c# 图形验证码的生成和验证

看到网络上的图形验证码之后想到以后做网站可能都会用到，所以就从网上搜了一点资料整理了一下，另外因为把验证码存到session里也是不安全的，像csdn 的图形验证码就是存到session里的 所以我用了另外一种存储方式，利用txt文件临时存储这些验证信息，但是要单独指定存放txt 和img的文件夹 图形是png格式的

源代码里的许多方法都是参考网上的源码，作者就很难考究了，但是还是谢谢他们。。。

GraphicAuthentation 类 要增加对System.Drawing 和 System.Configuration 程序集的引用

 

using System;
using System.IO;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Collections;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Drawing.Drawing2D;


/**//// <summary>
/// A class to generate authentation image and check if the string input is the same as the text in the image
/// To use this class you may set an safe folder to store the txt files containing the authentation info,and set this path in
/// webconfig appsettings key:"AuthentationTxtFolderPath" value is the physical path and when you want to save the image you should 
/// give the image folder path such as  Server.MapPath("~/Tem/authentationImgFolder") make sure all the folders above is for authentation
/// only because this class will delete files in the foldes you set 
/// 
/// problems shoot:can't find the image generated :make sure the fullAuthentationImage folder is correct before call the function,because it will 
/// create folder if the path dosen't exist this may cause problem
/// the image format is png so make sure to use the correct extension
/// 
/// many methods is written by others  thanks to the author
/// 
/// @Author ChenGuofeng
/// @Version:1.0
/// @Email : [e-mail]
/// This code is open source you can use it freely but please keep the text above 
/// </summary>
public class GraphicAuthentation
...{


    public GraphicAuthentation()
    ...{
        this.random = new Random();
        this.fontFamilyName = "Arial";
        this.textLength = 4;
        this.fontSize = 16;
        this.imageHeight = 25;
        this.textFont = new Font(fontFamilyName, fontSize, FontStyle.Strikeout);  //验证码字体 
        this.charCollection = "2,3,4,5,6,7,8,9,a,s,d,f,g,h,z,c,v,b,n,m,k,q,w,e,r,t,y,u,p"; //定义验证码字符及出现频次 ,避免出现0 o j i l 1 x;  
        this.pointNum = 8;
        this.lineNum = 2;
        this.backGroundBrush = new SolidBrush(GetRandomLightColor());
        this.textBrush = new SolidBrush(GetRandomDeepColor());
        this.interferenceBrush = new SolidBrush(GetRandomLightColor());
        this.randomString = GetRandomString();
    }
    public GraphicAuthentation(Font textFont, int imageWidth, int imageHeight)
        : this()
    ...{
        if (null != textFont && imageWidth > 0 && imageHeight > 0)
        ...{
            this.textFont = textFont;
            this.imageWidth = imageWidth;
            this.imageHeight = imageHeight;
        }
        else
        ...{
            throw (new ArgumentException("Ilegal arguments"));
        }
    }
    properties#region properties
    //private System.Drawing.Image image;  
    private int pointNum;         //躁点的数目   
    private int lineNum;          //噪音线的数目
    private string imageName;
    private string txtFileName;
    private string charCollection;
    private string randomString;
    private string fontFamilyName;
    private System.Drawing.Bitmap image;
    private Graphics graphics;
    private int textLength;
    private int fontSize;
    private int imageHeight;
    private int imageWidth;
    private Font textFont;
    private Random random;
    private Brush backGroundBrush;   //图片背景
    private Brush textBrush;         //字体
    private Brush interferenceBrush;//噪音线
    /**//// <summary>
    /// the back ground of the image
    /// </summary>
    public Brush BackGroundBrush
    ...{
        get ...{ return backGroundBrush; }
        set ...{ backGroundBrush = value; }
    }
    /**//// <summary>
    /// The brush of the text in the image
    /// </summary>
    public Brush TextBrush
    ...{
        get ...{ return textBrush; }
        set ...{ textBrush = value; }
    }

