Golang图片验证码的使用

一、背景

最近在使用到Golang进行原生开发，注册和登录页面都涉及到图片验证码的功能。找了下第三方库的一些实现，发现了这个库用得还是蛮多的。并且支持很多类型的验证方式，例如支持数字类型、字母类型、音频验证码、中文验证码等等。

项目地址: https://github.com/mojocn/base64Captcha

官方文档地址: https://captcha.mojotv.cn/.netlify/functions/captcha

支持多种验证码类型(多种验证码驱动):

二、基本使用

1、生成验证码base64字符串

生成验证码的基本逻辑顺序如下:

0、需要准备存储验证码的一种驱动实现Store接口，库中有一个基于Store接口的内存存储方案的默认实现类: base64Captcha.DefaultMemStore

1、需要定义生成验证码类型的Driver驱动类实例, 配置验证码信息，例如图片大小、高度、模糊度等等

2、通过base64Captcha.NewCaptcha(&driver, store),生成验证码的base64字符串、验证码ID、验证码的答案、以及error信息，最后重点拿到验证码ID、验证码base64字符串响应给前端进行展示

3、最后底层会将数据存储到store存储方式中，这个store类实现了Store接口，将验证码信息进行存储

Go 复制代码

// 这里我自己实现了一个基于Redis的Store存储驱动类
var store = captcha.NewRedisStore(db.GetRedisConn())

func GenCaptcha() (string, string) {
    // 设置验证码驱动类型，这里是数字运算类型的验证码 
    // 例如会生成几个数的基本运算， 最后求运算结果作为验证码结果
	driver := base64Captcha.DriverMath{          
		Height:     50,
		Width:      200,
		NoiseCount: 0,
	}
	captchaObj := base64Captcha.NewCaptcha(&driver, store)
	captchaId, b64s, _, err := captchaObj.Generate()
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}
	return captchaId, b64s // 拿到验证码ID、验证码的base64字符串
}

拿到验证码ID、验证码的base64字符串，前端页面使用一个隐藏的input存储验证码ID、一个input作为表单提交验证码的值、一个img标签，将src设置为这个base64字符串，即可正常显示这个验证码.

前端局部代码如下:

显示效果如下:

后端查看Redis的存储信息: 可以看到验证码ID、验证码答案 8 x 5 = 40

2、后端校验验证码

后端校验的大致逻辑就是:

0、需要准备存储验证码的一种驱动实现store，库有有一个基于Store接口的内存存储方案的实现类base64Captcha.DefaultMemStore。这个使用刚才和生成验证码的store变量一样即可

1、直接通过store对象，调用Verify方法，传递验证码ID、以及验证码答案即可，验证结果返回true则代表通过，返回false则表示不通过. 还有一个参数clear(bool), 代表执行验证后无论是否通过，都需要将这个验证码删除/作废

Go 复制代码

func VerifyCaptcha(captchaId string, answer string) bool {
	return store.Verify(captchaId, answer, true)
}

后端获取验证码，进行校验的代码截图:

3、Redis存储驱动代码: RedisStore

非生产环境代码，只是简单示例，请勿使用在生产环境。因为有些逻辑没有做严格校验以及测试

Go 复制代码

package captcha

import (
	"context"
	"github.com/redis/go-redis/v9"
	"sync"
	"time"
)

const captchaKey = "string:captcha:"

var ctx = context.Background()

type RedisStore struct {
	redisClient *redis.Client
	mtx         sync.Mutex
}

func (r *RedisStore) Set(id string, value string) error {
	r.mtx.Lock()
	defer r.mtx.Unlock()
	key := captchaKey + id
	result := r.redisClient.SetNX(ctx, key, value, time.Second*60)
	if result.Err() != nil {
		return result.Err()
	}
	return nil
}

func (r *RedisStore) Get(id string, clear bool) string {
	r.mtx.Lock()
	defer r.mtx.Unlock()
	key := captchaKey + id
	result := r.redisClient.Get(ctx, key)
	if result.Err() != nil {
		return ""
	}
	if clear {
		go r.redisClient.Del(ctx, key)
	}
	return result.Val()
}

func (r *RedisStore) Verify(id, answer string, clear bool) bool {
	r.mtx.Lock()
	defer r.mtx.Unlock()
	key := captchaKey + id
	result := r.redisClient.Get(ctx, key)
	if result.Err() != nil {
		return false
	}
	storeAnswer := result.Val()
	if clear {
		go r.redisClient.Del(ctx, key)
	}
	return answer == storeAnswer
}

func NewRedisStore(redisClient *redis.Client) *RedisStore {
	return &RedisStore{
		redisClient: redisClient,
		mtx:         sync.Mutex{},
	}
}

三、总结

使用mojocn/base64Captcha库可以简单的生成验证码base64图片信息，方便了我们进行Web开发。如果需要更高级或者详细的使用方式，请查看官方文档。

在实现Store存储驱动的时候，还要考虑我们的图片验证码例如访问频率限制、怎么针对有特征的客户端进行限流，除了验证码有过期时间以外，如是否有IP访问限流? 或者其他防御手段，这样才能确保我们的后端Redis不会被恶意刷新，导致Redis内存撑爆了.