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5 分钟快速上手图形验证码，防止接口被恶意刷量!

hmc789 2024-11-15 19:36:40 技术文章 2 ℃

5 分钟快速上手图形验证码，防止接口被恶意刷量！

大家好，我是程序员小白条，今天来给大家介绍一个快速实现图形验证码的优秀框架 AJ-Captcha。

需求分析

如果注册接口没有验证码这种类型的限制，很容易会被刷量，因此，一般都会使用邮箱验证码或者图形验证码进行限制，防止被恶意刷接口。邮箱验证码比较容易的是 QQ 验证码，直接配合 SpringMail 即可实现，本文主要实现图形验证码。

文字验证如下

滑动验证如下

后端

1）pom.xml 引入官方依赖包

<!-- 接入滑动验证 https://ajcaptcha.beliefteam.cn/captcha-doc/captchaDoc/java.html-->
<dependency>
    <groupId>com.anji-plus</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-captcha</artifactId>
    <version>1.3.0</version>
</dependency>

2）设置配置文件 properties 或者 yml 格式

# 滑动验证，底图路径，不配置将使用默认图片
# 支持全路径
# 支持项目路径,以classpath:开头,取resource目录下路径,例：classpath:images/jigsaw
aj:
  captcha:
#    jigsaw: "classpath:images/jigsaw"
    #滑动验证，底图路径，不配置将使用默认图片
    ##支持全路径
    # 支持项目路径,以classpath:开头,取resource目录下路径,例：classpath:images/pic-click
#    pic-click: "classpath:images/pic-click"

    # 对于分布式部署的应用，我们建议应用自己实现CaptchaCacheService，比如用Redis或者memcache，
    # 参考CaptchaCacheServiceRedisImpl.java
    # 如果应用是单点的，也没有使用redis，那默认使用内存。
    # 内存缓存只适合单节点部署的应用，否则验证码生产与验证在节点之间信息不同步，导致失败。
    # ！！！ 注意啦，如果应用有使用spring-boot-starter-data-redis，
    # 请打开CaptchaCacheServiceRedisImpl.java注释。
    # redis ----->  SPI： 在resources目录新建META-INF.services文件夹(两层)，参考当前服务resources。
    # 缓存local/redis...
    cache-type: local
    # local缓存的阈值,达到这个值，清除缓存
    #cache-number: 1000
    # local定时清除过期缓存(单位秒),设置为0代表不执行
    #timing-clear: 180
    #spring.redis.host: 10.108.11.46
    #spring.redis.port: 6379
    #spring.redis.password:
    #spring.redis.database: 2
    #spring.redis.timeout: 6000

    # 验证码类型default两种都实例化。
    type: default
    # 汉字统一使用Unicode,保证程序通过@value读取到是中文，可通过这个在线转换;yml格式不需要转换
    # https://tool.chinaz.com/tools/unicode.aspx 中文转Unicode
    # 右下角水印文字(我的水印)
    water-mark: "\u6211\u7684\u6c34\u5370"
    # 右下角水印字体(不配置时，默认使用文泉驿正黑)
    # 由于宋体等涉及到版权，我们jar中内置了开源字体【文泉驿正黑】
    # 方式一：直接配置OS层的现有的字体名称，比如：宋体
    # 方式二：自定义特定字体，请将字体放到工程resources下fonts文件夹，支持ttf\ttc\otf字体
    #water-font: WenQuanZhengHei.ttf
    # 点选文字验证码的文字字体(文泉驿正黑)
    #font-type: WenQuanZhengHei.ttf
    # 校验滑动拼图允许误差偏移量(默认5像素)
    slip-offset: 5
    # aes加密坐标开启或者禁用(true|false)
    aes-status: true
    # 滑动干扰项(0/1/2)
    interference-options: 2

    #点选字体样式 默认Font.BOLD
    font-style: 1
    #点选字体字体大小
    font-size: 25
    #点选文字个数,存在问题，暂不支持修改
    #click-word-count: 4

    history-data-clear-enable: false

    # 接口请求次数一分钟限制是否开启 true|false
    req-frequency-limit-enable: false
    # 验证失败5次，get接口锁定
    req-get-lock-limit: 5
    # 验证失败后，锁定时间间隔,s
    req-get-lock-seconds: 360
    # get接口一分钟内请求数限制
    req-get-minute-limit: 30
    # check接口一分钟内请求数限制
    req-check-minute-limit: 60
    # verify接口一分钟内请求数限制
    req-verify-minute-limit: 60

3）创建一个配置类，让 SpringBoot 启动时，扫描到即可

@Configuration
public class CaptchaConfig {



    @Bean(name = "CaptchaCacheService")
    @Primary
    public CaptchaCacheService captchaCacheService(AjCaptchaProperties config){
        //缓存类型redis/local/....
        CaptchaCacheService ret = CaptchaServiceFactory.getCache(config.getCacheType().name());
        return ret;
    }
}

4）创建默认实现类，跟 application.yml 的配置有关

public class DefaultCaptchaServiceImpl extends AbstractCaptchaService {
    DefaultCaptchaServiceImpl() {
        //document why this constructor is empty
    }