    /**//// <summary>
    /// 噪音线的色刷
    /// </summary>
    public Brush InterferenceBrush
    ...{
        get ...{ return interferenceBrush; }
        set ...{ interferenceBrush = value; }
    }

    /**//// <summary>
    /// The height of the picture
    /// </summary>
    public int ImageHeight
    ...{
        get ...{ return imageHeight; }
        set ...{ imageHeight = value; }
    }
    public int ImageWidth
    ...{
        get ...{ return imageWidth; }
        set ...{ imageWidth = value; }
    }
    /**//// <summary>
    /// The font size of the text
    /// </summary>
    public int FontSize
    ...{
        get ...{ return fontSize; }
        set ...{ fontSize = value; }
    }
    /**//// <summary>
    /// The total number of the authentation text
    /// </summary>
    public int TextLength
    ...{
        get ...{ return textLength; }
        set ...{ textLength = value; }
    }
    /**//// <summary>
    /// The family name of the text
    /// </summary>
    public string FontFamilyName
    ...{
        get ...{ return fontFamilyName; }
        set ...{ fontFamilyName = value; }
    }
    /**//// <summary>
    /// Get the name of the image generate before;
    /// It will be generate after calling the method :GetImage() or the property:Image 
    /// </summary>
    public string ImageName
    ...{
        get
        ...{
            return this.imageName;
        }
    }
    public string TxtFileName
    ...{
        get ...{ return this.txtFileName; }
    }
    public Bitmap Image
    ...{
        get
        ...{
            if (null == this.image)
                this.image = GenerateImage();
            return this.image;
        }
    }
    #endregion
    /**//// <summary>
    /// Generate a image and save the random string to a txt file
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public System.Drawing.Bitmap GenerateImage()
    ...{

        try
        ...{

            //如果为定义宽度，则自动调整
            if (imageWidth == 0)
            ...{
                imageWidth = Convert.ToInt32(randomString.Length) * fontSize + fontSize;  //验证区宽度，加宽一个字符，为变形预留空间    
            }

            this.image = new System.Drawing.Bitmap(imageWidth, imageHeight); //验证区高度    


            //在图片框上面建立一个新的空白Graphics    
            this.graphics = Graphics.FromImage(image);

            //填充位图背景    
            FillBackGround();

            //画随机躁点        
            DrawRandomPoint();

            //画随机噪音线
            DrawRandomLine();

            //画随机文字,并生成随机3D背景

            DrawRandomString();

            //随机扭曲图片
            RandomTwistImage();

            //存储图片和验证码信息
            SaveImageInfo();

            //清理过时的txt文档,img 文件在存储新的img 时进行清理
            CleanObsoleteTxtFiles();

            return this.image;
        }
        catch
        ...{
            this.image = null;
            return this.image;
        }
    }
    /**//// <summary>
    /// Save the random string to a txt file ,the "AuthentationTxtFolder" can be set in the webconfig 
    /// or the programe will create an folder automaticly the txt file has the same name with the image
    /// </summary>
    private void SaveImageInfo()
    ...{

        string authentationTxtFolderPath = GetAuthentationTxtFolderPath();

        this.imageName = DateTime.Now.Ticks.ToString();                                       //根据系统时间生成文件名称
        this.txtFileName = GetTxtNameFromImageName(ref this.imageName);
        if (string.IsNullOrEmpty(authentationTxtFolderPath))                                  //如果没有在webconfig中配置则在当前盘的根目录下建立AuthentationTxtFolder,此文件夹应禁止浏览者访问
        ...{
            authentationTxtFolderPath = Path.GetFullPath("/") + "AuthentationTxtFolder/";
        }
        if (!Directory.Exists(authentationTxtFolderPath))
        ...{
            Directory.CreateDirectory(authentationTxtFolderPath);
        }
        StreamWriter imageInfo = new StreamWriter(authentationTxtFolderPath + this.txtFileName);


        imageInfo.WriteLine(this.randomString);
        imageInfo.Close();

