ASP.NET 2.0 下的验证码控件

[简介]

验证码是阻止恶意用户采用自动注册机/发帖机的一个好方法，也许你已经在Google，yahoo等大型网站上见到它的应用了。本文会给你一个这样的控件。

[源代码]

我使用的第一个验证码控件是BrainJar写的CAPTCHA Image article，在此之后，我又读了文章MSDN HIP challenge article，并在我的代码中做了不少 的改动。本文中的代码就是基于MSDN HIP的文章。

[实现方法]

Captcha.ascx 是一个用户控件文件。当加载的时候，调用SetCaptcha()方法。
RandomText 类产生随机文字
RNG 类产生随机数字
CaptchaImage 类产生图像
Encryptor 用于加密和解密
Captcha.ashx 返回图像

下面讨论这些组建：

[用户控件]

用户控件中的主要方法是SetCaptcha()，无论何时，只要你需要改变图像或者加载图片，它会被执行。private

Code:

void SetCaptcha()
{
    // Set image
    string s = RandomText.Generate();

    // Encrypt
    string ens = Encryptor.Encrypt(s, "srgerg$%^bg", 
                 Convert.FromBase64String("srfjuoxp"));

    // Save to session
    Session["captcha"] = s.ToLower();
        
    // Set url
    imgCaptcha.ImageUrl = "~/Captcha.ashx?w=305&h=92&c=" + 
                          ens + "&bc=" + color;
}

这个方法会使用一个密钥加密文字，在本文代码中这个密钥是在文件中写死的，如果你想动态改变它，可以将其存放在数据库中。这个方法还向Session中保存文字，以在用户输入之后比较。

另外用户控件还有两个属性，用以控制其风格：
Style
Background color

两个事件处理句柄处理成功和失败事件，我们在这些事件上使用委托：

Code:

public delegate void CaptchaEventHandler();

当用户点击提交的时候，btnSubmit_Click() 验证其输入：

Code:

protected void btnSubmit_Click(object s, EventArgs e)
{
    if (Session["captcha"] != null && txtCaptcha.Text.ToLower() == 
    Session["captcha"].ToString())
    {
        if (success != null)
        {
            success();
        }
    }
    else
    {
        txtCaptcha.Text = "";
        SetCaptcha();

        if (failure != null)
        {
            failure();
        }
    }
}

RNG 类

RNG 类使用RNGCryptoServiceProvider类产生随机数字。

Code:

public static class RNG
{
    private static byte[] randb = new byte[4];
    private static RNGCryptoServiceProvider rand 
                   = new RNGCryptoServiceProvider();

    public static int Next()
    {
        rand.GetBytes(randb);
        int value = BitConverter.ToInt32(randb, 0);
        if (value < 0) value = -value;
        return value;
    }
    public static int Next(int max)
    {
        // 
    }
    public static int Next(int min, int max)
    {
        // 
    }
}

RandomText 类

为了产生随机性很强的文字，我们使用RNG类产生随机数，从一个字符数组中取字符。我发现这是 CryptoPasswordGenerator中一个很有用的技术。

Code:

public static class RandomText
{
    public static string Generate()
    {
        // Generate random text
        string s = "";
        char[] chars = "abcdefghijklmnopqrstuvw".ToCharArray() + 
                       "xyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUV".ToCharArray() + 
                       "WXYZ0123456789".ToCharArray();
        int index;
        int lenght = RNG.Next(4, 6);
        for (int i = 0; i < lenght; i++)
        {
            index = RNG.Next(chars.Length - 1);
            s += chars[index].ToString();
        }
        return s;
    }
}

CaptchaImage 类

该类是本控件的核心，它得到图像文字、尺寸、背景颜色，然后产生图像。

主要的方法是GenerateImage()，它根据我们提供的信息产生图片。

Code:

private void GenerateImage()
{
    // Create a new 32-bit bitmap image.
    Bitmap bitmap = new Bitmap(this.width, this.height, 
        PixelFormat.Format32bppArgb);

    // Create a graphics object for drawing.
    Graphics g = Graphics.FromImage(bitmap);
    Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, this.width, this.height);
    g.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias;

    // Fill background
    using (SolidBrush b = new SolidBrush(bc))
    {
        g.FillRectangle(b, rect);
    }

首先，声明Bitmap 和Graphics 对象，以及一个和Bitmap 对象一样尺寸的Rectangle 。然后使用SolidBrush填充背景。

现在，我们需要设置字体大小，因为，字体是从fonts字体集合中随机选择的。

Code:

// Set up the text font.
int emSize = (int)(this.width * 2 / text.Length);
FontFamily family = fonts[RNG.Next(fonts.Length - 1)];
Font font = new Font(family, emSize);

