第二十二章 集成验证码——《跟我学Shiro》

 

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在做用户登录功能时，很多时候都需要验证码支持，验证码的目的是为了防止机器人模拟真实用户登录而恶意访问，如暴力破解用户密码/恶意评论等。目前也有一些验证码比较简单，通过一些OCR工具就可以解析出来；另外还有一些验证码比较复杂（一般通过如扭曲、加线条/噪点等干扰）防止OCR工具识别；但是在中国就是人多，机器干不了的可以交给人来完成，所以在中国就有很多打码平台，人工识别验证码；因此即使比较复杂的如填字、算数等类型的验证码还是能识别的。所以验证码也不是绝对可靠的，目前比较可靠还是手机验证码，但是对于用户来说相对于验证码还是比较麻烦的。

 

对于验证码图片的生成，可以自己通过如Java提供的图像API自己去生成，也可以借助如JCaptcha这种开源Java类库生成验证码图片；JCaptcha提供了常见的如扭曲、加噪点等干扰支持。本章代码基于《第十六章 综合实例》。

 

一、添加JCaptcha依赖 

    com.octo.captcha
    jcaptcha
    2.0-alpha-1


    com.octo.captcha
    jcaptcha-integration-simple-servlet
    2.0-alpha-1
    
        
            servlet-api
            javax.servlet
        
    
 

com.octo.captcha . jcaptcha 提供了jcaptcha 核心；而jcaptcha-integration-simple-servlet提供了与Servlet集成。

 

二、GMailEngine

来自https://code.google.com/p/musicvalley/source/browse/trunk/musicvalley/doc/springSecurity/springSecurityIII/src/main/java/com/spring/security/jcaptcha/GMailEngine.java?spec=svn447&r=447（目前无法访问了），仿照JCaptcha2.0编写类似GMail验证码的样式；具体请参考com.github.zhangkaitao.shiro.chapter22.jcaptcha.GMailEngine。

 

三、MyManageableImageCaptchaService

提供了判断仓库中是否有相应的验证码存在。 

public class MyManageableImageCaptchaService extends 
  DefaultManageableImageCaptchaService { 
    public MyManageableImageCaptchaService(
      com.octo.captcha.service.captchastore.CaptchaStore captchaStore,      
      com.octo.captcha.engine.CaptchaEngine captchaEngine,
      int minGuarantedStorageDelayInSeconds, 
      int maxCaptchaStoreSize, 
      int captchaStoreLoadBeforeGarbageCollection) {
        super(captchaStore, captchaEngine, minGuarantedStorageDelayInSeconds, 
            maxCaptchaStoreSize, captchaStoreLoadBeforeGarbageCollection);
    }
    public boolean hasCapcha(String id, String userCaptchaResponse) {
        return store.getCaptcha(id).validateResponse(userCaptchaResponse);
    }
}

  

 

四、JCaptcha工具类

提供相应的API来验证当前请求输入的验证码是否正确。  

public class JCaptcha {
    public static final MyManageableImageCaptchaService captchaService
            = new MyManageableImageCaptchaService(new FastHashMapCaptchaStore(), 
                            new GMailEngine(), 180, 100000, 75000);
    public static boolean validateResponse(
        HttpServletRequest request, String userCaptchaResponse) {
        if (request.getSession(false) == null) return false;
        boolean validated = false;
        try {
            String id = request.getSession().getId();
            validated = 
                captchaService.validateResponseForID(id, userCaptchaResponse)
                            .booleanValue();
        } catch (CaptchaServiceException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return validated;
    } 
    public static boolean hasCaptcha(
        HttpServletRequest request, String userCaptchaResponse) {
        if (request.getSession(false) == null) return false;
        boolean validated = false;
        try {
            String id = request.getSession().getId();
            validated = captchaService.hasCapcha(id, userCaptchaResponse);
        } catch (CaptchaServiceException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return validated;
    }
} 

validateResponse()：验证当前请求输入的验证码否正确；并从CaptchaService中删除已经生成的验证码；

hasCaptcha()：验证当前请求输入的验证码是否正确；但不从CaptchaService中删除已经生成的验证码（比如Ajax验证时可以使用，防止多次生成验证码）；

 