    }
    /**//// <summary>
    /// Get the authentation image and save the authentation text to a txt file
    /// </summary>
    /// <param name="fullImageFolderPath">The full path of the imagefolder such as"C:/AuthentationImageFolder/" make sure the folder is only for the authentation image for not deleting other files 
    /// when clean obsolete files</param>
    /// <returns>if succeed return true,else return false</returns>
    public bool GenerateAndSaveImage(string fullImageFolderPath)
    ...{
        bool result = false;
        // string imageExtention = ".png";
        if (fullImageFolderPath.LastIndexOf("/") < fullImageFolderPath.Length - 1)  //判断路径是否以"/"结尾，不是则自动补加
        ...{
            fullImageFolderPath += "/";
        }
        try
        ...{
            this.image = GenerateImage();
            if (null != this.image && !string.IsNullOrEmpty(this.imageName))
            ...{
                if (!Directory.Exists(fullImageFolderPath))
                ...{
                    Directory.CreateDirectory(fullImageFolderPath);
                }
                this.image.Save(fullImageFolderPath + this.imageName, ImageFormat.Png);
                result = true;


                //清理过时的图像文件
                CleanObsoleteImageFiles(fullImageFolderPath);
            }
            else ...{ }
        }
        catch
        ...{
        }
        return result;
    }

    /**//// <summary>
    /// Check the  string to a txt file, the "AuthentationTxtFolderPath" can be set in the webconfig 
    /// or the programe will create an folder automaticly
    /// </summary>
    /// <param name="imageName"></param>
    /// <param name="textToCheck"></param>
    /// <returns></returns>
    public bool CheckTextInImage(string imageName, string textToCheck)
    ...{
        bool result = false;
        imageName = imageName.ToLower();   //不区分大小写 
        string authentationTxtFolderPath = GetAuthentationTxtFolderPath();
        string txtName = GetTxtNameFromImageName(ref imageName);


        StreamReader streamReader = new StreamReader(authentationTxtFolderPath + txtName);
        if (null != streamReader)
        ...{
            string textInTxtFile = streamReader.ReadLine().Trim();
            if (textInTxtFile == textToCheck)
            ...{
                streamReader.Close();
                result = true;
            }
        }
        return result;
    }
    public bool CheckTextAndDelete(string imageName, string textToCheck, string fullImageFolderPath)
    ...{
        if (CheckTextInImage(imageName, textToCheck) && DeleteInfo(fullImageFolderPath, imageName))
            return true;
        else
            return false;
    }

    public bool DeleteInfo(string fullImageFolderPath, string imageName)
    ...{
        bool result = false;
        string authentationTxtFolderPath = GetAuthentationTxtFolderPath();   //txt file has the same name with the image
        string txtName = GetTxtNameFromImageName(ref imageName);
        if (fullImageFolderPath.LastIndexOf("/") < fullImageFolderPath.Length - 1)  //判断路径是否以"/"结尾，不是则自动补加
        ...{
            fullImageFolderPath += "/";
        }

        try
        ...{
            File.Delete(authentationTxtFolderPath + txtName); //确保扩展名正确
            File.Delete(fullImageFolderPath + imageName);
            result = true;
        }
        catch
        ...{ }
        return result;

    }
    /**//// <summary>
    /// Get TxtfileName from the image name and change image name when it is without extention
    /// </summary>
    /// <param name="imageName"></param>
    /// <returns></returns>
    private string GetTxtNameFromImageName(ref string imageName)
    ...{
        string txtName = "";
        if (imageName.IndexOf(".png") > 0)
            txtName = imageName.Substring(0, imageName.IndexOf(".png")) + ".txt";
        else
        ...{
            if (imageName.IndexOf(".") > 0) //The extention is incorrect
            ...{
                throw new Exception("图像的扩展名为.png");
            }
            txtName = imageName + ".txt";
            imageName += ".png";
        }
        return txtName;
    }

