.NET中生成动态验证码

.NET中生成动态验证码验证码是图片上写上几个字,然后对这几个字做特殊处理,如扭曲、旋转、修改文字位置,然后加入一些线条,或加入一些特殊效果,使这些在人类能正常识别的同时,机器却很难识别出来,以达到防爬虫、防机器人的效果。验证码通常用于网站中,是防爬虫、防机器人侵入的好方法。以往.NET中创建验证码,通常会使用System.Drawing创建“正常”的验证码。在前一往篇博客.NET中生成水印更好的...

.NET中生成动态验证码

.NET中生成动态验证码

验证码是图片上写上几个字,然后对这几个字做特殊处理,如扭曲、旋转、修改文字位置,然后加入一些线条,或加入一些特殊效果,使这些在人类能正常识别的同时,机器却很难识别出来,以达到防爬虫、防机器人的效果。

验证码通常用于网站中,是防爬虫、防机器人侵入的好方法。以往.NET中创建验证码,通常会使用System.Drawing创建“正常”的验证码。

在前一往篇博客.NET中生成水印更好的方法中,提到了如何给图片加水印。本文将基于上篇博客进一步探索,使用Direct2D创建验证码。

传统System.Drawing的做法

前置条件:引用System.Drawing,或者安装NuGet包:System.Drawing.Common

<PackageReference Include=“System.Drawing.Common“ Version=“4.5.1“ />

首先创建一个有几个文字的图片(基本操作):

byte[] GetImage(int width, int height, string text){ using (var bitmap = new Bitmap(width, height)) using (var g = Graphics.FromImage(bitmap)) {  var r = new Random();  g.Clear(ColorFromHsl(r.NextDouble(), 1.0f, 0.8f, 0xff));  var brush = new SolidBrush(Color.Black);  var fontSize = width / text.Length;  var font = new Font(FontFamily.GenericSerif, fontSize, FontStyle.Bold, GraphicsUnit.Pixel);  for (var i = 0; i < text.Length; i  )  {brush.Color = ColorFromHsl(r.NextDouble(), 1.0f, 0.3f, 0xff);float x = i * fontSize;float y = r.Next(0, height - fontSize);g.DrawString(text[i].ToString(), font, brush, x, y);  }  // 在这里面加入一些其它效果  var ms = new MemoryStream();  bitmap.Save(ms, ImageFormat.Png);  return ms.ToArray(); }}

效果(Gif是由LINQPad生成多次截图而来,实际为静态图):

System.Drawing的效果

然后再加入一些线条:

using (var pen = new Pen(brush, 3)){ for (var i = 0; i < 4;i) {  pen.Color = ColorFromHsl(r.NextDouble(), 1.0f, 0.4f, 0xff);  var p1 = new Point(r.Next(width), r.Next(height));  var p2 = new Point(r.Next(width), r.Next(height));  g.DrawLine(pen, p1, p2); }}

效果(Gif是由LINQPad生成多次截图而来,实际为静态图):

System.Drawing加入线条

还能做什么?

很遗憾,还有很多可以做,即使是加入线条,机器依然能轻而易举地识别出来。

不过Edi.Wang在他的博客中也发布了一个生成验证码的NuGet包:Edi.Captcha,截止目前最新版是1.3.1:

<PackageReference Include=“Edi.Captcha“ Version=“1.3.1“ />

这个包基于System.Drawing,加入了扭曲效果,加入了一些随机的x坐标偏移,极大地增加了AI识别的难度。

使用方式:

CaptchaResult result = CaptchaImageGenerator.GetImage(200, 100, “HELLO“);

其中CaptchaResult的定义如下:

public class CaptchaResult{ public string CaptchaCode { get; set; } public byte[] CaptchaByteData { get; set; } public string CaptchBase64Data => Convert.ToBase64String(CaptchaByteData); public DateTime Timestamp { get; set; }}

生成的效果如下(Gif是由LINQPad生成多次截图而来,实际为静态图):