五、JCaptchaFilter

用于生成验证码图片的过滤器。  

public class JCaptchaFilter extends OncePerRequestFilter {
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {

        response.setDateHeader("Expires", 0L);
        response.setHeader("Cache-Control", "no-store, no-cache, must-revalidate");
        response.addHeader("Cache-Control", "post-check=0, pre-check=0");
        response.setHeader("Pragma", "no-cache");
        response.setContentType("image/jpeg");
        String id = request.getRequestedSessionId();
        BufferedImage bi = JCaptcha.captchaService.getImageChallengeForID(id);
        ServletOutputStream out = response.getOutputStream();
        ImageIO.write(bi, "jpg", out);
        try {
            out.flush();
        } finally {
            out.close();
        }
    }
} 

CaptchaService使用当前会话ID当作key获取相应的验证码图片；另外需要设置响应内容不进行浏览器端缓存。 

 

  JCaptchaFilter
   
    com.github.zhangkaitao.shiro.chapter22.jcaptcha.JCaptchaFilter
  
  
  
    JCaptchaFilter
    /jcaptcha.jpg
 

这样就可以在页面使用/jcaptcha.jpg地址显示验证码图片。

 

六、JCaptchaValidateFilter

用于验证码验证的Shiro过滤器。  

public class JCaptchaValidateFilter extends AccessControlFilter {
    private boolean jcaptchaEbabled = true;//是否开启验证码支持
    private String jcaptchaParam = "jcaptchaCode";//前台提交的验证码参数名
    private String failureKeyAttribute = "shiroLoginFailure"; //验证失败后存储到的属性名
    public void setJcaptchaEbabled(boolean jcaptchaEbabled) {
        this.jcaptchaEbabled = jcaptchaEbabled;
    }
    public void setJcaptchaParam(String jcaptchaParam) {
        this.jcaptchaParam = jcaptchaParam;
    }
    public void setFailureKeyAttribute(String failureKeyAttribute) {
        this.failureKeyAttribute = failureKeyAttribute;
    }
    protected boolean isAccessAllowed(ServletRequest request, ServletResponse response, Object mappedValue) throws Exception {
        //1、设置验证码是否开启属性，页面可以根据该属性来决定是否显示验证码
        request.setAttribute("jcaptchaEbabled", jcaptchaEbabled);

        HttpServletRequest httpServletRequest = WebUtils.toHttp(request);
        //2、判断验证码是否禁用 或不是表单提交（允许访问）
        if (jcaptchaEbabled == false || !"post".equalsIgnoreCase(httpServletRequest.getMethod())) {
            return true;
        }
        //3、此时是表单提交，验证验证码是否正确
        return JCaptcha.validateResponse(httpServletRequest, httpServletRequest.getParameter(jcaptchaParam));
    }
    protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response) throws Exception {
        //如果验证码失败了，存储失败key属性
        request.setAttribute(failureKeyAttribute, "jCaptcha.error");
        return true;
    }
}

 

七、MyFormAuthenticationFilter

用于验证码验证的Shiro拦截器在用于身份认证的拦截器之前运行；但是如果验证码验证拦截器失败了，就不需要进行身份认证拦截器流程了；所以需要修改下如FormAuthenticationFilter身份认证拦截器，当验证码验证失败时不再走身份认证拦截器。 

public class MyFormAuthenticationFilter extends FormAuthenticationFilter {
    protected boolean onAccessDenied(ServletRequest request, ServletResponse response, Object mappedValue) throws Exception {
        if(request.getAttribute(getFailureKeyAttribute()) != null) {
            return true;
        }
        return super.onAccessDenied(request, response, mappedValue);
    }
} 

即如果之前已经错了，那直接跳过即可。

 

八、spring-config-shiro.xml       

    
    
    
    


    
    
    



    
    
    
        
            
            
            
        
    
    
        
            /static/** = anon
            /jcaptcha* = anon
            /login = jCaptchaValidate,authc
            /logout = logout
            /authenticated = authc
            /** = user,sysUser
        
    

 

九、login.jsp登录页面

    验证码：
    

    换一张
    

 

根据jcaptchaEbabled来显示验证码图片。

 

十、测试

输入http://localhost:8080/chapter22将重定向到登录页面；输入正确的用户名/密码/验证码即可成功登录，如果输入错误的验证码，将显示验证码错误页面： 

  

 

 

示例源代码：https://github.com/zhangkaitao/shiro-example；可加群 231889722 探讨Spring/Shiro技术。