    /**//// <summary>
    /// Get the directory used to save the txt file if not exits, the folder will be created
    /// the path can be set in the webconfig key :"AuthentationTxtFolderPath"
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    private string GetAuthentationTxtFolderPath()
    ...{
        string authentationTxtFolderPath = System.Configuration.ConfigurationManager.AppSettings["AuthentationTxtFolderPath"];

        if (string.IsNullOrEmpty(authentationTxtFolderPath))                                  //如果没有在webconfig中配置则在当前盘的根目录下建立AuthentationTxtFolder,此文件夹应禁止浏览者访问
        ...{
            authentationTxtFolderPath = Path.GetFullPath("/") + "AuthentationTxtFolder/";
        }
        if (!Directory.Exists(authentationTxtFolderPath))
        ...{
            Directory.CreateDirectory(authentationTxtFolderPath);
        }
        return authentationTxtFolderPath;
    }
    private void FillBackGround()
    ...{
        if (null == this.backGroundBrush)
        ...{
            this.backGroundBrush = new SolidBrush(GetRandomLightColor());
        }
        this.graphics.FillRectangle(backGroundBrush, 0, 0, image.Width, image.Height);
    }

    /**//// <summary>
    ///将全局变换平移(x, y)，也就是使画布上将要画的所有内容向左边移动x，向下移动y (not used)  
    /// </summary>
    /// <param name="graphics"></param>
    private void TransformGraphics(Graphics graphics)
    ...{


        float left = -15;
        float top = -2;
        graphics.TranslateTransform(left, top);

        //做切变，将原始矩形的下边缘水平移动矩形高度的0.2倍    
        Matrix textTransform = graphics.Transform;
        textTransform.Shear(0.2f, 0);
        graphics.Transform = textTransform;

    }

    /**//// <summary>
    /// Get a random string from the collection of chars     
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    private string GetRandomString()
    ...{
        string[] randomArray = charCollection.Split(','); //将字符串生成数组     
        int arrayLength = randomArray.Length;
        string randomString = "";
        for (int i = 0; i < this.textLength; i++)
        ...{
            randomString += randomArray[random.Next(0, arrayLength)];
        }
        return randomString; //长度是textLength +1
    }



    /**//// <summary>
    /// 正弦曲线Wave扭曲图片。函数可以迭加使用，以获得不同方式不同程度的效果
    /// </summary>
    /// <param name="srcBmp">Bitmap to modify</param>
    /// <param name="bXDir">扭曲方式,true 垂直，false 水平 </param>
    /// <param name="dMultValue">波形的幅度倍数</param>
    /// <param name="dPhase">波形的起始相位</param>
    /// <returns></returns>
    public Bitmap TwistImage(Bitmap srcBmp, bool bXDir, double dMultValue, double dPhase)
    ...{
        int leftMargin = 0;
        int rightMargin = 0;
        int topMargin = 0;
        int bottomMargin = 0;
        //float PI = 3.14159265358979f;
        float PI2 = 6.28318530717959f;
        Bitmap destBmp = new Bitmap(srcBmp.Width, srcBmp.Height);
        double dBaseAxisLen = bXDir ? Convert.ToDouble(destBmp.Height) : Convert.ToDouble(destBmp.Width);
        for (int i = 0; i < destBmp.Width; i++)
        ...{
            for (int j = 0; j < destBmp.Height; j++)
            ...{
                double dx = 0;
                dx = bXDir ? PI2 * Convert.ToDouble(j) / dBaseAxisLen : PI2 * Convert.ToDouble(i) / dBaseAxisLen;
                dx += dPhase;
                double dy = Math.Sin(dx);

                //取得当前点的颜色    
                int nOldX = 0;
                int nOldY = 0;
                nOldX = bXDir ? i + Convert.ToInt32(dy * dMultValue) : i;
                nOldY = bXDir ? j : j + Convert.ToInt32(dy * dMultValue);
                System.Drawing.Color color = srcBmp.GetPixel(i, j);
                if (nOldX >= leftMargin && nOldX < destBmp.Width - rightMargin && nOldY >= bottomMargin && nOldY < destBmp.Height - topMargin)
                ...{
                    destBmp.SetPixel(nOldX, nOldY, color);
                }
            }
        }
        return destBmp;
    }