    //这个需要实现，如果返回 redis 那就是使用 redis 那套
    public String captchaType() {return "default";}
    @Override
    public void init(Properties config) {
        for (String s : CaptchaServiceFactory.instances.keySet()) {
            if (!this.captchaType().equals(s)) {
                this.getService(s).init(config);
            }
        }
    }
    @Override
    public void destroy(Properties config) {
        for (String s : CaptchaServiceFactory.instances.keySet()) {
            if (!this.captchaType().equals(s)) {
                this.getService(s).destroy(config);
            }
        }
    }
    private CaptchaService getService(String captchaType) {return CaptchaServiceFactory.instances.get(captchaType);}
    @Override
    public ResponseModel get(CaptchaVO captchaVO) {
        if (captchaVO == null) {
            return RepCodeEnum.NULL_ERROR.parseError("captchaVO");
        } else {
            return StringUtils.isEmpty(captchaVO.getCaptchaType()) ? RepCodeEnum.NULL_ERROR.parseError("类型") : this.getService(captchaVO.getCaptchaType()).get(captchaVO);
        }
    }

    @Override
    public ResponseModel check(CaptchaVO captchaVO) {
        if (captchaVO == null) {
            return RepCodeEnum.NULL_ERROR.parseError("captchaVO");
        } else if (StringUtils.isEmpty(captchaVO.getCaptchaType())) {
            return RepCodeEnum.NULL_ERROR.parseError("类型");
        } else {
            return StringUtils.isEmpty(captchaVO.getToken()) ? RepCodeEnum.NULL_ERROR.parseError("token") : this.getService(captchaVO.getCaptchaType()).check(captchaVO);
        }
    }
    @Override
    public ResponseModel verification(CaptchaVO captchaVO) {
        if (captchaVO == null) {
            return RepCodeEnum.NULL_ERROR.parseError("captchaVO");
        } else if (StringUtils.isEmpty(captchaVO.getCaptchaVerification())) {
            return RepCodeEnum.NULL_ERROR.parseError("二次校验参数");
        } else {
            try {
                String codeKey = String.format(REDIS_SECOND_CAPTCHA_KEY, captchaVO.getCaptchaVerification());
                if (!CaptchaServiceFactory.getCache(cacheType).exists(codeKey)) {
                    return ResponseModel.errorMsg(RepCodeEnum.API_CAPTCHA_INVALID);
                }

                CaptchaServiceFactory.getCache(cacheType).delete(codeKey);
            } catch (Exception var3) {
                this.logger.error("验证码坐标解析失败", var3);
                return ResponseModel.errorMsg(var3.getMessage());
            }

            return ResponseModel.success();
        }
    }
}

后端接口

获取验证码接口：http://你的项目地址/captcha/get

请求参数：

{
    "captchaType": "blockPuzzle",  //验证码类型 clickWord
    "clientUid": "唯一标识"  //客户端UI组件id,组件初始化时设置一次，UUID（非必传参数）
}

响应参数：

{
    "repCode": "0000",
    "repData": {
        "originalImageBase64": "底图base64",
        "point": {    //默认不返回的，校验的就是该坐标信息，允许误差范围
            "x": 205,
            "y": 5
        },
        "jigsawImageBase64": "滑块图base64",
        "token": "71dd26999e314f9abb0c635336976635", //一次校验唯一标识
        "secretKey": "16位随机字符串", //aes秘钥，开关控制，前端根据此值决定是否加密
        "result": false,
        "opAdmin": false
    },
    "success": true,
    "error": false
}

核对验证码接口接口：http://:/captcha/check

请求参数：

{
     "captchaType": "blockPuzzle",
     "pointJson": "QxIVdlJoWUi04iM+65hTow==",  //aes加密坐标信息
     "token": "71dd26999e314f9abb0c635336976635"  //get请求返回的token
}

响应参数：

{
    "repCode": "0000",
    "repData": {
        "captchaType": "blockPuzzle",
        "token": "71dd26999e314f9abb0c635336976635",
        "result": true,
        "opAdmin": false
    },
    "success": true,
    "error": false
}

5）完成前面四步后，即可测试接口是否成功被调用，可以用 postman 或者 apifox 等测试工具。

6）在用户注册的 dto 实体类加入新字段 captchaVerification。

@Data
public class UserRegisterRequest implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 3191241716373120793L;

    private String userAccount;

    private String userPassword;

    private String checkPassword;

    private String captchaVerification;

}

7）在注册接口，加上检验图形验证码的服务。

先自动注入依赖

@Resource
private CaptchaService captchaService;

再加上这段代码即可

        CaptchaVO captchaVO = new CaptchaVO();
        captchaVO.setCaptchaVerification(userRegisterRequest.getCaptchaVerification());
        ResponseModel response = captchaService.verification(captchaVO);
        if(!response.isSuccess()) {
            //验证码校验失败，返回信息告诉前端
            //repCode  0000  无异常，代表成功
            //repCode  9999  服务器内部异常
            //repCode  0011  参数不能为空
            //repCode  6110  验证码已失效，请重新获取
            //repCode  6111  验证失败
            //repCode  6112  获取验证码失败,请联系管理员
            throw new BusinessException(ErrorCode.FORBIDDEN_ERROR, "验证码错误请重试");
        }