// Adjust the font size until
// the text fits within the image.
SizeF measured = new SizeF(0, 0);
SizeF workingSize = new SizeF(this.width, this.height);

while (emSize > 2 &&
      (measured = g.MeasureString(text, font)).Width 
       > workingSize.Width || measured.Height 
       > workingSize.Height)
{
    font.Dispose();
    font = new Font(family, emSize -= 2);
}

下一步使用GraphicsPath 绘制文字。

Code:

GraphicsPath path = new GraphicsPath();
path.AddString(this.text, font.FontFamily, 
        (int)font.Style, font.Size, rect, format);

最重要的部分是给文字加颜色及扭曲文字：随机选择0－255之间的数字，然后使用这个RGB值给文字设置颜色。并且，需要检查颜色和背景色是否能够区分。

Code:

// Set font color to a color that is visible within background color
int bcR = Convert.ToInt32(bc.R);
int red = random.Next(256), green = random.Next(256), blue = 
    random.Next(256);
// This prevents font color from being near the bg color
while (red >= bcR && red - 20 < bcR ||
    red < bcR && red + 20 > bcR)
{
    red = random.Next(0, 255);
}
SolidBrush sBrush = new SolidBrush(Color.FromArgb(red, green, blue));
g.FillPath(sBrush, path);

最后，扭曲图像。

Code:

// Iterate over every pixel
double distort = random.Next(5, 20) * (random.Next(10) == 1 ? 1 : -1);

// Copy the image so that we're always using the original for 
// source color
using (Bitmap copy = (Bitmap)bitmap.Clone())
{
    for (int y = 0; y < height; y++)
    {
        for (int x = 0; x < width; x++)
        {
            // Adds a simple wave
            int newX = 
              (int)(x + (distort * Math.Sin(Math.PI * y / 84.0)));
            int newY = 
              (int)(y + (distort * Math.Cos(Math.PI * x / 44.0)));
            if (newX < 0 || newX >= width)
                newX = 0;
            if (newY < 0 || newY >= height)
                newY = 0;
            bitmap.SetPixel(x, y, 
            copy.GetPixel(newX, newY));
        }
    }
}

Captcha.ashx

这个HTTP 句柄得到需要创建验证码图像的信息，然后创建一个。注意：它接收到的是加密后的文字，并使用密钥解密。

Code:

public class Captcha : IHttpHandler 
{  
    public void ProcessRequest (HttpContext context) {
        context.Response.ContentType = "image/jpeg";
        context.Response.Cache.SetCacheability(HttpCacheability.NoCache);
        context.Response.BufferOutput = false;
        
        // Get text
        string s = "No Text";
        if (context.Request.QueryString["c"] != null &&
            context.Request.QueryString["c"] != "")
        {
            string enc = context.Request.QueryString["c"].ToString();
            
            // space was replaced with + to prevent error
            enc = enc.Replace(" ", "+");
            try
            {
                s = Encryptor.Decrypt(enc, "srgerg$%^bg", 
            Convert.FromBase64String("srfjuoxp"));
            }
            catch { }
        }
        // Get dimensions
        int w = 120;
        int h = 50;
        // Width
        if (context.Request.QueryString["w"] != null &&
            context.Request.QueryString["w"] != "")
        {
            try
            {
                w = Convert.ToInt32(context.Request.QueryString["w"]);
            }
            catch { }
        }
        // Height
        if (context.Request.QueryString["h"] != null &&
            context.Request.QueryString["h"] != "")
        {
            try
            {
                h = Convert.ToInt32(context.Request.QueryString["h"]);
            }
            catch { }
        }
        // Color
        Color Bc = Color.White;
        if (context.Request.QueryString["bc"] != null &&
            context.Request.QueryString["bc"] != "")
        {
            try
            {
                string bc = context.Request.QueryString["bc"].
            ToString().Insert(0, "#");
                Bc = ColorTranslator.FromHtml(bc);
            }
            catch { }
        }
        // Generate image
        CaptchaImage ci = new CaptchaImage(s, Bc, w, h);
        
        // Return
        ci.Image.Save(context.Response.OutputStream, ImageFormat.Jpeg);
        // Dispose
        ci.Dispose();
    }

    public bool IsReusable
    {
        get
        {
            return true;
        }
    }
}

这里有两点需要说明：
1. 因为，在URL中，'+'意思是空格，所以我们把空格都替换成+
2. #在URL中会产生问题，我们不发送颜色值中的#，例如：当颜色是#ffffff的时候，我们只发送ffffff，在处理的时候自动加上#。

[总结]

在文章的源代码中，除了控件的源代码，你还可以见到一个使用这个控件的例子。
https://files.cnblogs.com/jueban/QQ(1).rar