如何用Java对敏感接口添加验证码 Java实现图形验证码请求验证-java教程-PHP中文网

如何用Java对敏感接口添加验证码 Java实现图形验证码请求验证

星夢妙者

发布： 2025-07-18 17:56:02

原创

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java给敏感接口加验证码的核心在于防止恶意请求，主要通过生成图形验证码实现。1. 使用java.awt.image和graphics2d类生成验证码图片，内容可为随机数字、字母或组合，并添加干扰线、噪点提高安全性；2. 将验证码以base64编码返回前端，同时将正确答案存储于session或redis中；3. 前端展示验证码图片并提供输入框和刷新按钮；4. 用户提交请求时后端验证输入与存储的验证码是否一致，验证通过则处理请求，否则返回错误；5. 为防止破解，可提升验证码复杂度、使用滑动验证码、限制尝试次数、采用https传输、定期更换算法；6. 存储方式选择上，session适用于小规模应用，redis适用于分布式环境；7. 前端应在页面加载、用户点击刷新、验证码输入错误或过期时刷新验证码。

如何用Java对敏感接口添加验证码 Java实现图形验证码请求验证

用Java给敏感接口加验证码，核心在于防止恶意请求，图形验证码是比较常见且有效的方式。简单来说，就是在用户访问接口前，先生成一个图形验证码，用户输入正确后才能继续访问。

解决方案

生成验证码: 使用Java的java.awt.image和java.awt.Graphics2D等类可以生成图形验证码。验证码的内容可以是随机数字、字母或数字字母组合。为了增加破解难度，可以添加干扰线、噪点等。将生成的验证码图片以Base64编码的形式返回给前端，同时将验证码的正确答案存储在服务器端的Session中（或其他方式，例如Redis）。

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import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.util.Random;
import java.util.Base64;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import javax.imageio.ImageIO;

public class CaptchaUtil {

    public static class CaptchaResult {
        public String base64Image;
        public String text;
    }

    public static CaptchaResult generateCaptchaImage(int width, int height) throws Exception {
        CaptchaResult result = new CaptchaResult();
        Random random = new Random();

        // 创建BufferedImage对象
        BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

        // 获取Graphics2D对象
        Graphics2D g = image.createGraphics();

        // 设置背景颜色
        g.setColor(Color.WHITE);
        g.fillRect(0, 0, width, height);

        // 设置字体
        Font font = new Font("Arial", Font.BOLD, 20);
        g.setFont(font);

        // 生成随机验证码
        String captchaText = generateRandomText(4); // 生成4位随机字符
        result.text = captchaText;

        // 绘制验证码
        g.setColor(Color.BLACK);
        int x = 10;
        for (int i = 0; i < captchaText.length(); i++) {
            g.drawString(String.valueOf(captchaText.charAt(i)), x, 25);
            x += 20;
        }

        // 添加干扰线
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int x1 = random.nextInt(width);
            int y1 = random.nextInt(height);
            int x2 = random.nextInt(width);
            int y2 = random.nextInt(height);
            g.setColor(getRandomColor());
            g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
        }

        // 添加噪点
        float density = 0.03f; // 噪点密度
        int numPixels = (int) (width * height * density);
        for (int i = 0; i < numPixels; i++) {
            int x1 = random.nextInt(width);
            int y1 = random.nextInt(height);
            g.setColor(getRandomColor());
            image.setRGB(x1, y1, g.getColor().getRGB());
        }

        g.dispose();

        // 将BufferedImage转换为Base64编码
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        ImageIO.write(image, "png", baos);
        byte[] imageBytes = baos.toByteArray();
        String base64Image = Base64.getEncoder().encodeToString(imageBytes);
        result.base64Image = "data:image/png;base64," + base64Image;

        return result;
    }

    private static String generateRandomText(int length) {
        String characters = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
        Random random = new Random();
        StringBuilder sb = new StringBuilder(length);
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            sb.append(characters.charAt(random.nextInt(characters.length())));
        }
        return sb.toString();
    }

    private static Color getRandomColor() {
        Random random = new Random();
        return new Color(random.nextInt(256), random.nextInt(256), random.nextInt(256));
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        CaptchaResult result = generateCaptchaImage(100, 40);
        System.out.println("Base64 Image Data: " + result.base64Image);
        System.out.println("Captcha Text: " + result.text);
    }
}

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前端展示: 前端收到Base64编码的图片数据后，将其设置为<img>标签的src属性。前端需要提供一个输入框供用户输入验证码，以及一个刷新验证码的按钮。

<img id="captchaImage" src="" alt="验证码">
<input type="text" id="captchaInput">
<button onclick="refreshCaptcha()">刷新验证码</button>

<script>
    function refreshCaptcha() {
        // 发送请求到后端获取新的验证码
        fetch('/captcha')
            .then(response => response.json())
            .then(data => {
                document.getElementById('captchaImage').src = data.base64Image;
            });
    }

    // 页面加载时刷新验证码
    window.onload = refreshCaptcha;
</script>

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接口验证: 当用户提交请求时，前端需要将用户输入的验证码和其它参数一起发送到后端。后端在接收到请求后，首先从Session中取出正确的验证码答案，然后与用户输入的验证码进行比较。如果验证码正确，则继续处理用户的请求；否则，返回错误提示。

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@PostMapping("/sensitiveEndpoint")
public ResponseEntity<?> sensitiveEndpoint(@RequestParam String captcha, HttpSession session) {
    String correctCaptcha = (String) session.getAttribute("captcha");

    if (correctCaptcha != null && correctCaptcha.equalsIgnoreCase(captcha)) {
        // 验证码正确，处理业务逻辑
        session.removeAttribute("captcha"); // 验证成功后移除，防止重复使用
        return ResponseEntity.ok("操作成功");
    } else {
        // 验证码错误
        return ResponseEntity.badRequest().body("验证码错误");
    }
}

@GetMapping("/captcha")
public ResponseEntity<Map<String, String>> getCaptcha(HttpSession session) throws Exception {
    CaptchaUtil.CaptchaResult captchaResult = CaptchaUtil.generateCaptchaImage(100, 40);
    session.setAttribute("captcha", captchaResult.text);
    Map<String, String> response = new HashMap<>();
    response.put("base64Image", captchaResult.base64Image);
    return ResponseEntity.ok(response);
}

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如何防止验证码被恶意破解？

增加验证码的复杂度： 使用更复杂的字体、颜色、干扰线、噪点等。
使用滑动验证码或行为验证码： 这些验证码需要用户进行一些特定的操作，例如滑动拼图、拖动滑块等，可以更有效地防止机器人攻击。
限制验证码的尝试次数： 如果用户连续多次输入错误的验证码，可以暂时禁止其访问接口。
使用HTTPS： 防止验证码在传输过程中被篡改。
定期更换验证码的生成算法： 增加破解难度。

验证码存储方式的选择：Session vs. Redis

Session简单易用，但存在一些问题。例如，在分布式环境下，Session共享是一个需要解决的问题。 Redis是一个高性能的键值存储数据库，可以用来存储验证码。使用Redis可以解决Session共享的问题，并且可以提供更高的性能。选择哪种方式取决于具体的应用场景和需求。如果应用规模较小，可以使用Session。如果应用规模较大，建议使用Redis。

前端验证码刷新策略：何时刷新？