System.Drawing加入线条

Direct2D

在前一篇博客中,已经有了Direct2D的相关简介。这里将不再介绍。

首先从最简单的图片上写文字开始:

byte[] SaveD2DBitmap(int width, int height, string text){ using var wic = new WIC.ImagingFactory2(); using var d2d = new D2D.Factory(); using var wicBitmap = new WIC.Bitmap(wic, width, height, WIC.PixelFormat.Format32bppPBGRA, WIC.BitmapCreateCacheOption.CacheOnDemand); using var target = new D2D.WicRenderTarget(d2d, wicBitmap, new D2D.RenderTargetProperties()); using var dwriteFactory = new SharpDX.DirectWrite.Factory(); using var brush = new SolidColorBrush(target, Color.Yellow);  var r = new Random();  target.BeginDraw(); target.Clear(ColorFromHsl(r.NextFloat(0, 1), 1.0f, 0.3f)); var textFormat = new DWrite.TextFormat(dwriteFactory, “Times New Roman“,   DWrite.FontWeight.Bold,   DWrite.FontStyle.Normal,   width / text.Length); for (int charIndex = 0; charIndex < text.Length;charIndex) {  using var layout = new DWrite.TextLayout(dwriteFactory, text[charIndex].ToString(), textFormat, float.MaxValue, float.MaxValue);  var layoutSize = new Vector2(layout.Metrics.Width, layout.Metrics.Height);  using var b2 = new LinearGradientBrush(target, new D2D.LinearGradientBrushProperties  {StartPoint = Vector2.Zero, EndPoint = layoutSize,   }, new GradientStopCollection(target, new[]  {new GradientStop{ Position = 0.0f, Color = ColorFromHsl(r.NextFloat(0, 1), 1.0f, 0.8f) },new GradientStop{ Position = 1.0f, Color = ColorFromHsl(r.NextFloat(0, 1), 1.0f, 0.8f) },  }));  var position = new Vector2(charIndex * width / text.Length, r.NextFloat(0, height - layout.Metrics.Height));  target.Transform = Matrix3x2.Translation(-layoutSize / 2) * // 文字旋转和扭曲效果,取消注释以下两行代码// Matrix3x2.Skew(r.NextFloat(0, 0.5f), r.NextFloat(0, 0.5f)) *// Matrix3x2.Rotation(r.NextFloat(0, MathF.PI * 2)) * Matrix3x2.Translation(positionlayoutSize / 2);  target.DrawTextLayout(Vector2.Zero, layout, b2); } // 其它效果在这里插入 target.EndDraw(); using (var encoder = new WIC.BitmapEncoder(wic, WIC.ContainerFormatGuids.Png)) using (var ms = new MemoryStream()) {  encoder.Initialize(ms);  using (var frame = new WIC.BitmapFrameEncode(encoder))  {frame.Initialize();frame.SetSize(wicBitmap.Size.Width, wicBitmap.Size.Height);var pixelFormat = wicBitmap.PixelFormat;frame.SetPixelFormat(ref pixelFormat);frame.WriteSource(wicBitmap);frame.Commit();  }  encoder.Commit();  return ms.ToArray(); }}

使用方式:

byte[] captchaBytes = SaveD2DBitmap(200, 100, “Hello“);

效果(Gif是由LINQPad生成多次截图而来,实际为静态图):

Direct2D简单版

可以注意到,Direct2D生成的文字没有System.Drawing那样的锯齿。

如果取消里面的两行注释,可以得到更加扭曲和旋转的效果(Gif是由LINQPad生成多次截图而来,实际为静态图):

Direct2D带旋转扭曲

然后加入线条:

for (var i = 0; i < 4;i){ target.Transform = Matrix3x2.Identity; brush.Color = ColorFromHsl(r.NextFloat(0,1), 1.0f, 0.3f); target.DrawLine(  r.NextVector2(Vector2.Zero, new Vector2(width, height)),  r.NextVector2(Vector2.Zero, new Vector2(width, height)),  brush, 3.0f);}

效果(Gif是由LINQPad生成多次截图而来,实际为静态图):

Direct2D带线条

Direct2D操作

Direct2D中内置了许多特效,如阴影(Shadow)等,这里我们需要用到的是位移特效(Displacement)和水流特效(Turbulence),为了实现特效,需要加入一个Bitmap层,整体代码如下:
```csharp
byte[] SaveD2DBitmap(int width, int height, string text)
{
using var wic = new WIC.ImagingFactory2();
using var d2d = new D2D.Factory();
using var wicBitmap = new WIC.Bitmap(wic, width, height, WIC.PixelFormat.Format32bppPBGRA, WIC.BitmapCreateCacheOption.CacheOnDemand);
using var target = new D2D.WicRenderTarget(d2d, wicBitmap, new D2D.RenderTargetProperties());
using var dwriteFactory = new SharpDX.Direc

源文地址:https://www.guoxiongfei.cn/cntech/21534.html
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