如何使用PHP创建图像验证码
PHP 图像验证码的实现完全基于GD 库,它是 PHP 官方内置的图像处理扩展,提供了画布创建、颜色分配、文本绘制、图形渲染、图片输出等全能力,是 PHP 图像处理的行业标准方案。
开启 GD 扩展
- Windows 环境:打开
php.ini,去掉extension=gd前的分号注释,重启 Web 服务(Apache/Nginx/PHP-FPM) - Linux 环境:编译 PHP 时添加
--with-gd参数,或通过包管理器安装php-gd扩展(如yum install php-gd/apt install php-gd),重启服务生效
生成验证码
第一步:开启Session与配置
php
<?php
// 开启Session,用于存储验证码校验值(必须在输出前执行,无任何前置空格)
session_start();
// 引入验证码配置
$captchaConfig = [
// 基础尺寸配置
'width' => 150, // 验证码图片宽度
'height' => 50, // 验证码图片高度
// 字符配置
'length' => 4, // 验证码字符长度,常用4-6位
'charset' => '23456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ', // 字符集:去掉易混淆的0/O、1/l,提升用户体验
'font_size' => 24, // 字体字号
'font_file' => './fonts/arial.ttf', // TTF字体文件路径,必须填写正确,否则无法绘制文字
// 干扰项配置(平衡安全性与识别度)
'line_num' => 6, // 干扰线数量
'pixel_num' => 100, // 噪点数量
// 安全配置
'expire' => 300, // 验证码有效期,单位秒,默认5分钟
'session_key' => 'captcha_code', // Session存储的key
];
第二步:创建画布+分配基础颜色
php
// 创建真彩色画布
$img = imagecreatetruecolor($captchaConfig['width'], $captchaConfig['height']);
// 分配背景色:浅色系背景,提升文字辨识度(240-255区间)
$bgColor = imagecolorallocate($img, 245, 245, 245);
// 分配文字颜色:深色系,随机生成避免固定色值被OCR识别
$textColor = imagecolorallocate($img, rand(10, 50), rand(10, 50), rand(10, 50));
// 填充画布背景
imagefill($img, 0, 0, $bgColor);
| API 函数 | 核心作用 |
|---|---|
imagecreatetruecolor(int $width, int $height) |
创建真彩色图像画布,是验证码的载体 |
imagecolorallocate(resource $image, int $red, int $green, int $blue) |
为画布分配 RGB 颜色,用于背景、文字、干扰项绘制 |
imagefill(resource $image, int $x, int $y, int $color) |
为画布填充背景色,从坐标 (x,y) 开始填充 |
第三步:生成随机验证码字符串
php
$code = '';
$charsetLen = strlen($captchaConfig['charset']);
for ($i = 0; $i < $captchaConfig['length']; $i++) {
// 从字符集中随机取一个字符,拼接成最终验证码
$code .= $captchaConfig['charset'][rand(0, $charsetLen - 1)];
}
第四步:绘制干扰元素(先画干扰项,再画文字,避免文字被遮挡)
php
// 绘制随机干扰线
for ($i = 0; $i < $captchaConfig['line_num']; $i++) {
// 随机生成线条颜色(浅色系,不抢文字视觉)
$lineColor = imagecolorallocate($img, rand(100, 200), rand(100, 200), rand(100, 200));
// 随机生成线条起点和终点,贯穿整个画布
imageline(
$img,
rand(0, $captchaConfig['width']),
rand(0, $captchaConfig['height']),
rand(0, $captchaConfig['width']),
rand(0, $captchaConfig['height']),
$lineColor
);
}
// 绘制随机噪点
for ($i = 0; $i < $captchaConfig['pixel_num']; $i++) {
// 随机生成噪点颜色
$pixelColor = imagecolorallocate($img, rand(50, 150), rand(50, 150), rand(50, 150));
// 随机生成噪点位置
imagesetpixel($img, rand(0, $captchaConfig['width']), rand(0, $captchaConfig['height']), $pixelColor);
}
imageline(resource $image, int $x1, int $y1, int $x2, int $y2, int $color)绘制直线,多用于添加干扰线,增加机器自动识别难度imagesetpixel(resource $image, int $x, int $y, int $color)绘制单个像素点,用来生成噪点干扰,强化验证码防破解效果
第五步:绘制验证码字符到画布
php
// 计算单个字符的宽度,均匀分布在画布上
$singleWidth = $captchaConfig['width'] / $captchaConfig['length'];
for ($i = 0; $i < $captchaConfig['length']; $i++) {
// 每个字符随机旋转-10到10度,防止机器识别
$angle = rand(-10, 10);
// 计算字符的x坐标,左右留边距,均匀分布
$x = $singleWidth * $i + rand(5, 10);
// 计算字符的y坐标,垂直居中(基线对齐,避免文字下沉)
$y = $captchaConfig['height'] / 2 + $captchaConfig['font_size'] / 3;
// 写入单个字符到画布
imagettftext(
$img,
$captchaConfig['font_size'],
$angle,
$x,
$y,
$textColor,
$captchaConfig['font_file'],
