如何用php实现数字验证码

发布时间：2021-10-18 09:31:32 来源：亿速云阅读：197 作者：柒染栏目：编程语言

# 如何用PHP实现数字验证码 ## 引言 在当今互联网应用中，验证码（CAPTCHA）是保护网站免受自动化程序攻击的重要手段。数字验证码作为最常见的形式之一，通过要求用户识别并输入随机生成的数字组合来区分人类用户和机器人。本文将详细介绍如何使用PHP实现一个完整的数字验证码系统。 ## 一、验证码的基本原理 ### 1.1 验证码的作用 - 防止暴力破解：阻挡自动化登录尝试 - 防止垃圾注册：阻止机器人批量注册账号 - 保护数据安全：限制自动化数据抓取 ### 1.2 数字验证码的特点 - 实现简单 - 用户识别难度适中 - 可自定义复杂度 ## 二、基础实现步骤 ### 2.1 创建画布 ```php <?php // 创建画布 $width = 120; $height = 40; $image = imagecreatetruecolor($width, $height); // 设置背景色（白色） $bgColor = imagecolorallocate($image, 255, 255, 255); imagefill($image, 0, 0, $bgColor);

2.2 生成随机数字

// 生成4位随机数字 $code = ''; for ($i = 0; $i < 4; $i++) { $code .= rand(0, 9); } // 将验证码存入session session_start(); $_SESSION['captcha'] = $code;

2.3 绘制验证码文字

// 设置文字颜色（黑色） $textColor = imagecolorallocate($image, 0, 0, 0); // 绘制文字 for ($i = 0; $i < strlen($code); $i++) { $fontSize = 20; $x = ($i * 30) + 10; $y = 30; imagestring($image, $fontSize, $x, $y, $code[$i], $textColor); }

2.4 添加干扰元素

// 添加干扰点 for ($i = 0; $i < 200; $i++) { $pixelColor = imagecolorallocate($image, rand(0, 255), rand(0, 255), rand(0, 255)); imagesetpixel($image, rand(0, $width), rand(0, $height), $pixelColor); } // 添加干扰线 for ($i = 0; $i < 5; $i++) { $lineColor = imagecolorallocate($image, rand(0, 255), rand(0, 255), rand(0, 255)); imageline($image, rand(0, $width), rand(0, $height), rand(0, $width), rand(0, $height), $lineColor); }

2.5 输出图像

// 设置响应头 header('Content-Type: image/png'); // 输出图像 imagepng($image); // 释放资源 imagedestroy($image);

三、完整实现代码

将上述步骤整合为完整文件 captcha.php：

<?php session_start(); // 创建画布 $width = 120; $height = 40; $image = imagecreatetruecolor($width, $height); // 设置背景色 $bgColor = imagecolorallocate($image, 255, 255, 255); imagefill($image, 0, 0, $bgColor); // 生成随机验证码 $code = ''; for ($i = 0; $i < 4; $i++) { $code .= rand(0, 9); } $_SESSION['captcha'] = $code; // 绘制文字 $textColor = imagecolorallocate($image, 0, 0, 0); for ($i = 0; $i < strlen($code); $i++) { $fontSize = 20; $x = ($i * 30) + 10; $y = 30; imagestring($image, $fontSize, $x, $y, $code[$i], $textColor); } // 添加干扰 for ($i = 0; $i < 200; $i++) { $pixelColor = imagecolorallocate($image, rand(0, 255), rand(0, 255), rand(0, 255)); imagesetpixel($image, rand(0, $width), rand(0, $height), $pixelColor); } for ($i = 0; $i < 5; $i++) { $lineColor = imagecolorallocate($image, rand(0, 255), rand(0, 255), rand(0, 255)); imageline($image, rand(0, $width), rand(0, $height), rand(0, $width), rand(0, $height), $lineColor); } // 输出图像 header('Content-Type: image/png'); imagepng($image); imagedestroy($image);

四、验证码的使用

4.1 前端调用

<img src="captcha.php" id="captcha" onclick="refreshCaptcha()"> <input type="text" name="captcha" placeholder="请输入验证码"> <button onclick="refreshCaptcha()">刷新验证码</button> <script> function refreshCaptcha() { document.getElementById('captcha').src = 'captcha.php?' + Math.random(); } </script>

4.2 后端验证

<?php session_start(); if ($_SERVER['REQUEST_METHOD'] === 'POST') { $userInput = $_POST['captcha'] ?? ''; $captcha = $_SESSION['captcha'] ?? ''; if (empty($userInput) || $userInput !== $captcha) { die('验证码错误'); } // 验证通过后的逻辑 echo '验证成功'; }

五、高级优化方案

5.1 使用TTF字体增强安全性

// 加载字体文件 $fontFile = 'arial.ttf'; // 绘制每个字符 for ($i = 0; $i < strlen($code); $i++) { $angle = rand(-10, 10); $x = ($i * 30) + 10; $y = 30; imagettftext($image, 20, $angle, $x, $y, $textColor, $fontFile, $code[$i]); }

5.2 添加扭曲效果

// 创建扭曲函数 function distortImage($image) { $width = imagesx($image); $height = imagesy($image); $newImage = imagecreatetruecolor($width, $height); for ($x = 0; $x < $width; $x++) { for ($y = 0; $y < $height; $y++) { $newX = $x + sin($y / 10) * 3; $newY = $y; if ($newX >= 0 && $newX < $width && $newY >= 0 && $newY < $height) { $color = imagecolorat($image, $newX, $newY); imagesetpixel($newImage, $x, $y, $color); } } } return $newImage; } // 应用扭曲效果 $image = distortImage($image);

5.3 添加颜色变化

// 为每个字符设置不同颜色 for ($i = 0; $i < strlen($code); $i++) { $charColor = imagecolorallocate($image, rand(50, 200), rand(50, 200), rand(50, 200)); imagettftext($image, 20, $angle, $x, $y, $charColor, $fontFile, $code[$i]); }

六、安全注意事项

验证码复杂度：建议至少4位字符，包含数字和大小写字母
会话安全：确保验证码存储在服务器端（如session），而非客户端
时效性：设置验证码过期时间（如5分钟）
大小写敏感：根据需求决定是否区分大小写
防止重放攻击：验证后立即销毁session中的验证码

七、常见问题解决

7.1 图像无法显示

确保GD库已安装
检查输出前不能有任何输出（包括空格和BOM头）
确保header()正确设置

7.2 验证码不匹配

检查session是否正常启动
验证前后session ID是否一致
确保没有重复生成验证码

7.3 性能优化

缓存生成的验证码图像
减少复杂干扰元素的数量
使用opcache提升PHP执行效率

八、扩展思路

数学公式验证码：显示简单数学题（如”1+3=?“）
中文验证码：使用随机汉字作为验证码
滑动验证码：实现拖动滑块完成验证
行为验证码：分析用户鼠标移动轨迹
短信/邮件验证码：结合其他通信渠道

结语

通过本文的介绍，我们了解了如何使用PHP从零开始实现数字验证码功能，并探讨了多种优化方案和安全注意事项。验证码作为基础安全措施，在实际开发中应根据项目需求选择合适的实现方式。随着技术的发展，更先进的验证方式不断涌现，但理解基础原理仍是应对各种安全挑战的根本。

注意：本文示例代码已简化，实际应用中请根据需求添加更多安全措施和错误处理。 “`

（全文约3050字，包含代码示例和技术说明）

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