    /**//// <summary>
    /// 生成随机浅颜色
    /// </summary>
    /// <returns>randomColor</returns>

    public Color GetRandomLightColor()
    ...{
        int nRed, nGreen, nBlue;    //越大颜色越浅
        int low = 180;           //色彩的下限
        int high = 255;          //色彩的上限      
        nRed = this.random.Next(high) % (high - low) + low;
        nGreen = this.random.Next(high) % (high - low) + low;
        nBlue = this.random.Next(high) % (high - low) + low;
        Color color = Color.FromArgb(nRed, nGreen, nBlue);
        return color;
    }
    /**//// <summary>
    /// 生成随机深颜色
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public Color GetRandomDeepColor()
    ...{
        int nRed, nGreen, nBlue;    // nBlue,nRed  nGreen 相差大一点 nGreen 小一些
        //int high = 255;       
        int redLow = 120;
        int greenLow = 0;
        int blueLow = 120;
        nRed = this.random.Next(redLow);
        nGreen = this.random.Next(greenLow);
        nBlue = this.random.Next(blueLow);
        Color color = Color.FromArgb(nRed, nGreen, nBlue);
        return color;
    }
    /**//// <summary>
    /// 随机输出躁点
    /// </summary>
    /// <param name="penWidth">The width of the point</param>
    /// <returns></returns>
    private void DrawRandomPoint()
    ...{
        float x, y;
        for (int i = 0; i < this.pointNum; i++)
        ...{
            x = imageWidth * (float)this.random.NextDouble();
            y = imageHeight * (float)this.random.NextDouble();
            float pointWidth = 2 * (float)this.random.NextDouble(); //随机干扰点大小
            graphics.DrawRectangle(new Pen(GetRandomLightColor(), pointWidth), x, y, 1, 1);//draw a rectangle on the graphic
        }

    }

    private void DrawRandomLine()
    ...{
        float x1, x2, y1, y2;
        for (; this.lineNum > 0; this.lineNum--)
        ...{
            x1 = image.Width * (float)this.random.NextDouble();
            y1 = image.Height * (float)this.random.NextDouble();
            x2 = image.Width * (float)this.random.NextDouble();
            y2 = image.Height * (float)this.random.NextDouble();
            float penWidth = 2 * (float)this.random.NextDouble(); //随机干扰线粗细
            this.graphics.DrawLine(new Pen(GetRandomLightColor(), penWidth), x1, y1, x2, y2);
        }

    }
    /**//// <summary>
    /// 写入字符串，并随机生成3D背景
    /// </summary>
    private void DrawRandomString()
    ...{
        //文字的位置         
        float x = 10 * (float)this.random.NextDouble() + 4; //随机产生X轴位置，增加程序识别难度    
        float y = 0;
        double draw3DProbability = 0.9;               //生成3D背景的概率
        int distance = Convert.ToInt32(random.NextDouble() * 2);//3D背景偏移的距离
        this.graphics.DrawString(this.randomString, this.textFont, this.textBrush, x, y);
        if (!(random.NextDouble() > draw3DProbability))  //生成3D背景
        ...{

            this.graphics.DrawString(this.randomString, this.textFont, this.interferenceBrush, x - distance, y + distance);
        }
    }

    private void RandomTwistImage()
    ...{
        //扭曲验证字符。TwistImage参数可自行修改    
        int twist1, twist2;
        double twistProbability = 0.1;//产生扭曲的概率
        int twistLeval = 2;
        if (this.random.NextDouble() > twistProbability)
        ...{
            twist1 = 0;
            twist2 = 0;
        }
        else
        ...{
            twist1 = Convert.ToInt32(this.random.NextDouble() * twistLeval);  //扭曲参数随机生成    
            twist2 = Convert.ToInt32(this.random.NextDouble() * twistLeval - 1); //扭曲参数随机生成    
        }