$code[$i]
);
}
imagettftext(resource $image, float $size, float $angle, int $x, int $y, int $color, string $font_file, string $text)写入 TrueType 字体文本,是绘制验证码字符的核心,支持自定义字体、字号、文字旋转角度
第六步:存储验证码到Session,完成服务端持久化
php
// 存储加密后的验证码+过期时间,生产环境建议加密存储,避免Session泄露
$_SESSION[$captchaConfig['session_key']] = [
'code' => strtolower($code), // 转小写,实现不区分大小写校验,提升用户体验
'expire_time' => time() + $captchaConfig['expire'] // 过期时间戳
];
第七步:输出图片到浏览器
php
// 声明响应头为PNG图片,禁止浏览器缓存
header('Content-Type: image/png');
header('Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate');
header('Pragma: no-cache');
// 输出图片
imagepng($img);
// 销毁画布资源,释放内存
imagedestroy($img);
imagepng(resource $image)以 PNG 格式输出图像,可直接推送到浏览器,也能保存为图片文件imagedestroy(resource $image)销毁画布图像资源,释放服务器内存,是代码收尾必备操作header(string $header)设置 HTTP 响应头,告知浏览器返回内容为图片格式,避免页面出现乱码
校验验证码
php
<?php
// 1. 开启Session,与生成端保持一致
session_start();
// 2. 配置项,必须与生成端保持一致
$captchaConfig = [
'session_key' => 'captcha_code',
];
// 3. 封装校验函数,可全局复用
function checkCaptcha(string $userInput): array
{
global $captchaConfig;
// 3.1 先判断用户是否输入了验证码
if (empty($userInput)) {
return ['status' => false, 'msg' => '请输入验证码'];
}
// 3.2 判断服务端是否存在验证码Session
if (!isset($_SESSION[$captchaConfig['session_key']])) {
return ['status' => false, 'msg' => '验证码已过期,请刷新重试'];
}
// 3.3 取出Session中的验证码数据
$captchaData = $_SESSION[$captchaConfig['session_key']];
// 3.4 校验验证码是否过期
if (time() > $captchaData['expire_time']) {
// 过期后立即销毁,防止复用
unset($_SESSION[$captchaConfig['session_key']]);
return ['status' => false, 'msg' => '验证码已过期,请刷新重试'];
}
// 3.5 校验验证码是否正确(统一转小写,不区分大小写)
if (strtolower(trim($userInput)) !== $captchaData['code']) {
// 校验失败立即销毁,防止暴力破解
unset($_SESSION[$captchaConfig['session_key']]);
return ['status' => false, 'msg' => '验证码错误,请刷新重试'];
}
// 3.6 校验成功,立即销毁当前验证码,防止重放攻击(单次有效)
unset($_SESSION[$captchaConfig['session_key']]);
return ['status' => true, 'msg' => '验证码校验通过'];
}
// 4. 调用示例(用户POST提交表单时)
if ($_SERVER['REQUEST_METHOD'] === 'POST') {
// 获取用户输入的验证码
$userCaptcha = $_POST['captcha'] ?? '';
// 执行校验
$checkResult = checkCaptcha($userCaptcha);
if (!$checkResult['status']) {
// 校验失败,返回错误信息
echo json_encode(['code' => 400, 'msg' => $checkResult['msg']]);
exit;
}
// 校验通过,执行后续业务逻辑(登录、注册、发送短信等)
echo json_encode(['code' => 200, 'msg' => '操作成功']);
exit;
}
生产环境注意事项与安全规范
-
必须使用 HTTPS 传输:验证码接口和表单提交接口必须通过 HTTPS 传输,防止中间人窃取验证码图片和提交内容,规避重放攻击。
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验证码存储安全:
- 生产环境严禁将验证码原始字符串返回给前端,必须仅存储在服务端 Session/Redis 中;
- 高并发场景建议使用 Redis 存储验证码,替代原生 Session,提升性能和分布式系统兼容性;
- 建议对存储的验证码进行不可逆加密,避免 Session/Redis 泄露导致验证码被破解。
-
用户体验与安全平衡:
- 字符集必须剔除易混淆的
0和O、1和l、2和Z等字符,减少用户输入错误; - 干扰线和噪点数量需合理,避免过度干扰导致用户无法识别;
- 必须实现不区分大小写校验,降低用户输入门槛。
- 字符集必须剔除易混淆的
-
防暴力破解规范:
- 验证码必须单次有效,无论校验成功或失败,立即销毁,禁止重复使用;
- 同一 IP 短时间内多次获取验证码,需进行频率限制,防止验证码被批量抓取;
- 校验失败 3 次以上,必须强制刷新验证码,避免暴力枚举。
-
字体与资源规范:
- 必须使用开源免费字体,避免商用字体导致的版权风险;
- 建议使用多种字体随机切换,每个字符使用不同字体,大幅提升 OCR 识别难度;
- 字体文件路径建议使用绝对路径,避免相对路径导致的绘制失败。
-
输出规范:
- 必须设置禁止缓存的响应头,防止浏览器、CDN 缓存验证码图片,导致校验失败;
- 输出图片前必须清空输出缓冲区,避免框架输出的多余内容导致图片乱码;
- 图片输出后必须执行
imagedestroy()销毁画布资源,避免服务器内存泄漏。
-
严禁存储敏感信息:验证码仅用于人机校验,禁止在其中嵌入用户 ID、密码等敏感信息。