前端

1）引入依赖

npm install aj-captcha-react

2）定义一个函数

 const ref = useRef();
 const click = () => {
    ref.current?.verify();
    console.log(ref.current?.verify());
  };

3）使用组件，这边 valueData 就是注册时带的数据，注意：path 是项目的前缀路径，你的项目可能是 8101 端口，这边是 8204 端口，api 是项目的前缀！

const [valueData, setValueData] = useState<API.UserRegisterRequest>();
<Captcha
onSuccess={async (data) => {
    const value = valueData;
    if (value) {
        value.captchaVerification = data.captchaVerification;
        await handleSubmit(value);
    }
}}
path="http://localhost:8204/api"
type="auto"
ref={ref}></Captcha>

完整 tsx 代码如下

const Register: React.FC = () => {
  const ref = useRef();
  const click = () => {
    ref.current?.verify();
    console.log(ref.current?.verify());
  };
  const [type, setType] = useState<string>('register');
  const containerClassName = useEmotionCss(() => {
    return {
      display: 'flex',
      flexDirection: 'column',
      height: '100vh',
      overflow: 'auto',
      backgroundImage:
        "url('https://mdn.alipayobjects.com/yuyan_qk0oxh/afts/img/V-_oS6r-i7wAAAAAAAAAAAAAFl94AQBr')",
      backgroundSize: '100% 100%',
    };
  });
  const [valueData, setValueData] = useState<API.UserRegisterRequest>();

  const handleSubmit = async (values: API.UserRegisterRequest) => {
    // 1.先判断两次输入的密码是否一致
    const {userPassword, checkPassword} = values;
    if (userPassword != checkPassword) {
      return message.info("两次输入的密码不一致", 1.5
      )
    }
    // 2.密码一致
   const res =  await userRegister(values);
    if(res.code !== 0){
      return message.error(res.message+"-注册失败，请重试",1.5)
    }
    message.success('注册成功，请登录账号',1.5);
    history.push('/user/login');
  };
  return (
    <div className={containerClassName}>
      <Helmet>
        <title>
          {Settings.title}
        </title>
      </Helmet>
      <div
        style={{
          flex: '1',
          padding: '32px 0',
        }}
      >
        <LoginForm
          submitter={{
            searchConfig: {
              submitText: '注册',
            },
          }}
          contentStyle={{
            minWidth: 280,
            maxWidth: '75vw',
          }}
          logo={<img alt="logo" style={{height: '100%'}} src="/logo.svg"/>}
          title="小白条前端模板"
          subTitle={'快速开发属于自己的前端项目'}
          initialValues={{
            autoLogin: true,
          }}
          onFinish={async (values) => {
            click();
            setValueData(values);
          }}
        >
          <Tabs
            activeKey={type}
            onChange={setType}
            centered
            items={[
              {
                key: 'register',
                label: '用户注册',
              },
            ]}
          />

          {type === 'register' && (
            <>
              <ProFormText
                name="userAccount"
                fieldProps={{
                  size: 'large',
                  prefix: <UserOutlined/>,
                }}
                placeholder={'请输入账号'}
                rules={[
                  {
                    required: true,
                    message: '账号是必填项！',
                  },
                  {
                    min: 6,
                    type: 'string',
                    message: '长度不能小于 6',
                  },
                ]}
              />
              <ProFormText.Password
                name="userPassword"
                fieldProps={{
                  size: 'large',
                  prefix: <LockOutlined/>,
                }}
                placeholder={'请输入密码'}
                rules={[
                  {
                    required: true,
                    message: '密码是必填项！',
                  },
                  {
                    min: 8,
                    type: 'string',
                    message: '长度不能小于 8',
                  },
                ]}
              />
              <ProFormText.Password
                name="checkPassword"
                fieldProps={{
                  size: 'large',
                  prefix: <LockOutlined/>,
                }}
                placeholder="请再次输入密码"
                rules={[
                  {
                    required: true,
                    message: '确认密码是必填项！',
                  },
                  {
                    min: 8,
                    type: 'string',
                    message: '长度不能小于 8',
                  },
                ]}
              />
            </>
          )}

          <div
            style={{
              marginBottom: 24,
              textAlign: 'right',
            }}
          >
            <a onClick={() => {
              history.push("/user/login")
            }}>用户登录</a>
          </div>
          <Captcha
            onSuccess={async (data) => {
              const value = valueData;
              if (value) {
                value.captchaVerification = data.captchaVerification;
                await handleSubmit(value);
              }
            }}
            path="http://localhost:8102/api"
            type="auto"
            ref={ref}></Captcha>
        </LoginForm>


      </div>
      <Footer/>
    </div>
  );
};
export default Register;

完成之后即可看到效果图，可以自定义水印和图片，具体可以看官方文档。

官方文档地址：https://ajcaptcha.beliefteam.cn/captcha-doc/

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