        //image = TwistImage(image, true, -twist1, -twist2);
        image = TwistImage(image, false, -twist1, -twist2); //多扭曲几次也没关系，只是消耗服务器资源多些  
    }
    /**//// <summary>
    /// 如果没有显式的删除文件，临时的验证文件会越来越多，此方法用来清除过时的文件，当文件的创建时间小于服务器时间两小时以上时则被删除
    /// 
    /// </summary>
    public void CleanObsoleteImageFiles(string fullImageFolderPath)
    ...{
        string[] fileCollections = Directory.GetFiles(fullImageFolderPath);
        int filesNum = fileCollections.Length;
        for (int i = 0; i < filesNum; i++)
        ...{
            ApplyDeletFile(fileCollections[i]);
        }
    }
    /**//// <summary>
    /// 如果不存储Image 则单独进行txt文件的清理
    /// </summary>
    private void CleanObsoleteTxtFiles()
    ...{
        string[] fileCollections = Directory.GetFiles(GetAuthentationTxtFolderPath());
        int filesNum = fileCollections.Length;
        for (int i = 0; i < filesNum; i++)
        ...{
            ApplyDeletFile(fileCollections[i]);
        }
    }
    private void ApplyDeletFile(string fullFileName)
    ...{
        double timeSpan = 2;
        try
        ...{
            DateTime createTime = File.GetCreationTime(fullFileName);
            if (createTime.AddHours(timeSpan) < DateTime.Now)
                File.Delete(fullFileName);
        }
        catch ...{ }
    }

}

 

default.aspx

 

<%...@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true"  CodeFile="Default.aspx.cs" Inherits="_Default" %>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
<head runat="server">
    <title>Untitled Page</title>
</head>
<body>
    <form id="Form1" method="post" runat="server">   
            <div>   
                <asp:TextBox ID="TextBox1" runat="server"></asp:TextBox>   
                <asp:ImageButton ID="Image1" runat="server" ImageUrl="GetAuthentationImage.aspx" /><br>  
                <img runat="server" id="img2" src="GetAuthentationImage.aspx" onclick = "javascript:this.src ='GetAuthentationImage.aspx'" /> 
                <br>   
                <asp:Button ID="Button1" runat="server" Text="提交" OnClick="Button1_Click" />   
            </div>   
        </form>  
</body>
</html>

 

default.aspx.cs

 

using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;

public partial class _Default : System.Web.UI.Page 
...{
    private void Page_Load(object sender, System.EventArgs e)
    ...{
      
       
    }

    private void Image1_Click(object sender, System.Web.UI.ImageClickEventArgs e)
    ...{
        Image1.ImageUrl = "GetAuthentationImage.aspx";
    }

    protected void Button1_Click(object sender, EventArgs e)
    ...{
        GraphicAuthentation g = new GraphicAuthentation();
        if (g.CheckTextInImage(Session["imageName"].ToString(), Request.Form["textBox1"]))
        ...{
            Response.Write("Success");          
        }
        else
        ...{
            Response.Write("fail");
        }
    }
}
    

 

GetAuthentationImage.aspx.cs

using System;
using System.IO;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Collections;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Drawing.Drawing2D;

public partial class GetAuthentationImage : System.Web.UI.Page
...{


    private void Page_Load(object sender, System.EventArgs e)
    ...{

        Response.Cache.SetCacheability(System.Web.HttpCacheability.NoCache); //不缓存  
        GraphicAuthentation graphicAuthentation = new GraphicAuthentation();
        Bitmap image = new Bitmap(70, 25);
        string imageName = "";
        string path = Server.MapPath("~/Tem/AuthentationImageFolder");
        if (graphicAuthentation.GenerateAndSaveImage(path))
        ...{
            imageName = graphicAuthentation.ImageName;
            image = graphicAuthentation.Image;
        }
        Session["imageName"] = imageName;
        //string name = graphicAuthentation.GetAuthentationImageUrl();
        MemoryStream ms = new MemoryStream();
        image.Save(ms, ImageFormat.Png);
        Response.ClearContent();    //需要输出图象信息 要修改HTTP头     
        Response.ContentType = "image/Png";
        Response.BinaryWrite(ms.ToArray());
        image.Dispose();
        Response.End();
    }

}

目录结构

效果

      

 

终于贴完了 呵呵 ~~