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1、南 昌 航 空 大 学 实 验 报 告2015 年 月 日课程名称： 信息安全概论 实验名称： 验证码的 Java 实现 学 号： 姓 名： 指导老师评定： 签 名： 一、实验目的通过实验了解验证码的原理，掌握 Java语言验证码的实现。二、实验原理1.验证码的定义验证码（CAPTCHA）是“Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart”（全自动区分计算机和人类的图灵测试）的缩写，是一种区分用户是计算机还是人的公共全自动程序。这个问题可以由计算机生成并评判，但是必须只有人类才能解答。由于计算
2、机无法解答 CAPTCHA的问题，所以回答出问题的用户就可以被认为是人类。2.验证码的作用：可以防止恶意破解密码、刷票、论坛灌水，有效防止黑客对注册用户用特定程序暴力破解方式进行不断地登录尝试，实际上用验证码是现在很多网站通行的方式。利用比较简易的方式实现这个功能，虽然登录麻烦一点，但是对用户的密码安全来说这个功能还是很有必要，也很重要。3.验证码的使用大多数网站的验证码都是需要点击一下填写框，然后会自动弹出验证码图片。由于验证码是随机产生的，有很大几率会出现无法清楚识别的验证码图片，所以需要注意的是，一般网站都会有相应的提示，如“看不清，换一张”等，如果没有提示，则直接点击当前的验证码图片，
3、可以完成验证码的更换。（1）登录时使用：防止暴力破解密码（2）注册时使用：防止自动批量注册（3）发帖时使用：防止自动灌水、发广告三、实验环境开发工具：JDK、Eclipse参考资料：JDK API 文档java.awt包java.awt.event包javax.swing包四、实验内容和任务使用 Java语言编程，实现登录时生成验证码的功能。五、实验要求(1)登录时，系统随机生成验证码，并显示在图片中；(2)用户输入用户名、密码和验证码后，系统先判断验证码是否正确，如果不正确，则重新随机生成一个新的验证码，等待用户再次输入；(3)如果输入的验证码正确，再判断用户名和密码是否正确，判断是否登录成
4、功。六、程序代码（1）创建 RandomImageGenerator.java类，实现验证码图片的生成。package com.tenghu.code;import java.awt.Color;import java.awt.Font;import java.awt.Graphics2D;import java.awt.image.BufferedImage;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.OutputS
5、tream;import java.util.Random;import javax.imageio.ImageIO;/* 验证码生成类* author xiaohu*/public class RandomImageGenerator /创建 Random对象static Random random=new Random();/随机生成包含验证码字符串public static String random(int num)String str=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,p,q,r,s,t;int number=str.le
6、ngth;/接收随机字符String text = ;/随机产生 4个字符的字符串for(int i=0;inum;i+)text+=strrandom.nextInt(number);return text; /* 随机产生定义的颜色* * return*/private static Color getRandColor() Random random = new Random();Color color = new Color10;color0 = new Color(32, 158, 25);color1 = new Color(218, 42, 19);color2 = new Co
7、lor(31, 75, 208);color3 = new Color(0, 102, 182);color4 = new Color(171, 0, 85);return colorrandom.nextInt(5);/* 产生随机字体* * return*/private static Font getFont() Random random = new Random();Font font = new Font5;font0 = new Font(Ravie, Font.BOLD, 30);font1 = new Font(Antique Olive Compact, Font.BOLD
8、, 30);font2 = new Font(Forte, Font.BOLD, 30);font3 = new Font(Wide Latin, Font.BOLD, 30);font4 = new Font(Gill Sans Ultra Bold, Font.BOLD, 30);return fontrandom.nextInt(5);/* 生成图片* throws IOException */public static void render(String randomStr,OutputStream out,int width,int height) throws IOExcepti
9、on/在内存中创建图像BufferedImage bi=new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_BYTE_INDEXED);/获取图形上下文Graphics2D g=(Graphics2D) bi.getGraphics(); /话边框g.setColor(Color.white);g.fillRect(0, 0, width, height);g.setFont(getFont();g.setColor(Color.BLACK);/画认证码，每个认证码在不同的水平位置String str1=new StringrandomStr
10、.length();for(int i=0;istr1.length;i+)str1i=randomStr.substring(i,i+1);int w=0;int x=(i+1)%3;/随机生成验证码字符水平偏移量if(x=random.nextInt(7)w=30-random.nextInt(7);elsew=30+random.nextInt(7);/随机生成颜色g.setColor(getRandColor();g.drawString(str1i, 20*i+10, w);/随机产生干扰点，并用不同的颜色表示，事图像的认证码不易被其他程序探测到for(int i=0;i100;i+
11、)int x=random.nextInt(width);int y=random.nextInt(height);Color color=new Color(random.nextInt(255), random.nextInt(255), random.nextInt(255);/随机画各种颜色的线g.setColor(color);g.drawOval(x, y, 0, 0);/画干扰线for(int i=0;i15;i+)int x=random.nextInt(width);int y=random.nextInt(height);int x1=random.nextInt(widt
12、h);int y1=random.nextInt(height);Color color=new Color(random.nextInt(255), random.nextInt(255), random.nextInt(255);/随机画各种颜色线g.setColor(color);g.drawLine(x, y, x1, y1);/图像生效 g.dispose();/输出页面ImageIO.write(bi, jpg, out);public static void main(String args) throws FileNotFoundException, IOException /
13、获取随机字符串String randomStr=random(5);System.out.println(randomStr);/生成图片render(randomStr, new FileOutputStream(D:test.jpg),130,40);（2）.创建 RandomImageServlet.java，将生成的验证码输出到页面ackage com.tenghu.code.servlet;import java.io.IOException;import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.http.HttpSer
14、vlet;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import javax.servlet.http.HttpSession;import com.tenghu.code.RandomImageGenerator;public class RandomImageServlet extends HttpServlet /图片宽度int width=0;/图片高度int height=0;/图片上随机字符个数int randomStrNum=0;public
15、 void destroy() public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException doPost(request, response);public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException request.setCharacterEncoding(UTF-8);/获取 HttpSession对象HttpSession session=request.getSession();/获取随机字符串String randomStr=RandomImageGenerator.random(randomStrNum);if(null!=session)/设置参数session.setAttribute(
