。 参数：strlength，代表需要产生的汉字个数 */ public static object[] CreateRegionCode(int strlength) { //定义一个字符串数组储存汉字编码的组成元素 
string[] rBase=new String [16]{"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","a","b","c","d","e","f"}; 
Random rnd=new Random(); //定义一个object数组用来 object[] bytes=new object[strlength]; /**//*每循环一次产生一个含两个元素的十六进制字节数组，并将其放入object数组中 每个汉字有四个区位码组成 区位码第1位和区位码第2位作为字节数组第一个元素 区位码第3位和区位码第4位作为字节数组第二个元素 
*/ for(int i=0;i<strlength;i++) { //区位码第1位 int r1=rnd.Next(11,14); string str_r1=rBase[r1].Trim(); //区位码第2位 rnd=new Random(r1*unchecked((int)DateTime.Now.Ticks)+i);//更换随机数发生器的种子避免产生重复值 int r2; if (r1==13) { r2=rnd.Next(0,7); } else { r2=rnd.Next(0,16); } string str_r2=rBase[r2].Trim(); //区位码第3位 rnd=new Random(r2*unchecked((int)DateTime.Now.Ticks)+i); int r3=rnd.Next(10,16); string str_r3=rBase[r3].Trim(); //区位码第4位 rnd=new Random(r3*unchecked((int)DateTime.Now.Ticks)+i); int r4; if (r3==10) { r4=rnd.Next(1,16); } else if (r3==15) { r4=rnd.Next(0,15); } else { r4=rnd.Next(0,16); } string str_r4=rBase[r4].Trim(); //定义两个字节变量存储产生的随机汉字区位码 byte byte1=Convert.ToByte(str_r1 + str_r2,16); byte byte2=Convert.ToByte(str_r3 + str_r4,16); //将两个字节变量存储在字节数组中 byte[] str_r=new byte[]{byte1,byte2}; //将产生的一个汉字的字节数组放入object数组中 bytes.SetValue(str_r,i); } return bytes; } //实现了随机生成汉字后，就可以使用.NET GDI来绘制自己需要的验证码图形了。 private string GetImage(string strInfo) { string originalFilename = Server.MapPath("images/no.jpg"); string saveImage = "images/"+ DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd") + Guid.NewGuid().ToString() + ".jpg"; string thumbImage = Server.MapPath(saveImage); int width = 120; int height = 120; //从文件取得图片对象 System.Drawing.Image image = System.Drawing.Image.FromFile(originalFilename); //对比原始图片的大小来决定缩图的大小 if(image.Width < 120) { width = image.Width; height = image.Height; } else { width = 120; height = image.Height * 120 / image.Width; } //取得图片大小 System.Drawing.Size size = new Size(width , height); //新建一个bmp图片 System.Drawing.Image bitmap = new System.Drawing.Bitmap(size.Width,size.Height); //新建一个画板 System.Drawing.Graphics g = System.Drawing.Graphics.FromImage(bitmap); //设置高质量插值法 g.InterpolationMode = System.Drawing.Drawing2D.InterpolationMode.High; //设置高质量,低速度呈现平滑程度 g.SmoothingMode = System.Drawing.Drawing2D.SmoothingMode.HighQuality; //清空一下画布(指定边沿颜色) g.Clear(Color.Blue); //在指定位置画图 g.DrawImage(image, new System.Drawing.Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height),new System.Drawing.Rectangle(0, 0, image.Width,image.Height),System.Drawing.GraphicsUnit.Pixel); //写入文字 g.DrawString(strInfo,new Font("楷体_GB2312", 10),new SolidBrush(Color.Blue),30,60); //保存高清晰度的缩略图 bitmap.Save(thumbImage, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg); g.Dispose(); image.Dispose(); //System.IO.File.Delete(originalFilename); return saveImage; }
